[发明专利]给液体加气的设备

说明书

本发明涉及给液体加气，尤其是给水通气的一种设备，其中，气体经由气体入口(7)而液体经由液体入口(13)被输送给混合管(2)，以形成由气体和液体组成的混合物。液体居中地通过输入管(12)和该输入管的通入口(13)被导入到混合管(2)中，并且在通入口(13)的区域内通过冲击到扩散体(18)上而散开。

技术领域

本发明涉及一种给液体加气的设备，尤其是给水通气的设备，在该设备中，气体经由气体入口而液体经由液体入口被输送给混合管，以形成由气体和液体组成的混合物。

背景技术

针对不同的目的需要的是，使液体带上或者富含气体。特别常见地，给水尤其是水体通气，以便提高水的氧含量并且由此改善植物和/或鱼的生存条件或者防止水体变成死水。

为了有氧地处理淤泥，由CH 642563A5公知一种方法，在该方法中，通过弯曲的管道接头并且通过锥形阀将淤泥导入到混合管中。锥形阀具有阀体，该阀体在关闭位置和位于下游的打开位置之间以可移动的方式被引导。阀体被笔直的空气输入管穿过，该空气输入管同时承担阀杆的功能并且与阀体一起以可轴向移动的方式被引导。在阀体的打开位置中并且当输入淤泥时，通过空气输入管吸取空气，空气居中地进入到混合管中。这种方法的缺点是，淤泥与空气之间的混合在横截面上非常不均匀。

此外，公知用于产生液态的系统，尤其是产生乳状液、悬浮液或者类似物的流体动力学的空化混合器(Kavitationsmischer)，在这些空化混合器中，通过特别的构造形式在混合管的内部产生了空化区，在该空化区中，在形成高能量的压力波的同时，空化泡在局部周边上产生协调的爆裂。关于此的例子从DE 4433744A1以及DE 102005037026A1中得知。在两种空化混合器中，如也已经在依据CH 642563A5的设备中所述的那样，将空气居中地输入到混合管中，更确切地说，一种是与液体流一起输入(DE 4433744A1)而一种是逆着液体流输入(DE102005037026A1)。在此，在根据DE 4433744A1的空化混合器中，将锥体以其通入口置入到居中的空气输入管中。

发明内容

本发明的任务在于，实现了明显更高地并且在横截面上更均匀地使液体富含气体，尤其是富含空气。设计一种适合于实施该任务的设备。

涉及该任务依据本发明通过以下方式解决，即，液体居中地通过输入管和该输入管的通入口被导入到混合管中，并且在通入口的区域内通过冲击到扩散体上而散开。因此，本发明的基本思想是，不是将气体(即一般是空气)居中地导入到混合管中，而是将有待加气的液体居中地导入到混合管中，并且不是简单地让该液体流出到混合管中，而是在从输入管的通入口溢出时使该液体散开。由此形成了分布在混合管的横截面上的很大的表面，用于混合液体和气体，其中，随着液体的流出，吸取气体。试验显示，由此能够实现大于1∶5的液体-气体比例，该比例远大于公知的方法中的比例。

为了使液体均匀地散开，应该使用扩散体，该扩散体围绕着与通入口的中轴线同心的轴线以轴对称的方式构造。以这种方式形成了尤其呈环形的散开的液体射束(Flüssigkeitsstrahl)，该液体射束具有用于在液体与气体之间进行混合的很大的表面。在此，对于散开来说合乎目目标的是，扩散体的横截面在流动方向上变大。锥体的形式特别适合于扩散，其中，表面线也能够以球面凹形的方式构造并且因此近似于蘑菇状地构造。然而，尤其在矩形的或者正方形的输入管中，也考虑使用浮体作为扩散体。

此外，根据本发明设置：使用扩散体，该扩散体至少部分地从通入口中伸出来并且至少部分地伸入到混合管中，这是因为可以实现特别大的扩散作用。在此，扩散体的最大的横截面应该大于通入口的开口横截面。

此外，根据本发明设置：用于混合物的通流横截面在输入管的通入口的下游变窄。横截面变窄部能够构造为锥形的孔口，该孔口具有在下游变窄的横截面。在孔口后面，混合管再次具有其原始的横截面，从而在加速流动之后通过孔口形成一种散射作用。