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1. WO2004101123 - DISPOSITIF ET PROCEDE D'INTRODUCTION D'UN MILIEU GAZEUX ET/OU LIQUIDE DANS UN MILIEU LIQUIDE

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[ DE ]

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Einbringen von gasförmigem und/oder flüssigem Medium in

Flüssigmedium mit einem Rohrleitungssystem (10),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rohrleitungssystem (10) wenigstens einen ersten
Rohrleitungsabschnitt (12) und einen zweiten Rohrleitungsabschnitt (18) und eine zwischen dem ersten und zweiten Rohrleitungsabschnitt (12, 18)
angeordnete Verengung aufweist,
wobei die Verengung als Kavitationsdüse (14) ausgebildet, der zweite
Rohrleitungsabschnitt (18) mit einer Zuführung (30) für das gasförmige
und/oder flüssige Medium verbunden ist und die Vorrichtung mit einer
Einrichtung zum Fördern des Flüssigmediums durch das Rohrleitungssystem

(10) verbindbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuführung (30) für das gasförmige und/oder flüssige Medium im
zweiten Rohrleitungsabschnitt (18) von der Kavitationsdüse (14) beabstandet angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuführung (30) für das gasförmige und/oder flüssige Medium im
wesentlichen vertikal zur Längsachse des zweiten Rohrleitungsabschnitts (18) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuführung (30) für das gasförmige und/oder flüssige Medium den zweiten Rohrleitungsabschnitt (18) entlang des Umfangs des zweiten
Rohrleitungsabschnitts (18) umgreift, wobei der zweite Rohrleitungsabschnitt (18) im Verbindungsbereich Durchbrechungen zur Einspeisung des
gasförmigen und/oder flüssigen Mediums aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuführung (30) für das gasförmige und/oder flüssige Medium mit dem zweiten Rohrleitungsabschnitt (18) in einem Bereich verbunden ist, in dem der zweite Rohrleitungsabschnitt (18) einen im wesentlichen konstanten
Rohrleitungsdurchmesser aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kavitationsdüse (14) mit dem ersten Rohrleitungsabschnitt (12) und dem zweiten Rohrleitungsabschnitt (18) lösbar verbunden ist oder unlösbar verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Innendurchmesser des ersten Rohrleitungsabschnitts (12)
anströmseitig vor der Kavitationsdüse (14) größer ist als der
Innendurchmesser des zweiten Rohrleitungsabschnitts (18) nach der
Kavitationsdüse (14).

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kavitationsdüse (14) einen Abschnitt mit konvergierendem und
divergierendem Innendurchmesser umfasst, wobei anströmseitig der Abschnitt mit konvergierendem Innendurchmesser und abströmseitig der Abschnitt mit divergierendem Innendurchmesser angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Länge des Abschnitts mit konvergierendem Innendurchmesser kürzer ist als die Länge des Abschnitts mit divergierendem Innendurchmesser.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis des Innendurchmessers des ersten
Rohrleitungsabschnitts (12) vor der Kavitationsdüse (14) und des
Innendurchmessers des zweiten Rohrleitungsabschnitts (18) nach der
Kavitationsdüse (14) etwa 5:1 bis etwa 1,2:1 beträgt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis etwa 3:1 bis etwa 1,5:1 , bevorzugt 2:1 beträgt.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Länge des zweiten Rohrleitungsabschnitts (18) variabel einstellbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung zum Fördern des Flüssigmediums eine Pumpe (50) ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Pumpe (50) in einem getauchten Schacht (52) angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (50) zur Verbindung mit dem ersten Rohrleitungsabschnitt (12) einen um die Längsachse verschwenkbaren Gieitflansch (54) aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zwischen der Längsachse des Rohrleitungssystems (10) und der Oberfläche des Flüssigmediums eingeschlossene Winkel einstellbar ist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass am abströmseitigen Ende des zweiten Rohrleitungsabschnitts (18) ein den austretenden Flüssigmediumstrom formendes Richtungssystem (40) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Innenwandung des Richtungssystem (40) als Rotationsfläche mit zunehmendem Durchmesser ausgebildet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mantellinie der Rotationsfläche als Gerade ausgebildet ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mantellinie der Rotationsfläche als Kurve ausgebildet ist.

21. Verfahren zum Einbringen von gasförmigem und/oder flüssigem Medium in Flüssigmedium,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Flüssigmedium durch ein Rohrleitungssystem (10), das wenigstens einen ersten Rohrleitungsabschnitt (12) und einen zweiten
Rohrleitungsabschnitt (18) und eine zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrleitungsabschnitt angeordnete Kavitationsdüse (14) aufweist, mit einer ausreichenden Strömungsgeschwindigkeit durchgeleitet wird, so dass sich in dem zweiten Rohrleitungsabschnitt (18) abströmseitig von der Kavitationsdüse (14) zwischen Rohrleitungswand und Flüssigmedium ein Dampfmantel (22) aus verdampftem Flüssigmedium ausbildet und in diesen Dampfmantel (22) das gasförmige und/oder flüssige Medium eingebracht wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dauer der Kavitation über die Länge des abströmseitig nach der
Kavitationsdüse (14) angeordneten zweiten Rohrleitungsabschnitts (18)
einstellbar ist.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass der engste Innendurchmesser der Kavitationsdüse (14) durch Austausch der Kavitationsdüse (14) variierbar ist.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Dampfmantel (22) im wesentlichen konzentrisch ist und das
Flüssigmedium umhüllt.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass das gasförmige und/oder flüssige Medium selbstansaugend in den
Dampfmantel (22) eingebracht wird.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rohrleitungssystem (10) in dem Flüssigmedium angeordnet ist, vorzugsweise unterhalb der Oberfläche.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
dass das gasförmige und/oder flüssige Medium radial in den Dampfmantel (22) eingebracht wird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 27,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rohrleitungssystem (10) so angeordnet wird, dass die Längsachse des zweiten Rohrleitungsabschnitts (18) in Bezug auf die Oberfläche des
Flüssigmediums einen Winkel einschließt, der zwischen 0° und 90° liegt.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 28,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Flüssigmedium Abwasser (20b), vorzugsweise Mikroorganismen haltiges Abwasser (20b), ist.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 29,
dadurch gekennzeichnet,
dass das eingebrachte gasförmige Medium Luft (32) oder Sauerstoff ist.

31. Verfahren nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sauerstoffübergang aus der eingebrachten Luft (32) in das
Flüssigmedium größer als 60%, bevorzugt größer als 80%, noch weiter
bevorzugt größer als 90%, ist.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 31 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Flüssigmedium vor dem Einbringen in das Rohrleitungssystem (10) wenigstens teilweise von mitgeführten oder enthaltenen Gasblasen befreit wird.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 32,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Flüssigmedium durch Fördern aus einem getauchten Schacht (52) wenigstens teilweise von mitgeführten oder enthaltenen Gasblasen befreit wird.

34. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 33,
dadurch gekennzeichnet,
dass das eingebrachte flüssige Medium Flockungsmittel und/oder
Fällungsmittel enthält.

35. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 34,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Reynoldszahl des Flüssigmediums in dem Rohrleitungssystem (10) wenigstens 100.000, bevorzugt wenigstens 250.000, weiter bevorzugt
wenigstens 500.000 beträgt.