專利名稱:一種普遍的液體細(xì)泡充氣的方法和設(shè)備的制作方法
本發(fā)明涉及一種普遍的，液體細(xì)泡充氣的方法和裝置，本發(fā)明具有帶多孔或打孔的細(xì)管或氣墊之類的彈性膜，至少在彈性膜的兩相反側(cè)夾持該膜，并且向它供氣，氣體從該膜溢出而進(jìn)入液體中。
德國(guó)專利第2，942，607號(hào)公開(kāi)了上述類型的方法和裝置，其中，一塊打孔的空氣分配膜在其邊緣夾緊，膜處于一封閉結(jié)構(gòu)中。在帶孔膜的下方，一塊無(wú)孔膜以同樣方式夾緊在封閉結(jié)構(gòu)中，以便在氣體供應(yīng)不足或減少時(shí)，打孔的膜完全貼在無(wú)孔膜上。在無(wú)孔膜的下方和帶孔膜的上方均設(shè)置有橫檔，它們相互抵住使膜片處于穩(wěn)定狀態(tài)。另外，帶孔的空氣分配膜面朝無(wú)孔的一側(cè)，可以設(shè)置玻璃纖維加強(qiáng)層，作為支承部件。加強(qiáng)層使被支承的帶孔膜具有一特殊的剛度，因此可避免無(wú)孔膜上方的橫檔之間的空氣壓力造成帶孔的空氣分配膜強(qiáng)烈彎曲。
上述水的細(xì)泡充氣裝置一般用于生物過(guò)濾設(shè)備的再生池或者為養(yǎng)魚(yú)池之類的增氧等，然而，它存在氣體分布不均勻和來(lái)自液體方面的孔口堵塞問(wèn)題。氣體的均勻分布取決于單個(gè)通氣孔的尺寸和空氣分配膜內(nèi)外部之間的壓力差。由于所用壓縮空氣的含塵量，而在特殊程度上，由于在連續(xù)操作期間，從液體方面堵塞了孔，從而使該裝置和其它裝置發(fā)生了不可避免的損傷。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，導(dǎo)致不均勻氣泡的形成和/或壓力損失的增加。
操作過(guò)程中，不可避免的堵塞問(wèn)題在現(xiàn)有裝置中僅被部分克服了，因此，壓力損失的增加，不均勻氣泡的形成或者為拆除和清潔該裝置而使操作過(guò)程的至少局部中斷一直是引人注目的問(wèn)題。
就液體的氣泡分布而言，人們希望氣體分布相對(duì)于液體容器的支承面或其零件盡可能均勻一些，為此，如果將通氣管、板或軟管彼此間隔若干分米布置，在其后的操作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生如下結(jié)果在充氣位置的上方，一股通常不希望的，快速的，液體-氣泡混合的上升流會(huì)使充氣效率顯著降低，那股上升流導(dǎo)致氣體在液體中的接觸時(shí)間縮短，例如氧從空氣中進(jìn)入水的時(shí)間縮短了。充氣裝置的充氣量越大氣體溶入液體的效率就越低。
德國(guó)專利公開(kāi)(OLS)第3，318，412號(hào)，披露了一種向液體，特別是要處理的廢水中供應(yīng)氣體的裝置，其中，使用了彈性管形式的薄膜，膜壁上有若干孔，通過(guò)這些孔所供應(yīng)的氣體以氣泡形式從內(nèi)部向外部溢出，進(jìn)入周圍的液體中。膜壁上的孔包括沿彈性管軸向設(shè)置的若干橫槽，而該管形薄膜安裝在支承部件上。
從德國(guó)專利公開(kāi)(OLS)第2，757，255號(hào)可知，一種細(xì)碎地將液體散布于氣體中和/或氣體散布于液體中的方法，其中，將要細(xì)碎分布的物質(zhì)在超大氣壓力下輸入帶孔的支承管。支承管的一側(cè)是封閉的，并從封閉側(cè)過(guò)渡到若干柔性帶孔的圓盤(pán)上，而這些圓盤(pán)安裝在支承管的圓周上。
從德國(guó)專利公開(kāi)(OLS)第3，218，460號(hào)可知，將管狀打孔膜施加到柔性支承管上，用于水的細(xì)泡充氣，支承管或橡膠蓋在彎曲處附近不設(shè)孔。
上述這些現(xiàn)有技術(shù)的裝置有以下缺點(diǎn)在連續(xù)操作期間，細(xì)孔從內(nèi)部被來(lái)自周圍液體中的物質(zhì)堵塞。由于相聯(lián)的壓力損失增加，即氣體流過(guò)小孔所需的壓力差增加了。這些孔必須借助于大量氣體，即升高內(nèi)部壓力的氣體或者代之以液體，一次又一次地被徹底沖洗。另外，為了清洗某些特別精密的帶孔的充氣裝置，需要拆下整個(gè)膜片或充氣管。
對(duì)于安裝在支承部件上的各種膜類充氣裝置來(lái)說(shuō)，例如當(dāng)內(nèi)部壓力升高時(shí)，支承部件防止彈性膜發(fā)生顯著變形是十分關(guān)鍵的。
已知裝置還進(jìn)一步存在下述缺點(diǎn)，由于液體充氣裝置的結(jié)構(gòu)形式的局限，它僅能覆蓋容器底部有限的區(qū)域。因?yàn)?，一方面夾持裝置占據(jù)了相當(dāng)大的空間，因此阻礙了單個(gè)充氣裝置的緊密排列;另一方面，由于壓力損失相當(dāng)大，僅能設(shè)置有限長(zhǎng)度的充氣裝置，或者，供氣管必須以預(yù)定的相互間隔設(shè)置，以便供應(yīng)氣體進(jìn)入液體充氣裝置。
本發(fā)明的目的是提供一種普遍的，液體細(xì)泡充氣的方法和裝置，能確保僅有低的壓力損失和均勻的液體細(xì)泡充氣，并且能夠在不使操作顯著中斷和不使用增大的內(nèi)壓力的情況下，克服操作中產(chǎn)生的任何堵塞。另外，還能全部覆蓋容器底部上的任何區(qū)域。
按照本發(fā)明，膜至少在兩相反側(cè)被夾緊在夾持裝置中;在這些夾持裝置的協(xié)助下，該膜由導(dǎo)向裝置和導(dǎo)引裝置牽引;導(dǎo)引裝置設(shè)置在容器中，確保膜的水平取向;由于至少一個(gè)夾持裝置的牽引力發(fā)生變化，使膜的位置和/或縱軸方向上的拉伸量也被改變，由此實(shí)現(xiàn)了發(fā)明的目的。
按照本發(fā)明的方法，確保了較低的壓力損失和均勻的液體細(xì)泡充氣。該方法能夠克服操作過(guò)程中產(chǎn)生的任何堵塞問(wèn)題，而不需要顯著地中斷操作，也不需使用增加的氣體壓力，同時(shí)，也不會(huì)出現(xiàn)液體充氣不足的現(xiàn)象。本發(fā)明的方法允許單獨(dú)的裝置緊密排列，以便覆蓋容器底表面的任何區(qū)域。
另外，彈性膜能夠在工作狀態(tài)下有選擇地拉緊或放松，以便為清除沉積、堵塞的孔而反向地拉緊或放松彈性膜。當(dāng)該膜的夾緊保持不變時(shí)，改變氣體供應(yīng)量，或者當(dāng)氣體供應(yīng)保持常量時(shí)，在夾持位置對(duì)彈性膜施加牽引力，均能實(shí)現(xiàn)彈性膜的拉緊和放松。上述兩種措施的組合同樣可能產(chǎn)生拉伸狀態(tài)。
在本發(fā)明最佳的實(shí)施例中，軟管形的彈性膜被沿著縱軸方向拉伸至一預(yù)定量，最好是軟管靜態(tài)尺寸的15%～25%，利用這種措施，使均勻氣泡分布所需的壓力損失非常顯著地減小了。
按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，對(duì)于特別嚴(yán)重的孔堵塞，可以另外中斷氣體供應(yīng)，接著，解除拉伸狀態(tài)并讓氣體從彈性膜內(nèi)部排出，以便由液體的外部壓力擠壓彈性膜。然后，壓縮氣體再次輸入彈性膜，使之恢復(fù)拉伸狀態(tài)。用這種方法，即使是最堅(jiān)固的堵塞和孔或彈性膜的多孔壁上的沉積物也能清除掉。
由于若干單獨(dú)的充氣裝置相互靠近布置并同時(shí)工作，在再生期間，單個(gè)充氣裝置的短暫中斷實(shí)際上是不重要的。為了簡(jiǎn)化大設(shè)備的清洗工作，單個(gè)充氣裝置可以交替的聯(lián)接到兩條主壓縮空氣供應(yīng)管上，以便當(dāng)一條主管關(guān)閉期間，設(shè)備的一半仍能繼續(xù)工作。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)有技術(shù)允許單個(gè)裝置的最大長(zhǎng)度為1～6米，因?yàn)槌叽缭俅?，不能保證均勻的氣體分布。利用本發(fā)明的方法，一條單獨(dú)的充氣管可長(zhǎng)百米以上，而沒(méi)有氣體分布不均勻的缺陷。因此，壓縮空氣的供應(yīng)可以從容器的正面進(jìn)行，而不再需要若干條圍繞整個(gè)容器分布的分開(kāi)的供氣管。
由于夾持裝置和管形彈性膜之間設(shè)有轉(zhuǎn)節(jié)，即使彈性膜長(zhǎng)度很大時(shí)，以及管形彈性膜尚未精確定位時(shí)，張緊裝置仍能確保管形彈性膜的拉伸過(guò)程，不會(huì)形成結(jié)也沒(méi)有隨之發(fā)生氣體供應(yīng)中斷現(xiàn)象。
利用相互靠緊沒(méi)有間隙的多個(gè)獨(dú)立的膜，本發(fā)明進(jìn)一步能使容器底表面完全地充氣，實(shí)際上沒(méi)有任何空隙。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這樣充氣形式具有優(yōu)越性能，而且在許多情況下是必須采用的，特別是當(dāng)所謂固定混合器安裝到充氣裝置上方時(shí)。具體來(lái)說(shuō)，如果固定混合器所形成的中間空間的某部分的下方?jīng)]有氣泡流過(guò)，那么人們?cè)趯?shí)踐中會(huì)發(fā)現(xiàn)未充氣的中間空間被液體中的固體物質(zhì)堵塞是不可避免的。結(jié)果，例如在廢水的有氧生物凈化過(guò)程中，在該中間空間里產(chǎn)生了厭氧區(qū)。有害物質(zhì)在厭氧區(qū)中生成，這有害物質(zhì)能顯著地危害操作，或者影響魚(yú)的健康。
對(duì)于帶有本發(fā)明的液體細(xì)泡充氣裝置的固定混合器的結(jié)合來(lái)說(shuō)，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到在池底或底的豎直上方設(shè)置若干超過(guò)池長(zhǎng)度的平扁桿，作為混合器的承載裝置是特別有利的。該平扁桿也是單個(gè)充氣裝置的導(dǎo)引件。充氣裝置的膜上有許多孔，以便在混合器形成的每個(gè)腔的下方，至少設(shè)一個(gè)孔位。這種帶有混合器的細(xì)泡充氣的組合，使裝置的操作能夠短暫停止，而不會(huì)對(duì)整個(gè)操作造成顯著損傷。這一特點(diǎn)對(duì)于固定混合器中流體的連續(xù)供給來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。因?yàn)?，廢水的有氧生物凈化過(guò)程中，工作條件的短暫變化會(huì)引起固定混合器表面上生物生長(zhǎng)的劇烈變化。
從下面對(duì)帶有附圖的實(shí)施例的描述中，本發(fā)明會(huì)變得容易理解，其中圖1是液體細(xì)泡充氣裝置的橫剖面示意圖，該裝置設(shè)在液體容器內(nèi);
圖2是充氣管的導(dǎo)引裝置的放大圖;
圖3A和3B是按圖2的布置截面及其改進(jìn)的截面圖;
圖4A、4B和4C是圖1-3所示裝置的部件放大圖，是沿圖1和2中的A-A、B-B、C-C線的橫截面放大圖;圖4D～4O是裝置的部件的進(jìn)一步視圖;
圖5是容器的平面圖，它帶有若干條相互平行布置的，由牽引纜拉緊的充氣管;
圖6是圖5裝置的零件放大圖;
圖7是一個(gè)養(yǎng)魚(yú)池的剖視圖;
圖8是一容器的立體圖，它可以放在池底的凹坑中或平坦底面上。
為了說(shuō)明液體細(xì)泡充氣裝置的功能，液體容器的截面顯示在圖1中。其中，容器底用1表示，容器壁用11表示，當(dāng)液體容器為一池塘?xí)r，壁11可為堤岸。在距容器底部很近的地方，充氣管2平行于底部并在容器底部1的全長(zhǎng)或全寬上排列。充氣管2位于導(dǎo)槽、例如U形槽中。彎曲零件6設(shè)置在導(dǎo)槽上，該零件6包括相互間隔0.2-1米的彎曲金屬條，它能防止充氣管2上浮并保持其水平位置。
在容器壁11附近，設(shè)有導(dǎo)槽8，它與槽4相聯(lián)。另外，在導(dǎo)槽4的兩相反端分別設(shè)有輥?zhàn)?0和13，借助于輥?zhàn)?，充氣?或牽引纜12受拉通過(guò)前拉緊裝置14。在本實(shí)施例中，拉緊裝置14為一轉(zhuǎn)節(jié)。如果有必要，牽引纜12可以由牽拉纜(圖中未示)延長(zhǎng)，借助于絞車16，牽引纜12被卷繞。牽引纜12的一端上有環(huán)，它與容器壁11上的鉤子18相聯(lián)。
帶孔彈性充氣管2的后夾持裝置26與供氣管3相聯(lián)，通過(guò)管3壓縮空氣在圖示實(shí)施例中作為氣體被供應(yīng)。
由于固定在導(dǎo)槽上的彎曲零件6間隔布置，充氣管2的上表面在管3供應(yīng)壓縮空氣期間以氣墊的形式發(fā)生彎曲，氣泡5從充氣管2的孔口溢出，從而導(dǎo)致了容器中水的細(xì)泡充氣。
在操作狀態(tài)下，牽引纜12拉緊充氣管2，使溢出充氣管2的氣泡產(chǎn)生均勻的形式，結(jié)果，容器中水的均勻充氣得到實(shí)現(xiàn)。在操作狀態(tài)下，充氣管2的拉伸量最好是未拉伸長(zhǎng)度的15%～25%，以便在充氣管2上施加一較小的張力。如果充氣管2的張力或牽引力減小，牽引纜12可以重新張緊它，以便保持所需的拉伸狀態(tài)。
如果由于供應(yīng)管3提供的壓縮空氣中含有雜質(zhì)，或者液體中混有雜質(zhì)使充氣管2的孔口發(fā)生堵塞;或者由于孔的堵塞而使壓力損失增加;那么，應(yīng)該放松牽引纜12以松馳繃緊的充氣管2，使其恢復(fù)到未拉伸時(shí)的長(zhǎng)度;或者拉緊牽引纜12或增加壓縮空氣供應(yīng)，以增加充氣管2的拉伸量。當(dāng)充氣管2的張緊量減少時(shí)，由于縮減的結(jié)果，充氣管2的孔口中雜質(zhì)同時(shí)被放松或除去。在拉伸狀態(tài)短暫的放松之后，牽引纜12再次拉緊，由此，充氣管2被預(yù)張到所需的量，工作狀態(tài)重新開(kāi)始。在清除操作期間，可以停止供應(yīng)管3的壓縮空氣供應(yīng)。
用另一種方法，增加充氣管2的張緊量也能除掉雜質(zhì)，在清除工作之后，未張緊或輕微張緊充氣管2的正常工作狀態(tài)可重新開(kāi)始。
如果充氣管2的孔中堵塞特別堅(jiān)固，人們所希望的細(xì)泡氣體分布形式不能獲得，那么，不必拆除充氣管2，就可以執(zhí)行進(jìn)一步的清除嘗試工作。
為此目的，首先要中斷充氣管2的壓縮空氣供應(yīng)，然后，如前面說(shuō)過(guò)的那樣，放松拉伸狀態(tài)。通過(guò)圖4A中放大詳示的排氣管，使充氣管2中的壓縮空氣排出，以便由容器中液體的外部壓力擠壓充氣管2，這里，排氣管可以設(shè)在供氣管3和充氣管之間，或者在充氣管2另一端。接著，排氣管關(guān)閉，壓縮空氣通過(guò)供應(yīng)管3再次輸入至充氣管2，最后，張緊牽引纜12，充氣管2重新開(kāi)始處于操作狀態(tài)。
在絕大多數(shù)清除嘗試工作中，液體的均勻細(xì)泡充氣可以重新獲得，因而不需要拆掉充氣管2。只有當(dāng)充氣管2的彈性減小，導(dǎo)致所需的細(xì)泡氣體分布完全不能獲得時(shí)，才需要拆換充氣管2。
可是由于結(jié)構(gòu)布置，充氣管2的拆除是非常簡(jiǎn)單的，因?yàn)?，僅僅是必須將充氣管2從導(dǎo)槽4和彎曲零件6組成的導(dǎo)引裝置中移開(kāi)?？筛鶕?jù)需要延伸牽引纜12，牽引纜12用來(lái)拖曳新的或清潔的或被修理的充氣管2，管2處于導(dǎo)槽4和彎曲零件6之間。
附圖2是沿容器底部1導(dǎo)引的充氣管2的詳細(xì)視圖，表示彎曲零件6，彎曲零件6相互等間隔地布置，并且與容器底部1相聯(lián)，為充氣管2提供引導(dǎo)。如果需要的話，彎曲零件6還可以固定在導(dǎo)向槽4，例如U形導(dǎo)向槽上，以便與彎曲零件6結(jié)合，為充氣管2形成一條導(dǎo)引通道。
在圖3A和3B中，表示了沿圖2的A-A截面的兩種不同的導(dǎo)引通道實(shí)施例。
圖3A表示一種用于單條充氣管2的導(dǎo)引通道，通過(guò)彎曲導(dǎo)引件61，固定在容器底部1上。而圖3B表示兩條充氣管2由W形彎曲零件63擋住，零件63固定在導(dǎo)槽4上，而導(dǎo)槽4固定于容器底部。
圖4表示圖1所示容器中充氣管2的更詳細(xì)組合。
更具體來(lái)說(shuō)，圖4A表示放大的充氣管2與供應(yīng)管3的聯(lián)結(jié)部分，這種聯(lián)結(jié)由夾持裝置26形成。在夾持裝置26的一側(cè)安裝有供應(yīng)管3，而另一側(cè)設(shè)有帶孔的彈性充氣管2。如果需要，充氣管2還可由固定導(dǎo)引槽固定。夾持裝置26有導(dǎo)引環(huán)22，它由導(dǎo)桿36導(dǎo)引。在夾持裝置中，有水-氣排除管24，排除管24最好包括自動(dòng)閥，用于任何可能需要的水-氣排除。
圖4B是沿圖1中B-B線的局部剖視圖，表示在后夾持裝置26附近，輥?zhàn)?0實(shí)施導(dǎo)引，該輥?zhàn)?0的軸頸安裝在U形導(dǎo)引槽4中。
圖4C表示導(dǎo)引通道中充氣管2的布置，而導(dǎo)引通道由U形導(dǎo)引槽4和彎曲零件61組成。此圖是沿圖1的C-C線的截面圖。
圖4D表示用于引導(dǎo)拖曳和牽引纜12的輥?zhàn)?3的結(jié)構(gòu)布置圖，與輥?zhàn)?0相同，輥?zhàn)?3安裝在U形導(dǎo)引槽4上。
圖4E是環(huán)20與牽引纜12的聯(lián)接的詳細(xì)視圖，圖中，環(huán)20與鉤聯(lián)接，絞車16用于張緊纜12。
圖4F表示充氣管2與牽引纜12及夾持裝置26的裝配和聯(lián)結(jié)，在圖示實(shí)施例中，兩條充氣管2聯(lián)到一個(gè)夾持裝置26上，裝置26由環(huán)22固定到導(dǎo)桿36上。該后夾持裝置26有水-氣排除孔25，孔可安裝一個(gè)相配的水-氣排除管。通過(guò)壓縮空氣進(jìn)口27，氣體輸送到充氣管2中。
前夾持裝置23帶有鉤29，牽引纜12固定在該鉤上，而纜12的另一端有環(huán)20。
代替每對(duì)充氣管與相關(guān)的前夾持裝置23之間的聯(lián)系，可以使用適當(dāng)?shù)姆忾]夾持裝置31，每個(gè)封閉夾持裝置31均有一個(gè)鉤29，纜12系到鉤29上，如前面實(shí)施例所述，牽引纜12的另一端有一與相應(yīng)牽引鉤聯(lián)結(jié)的環(huán)20。最后，代替前夾持裝置，封閉的充氣管2能通過(guò)轉(zhuǎn)節(jié)14直接與相應(yīng)的牽引纜12相聯(lián)。
實(shí)踐證明，對(duì)強(qiáng)烈流動(dòng)的液體和很長(zhǎng)的充氣管2來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)節(jié)的使用是很有益的。舉例來(lái)說(shuō)，在更換充氣管2的過(guò)程中，未布設(shè)的充氣管的全長(zhǎng)均能拉入導(dǎo)引裝置，而不會(huì)出現(xiàn)首先被處理的扭曲或打結(jié)現(xiàn)象。接著，當(dāng)氣體在一定壓力下輸入充氣管2時(shí)，由于轉(zhuǎn)節(jié)14，充氣管2自動(dòng)地伸展，而不存在打結(jié)或阻礙充氣管2內(nèi)氣體分布的危害情況。
圖4G是圖4F中夾持裝置26的側(cè)面圖，該圖表示了夾持裝置26的結(jié)構(gòu)形式，氣-水排除管24的布置以及連接導(dǎo)桿用的環(huán)22。
圖4H是前夾持裝置23的側(cè)視圖，它把兩個(gè)相鄰近的充氣管2連接在一起。
圖4I所示的夾緊裝置31用于將單條充氣管2聯(lián)接到相配的導(dǎo)桿上，導(dǎo)桿則插入導(dǎo)環(huán)22。
圖4K是轉(zhuǎn)節(jié)14的詳細(xì)視圖，轉(zhuǎn)節(jié)的作用是將夾持裝置之一聯(lián)接到牽引纜，或者將充氣管2的封閉端間接地聯(lián)到牽引纜12上。
圖4L至4O中，鉤18的詳細(xì)結(jié)構(gòu)形式(鉤18與牽引纜端部的環(huán)聯(lián)接)、接納和導(dǎo)引牽引纜的輥?zhàn)印?dǎo)桿36以及鉤18與環(huán)20的聯(lián)系均已圖示。
圖5是一充氣槽的平面圖，圖中，若干充氣管2相互平行并等間隔地分布在槽底1上。
在圖示實(shí)施例中，五條充氣管2共聯(lián)到一個(gè)夾持裝置26上，單獨(dú)的夾持裝置26分配由供應(yīng)管送來(lái)的壓縮空氣至相應(yīng)的五條充氣管2中。在壓縮空氣輸入口27的旁邊，還有一水-氣排除口25，用于從充氣管2中排除氣體和水。每個(gè)夾持裝置26上有兩個(gè)導(dǎo)環(huán)22，導(dǎo)環(huán)設(shè)在導(dǎo)桿36周圍，并能沿導(dǎo)桿36滑動(dòng)。在此方法中，夾持裝置26的那些零件可以向下直接沉至槽底，也可以沉至槽底上方所需的高度處，還可以向上拉至水面。
輥?zhàn)?3設(shè)在充氣管2的相反端，輥?zhàn)由贤弦酚袪恳|(未詳細(xì)圖示)。在輥?zhàn)?0和充氣管2的端部之間，設(shè)有轉(zhuǎn)節(jié)14。
垂直于充氣管2的張緊方向，導(dǎo)引纜60相互平行并等間隔的布置。由帶環(huán)螺栓30將導(dǎo)引纜60固定到槽壁11。同樣，槽底1上也等間隔地設(shè)置了帶環(huán)螺栓28。導(dǎo)引纜60與擰入槽壁11的帶環(huán)螺栓30和擰入槽底1的帶環(huán)螺栓28聯(lián)合，作為導(dǎo)向部件，用來(lái)引導(dǎo)充氣管2并使之指向水平方向。
從圖5中可以看出，在槽底附近的，用于槽中水體一細(xì)泡充氣的充氣管2，有比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和操作。為了可能需要的充氣管的重新鋪設(shè)，將相聯(lián)的夾持裝置26拉至水面，伴隨著牽引纜被松馳，將充氣管2從夾持裝置26上拆下，并從槽中拉起。然后，可以將新的或清潔的充氣管系到轉(zhuǎn)節(jié)14上并拉入槽中。在此之后，與夾持裝置26聯(lián)通的所有充氣管2由牽引纜再次拉緊到所需的張緊狀態(tài)。
圖6更詳細(xì)地表示圖5中導(dǎo)引和保持充氣管的各種零件。
具體來(lái)說(shuō)，圖6A表示準(zhǔn)備固定到槽底的帶環(huán)螺栓28的形狀，而圖6B表示準(zhǔn)備固定到槽壁上的帶環(huán)螺栓30的實(shí)施例。這些螺栓用于固定相聯(lián)的導(dǎo)引纜。相對(duì)于圖6B所示的帶環(huán)螺栓30的板-環(huán)距離來(lái)說(shuō)，螺栓28在槽底上的檔板與接受牽引纜的環(huán)之間有較大的間距，這個(gè)間距用來(lái)在距槽底一定高度處固定導(dǎo)引纜，以便能在其下方拖曳相應(yīng)的充氣管或軟管。
圖6C是一平面視圖，圖6D是輥?zhàn)?3的側(cè)視圖，輥?zhàn)?3固定在水槽壁上，用于拖起或卷繞牽引纜。
圖6E表示在槽壁11上帶環(huán)螺栓的布置。
圖6F表示在牽引纜端部的環(huán)20與鉤18的聯(lián)接情況，牽引纜固定在槽壁11上。
圖6G和圖6H是導(dǎo)桿36的平面圖和側(cè)視圖，導(dǎo)桿36固定到普通的槽中，并且接受夾持裝置的導(dǎo)環(huán)穿在導(dǎo)桿上。
圖6I表示圖5中的一個(gè)夾持裝置26。為了連通五條充氣管2，夾持裝置26上有五個(gè)連接零件。壓縮空氣供氣口27用于接納供應(yīng)管3，而水-氣排除口25用于接納相應(yīng)的水-氣排除管24。兩個(gè)導(dǎo)環(huán)22用于保持夾持裝置26的位置。
圖6K是按圖6I的夾持裝置26的側(cè)視圖。
圖7是一個(gè)養(yǎng)魚(yú)池50的剖視圖，池中，水的細(xì)泡充氣裝置與容器式固定混合器一起使用。養(yǎng)魚(yú)池50的底部52基本水平，池底最好設(shè)有溝渠部分，溝渠部分具有傾斜的壁53。養(yǎng)魚(yú)池50上部的橫壁51上在水位高度處有一溢出口，通過(guò)該溢出口，水可以流入泄水槽54。池底的溝渠部分支承在一基礎(chǔ)62上，而溝渠部分的最低處有一槽形結(jié)構(gòu)和一條清掃鏈56。在清掃鏈56的作用下，沉入V形凹坑的泥土運(yùn)送至池的一端并在那里排出。池底52可開(kāi)設(shè)若干條V形凹坑。
養(yǎng)魚(yú)池里，水體細(xì)泡充氣裝置最好設(shè)在池底凹坑的上1/3中。與前述實(shí)施例類似，充氣裝置是一些帶孔的彈性充氣管，它們被放置到垂直布置的導(dǎo)引棒40之間。在導(dǎo)引桿40的上方，設(shè)有橫向伸展的固定桿42或是濾網(wǎng)、帶孔板之類零件，這些零件防止了充氣管2的浮起，并且這些零件與導(dǎo)引桿40一起構(gòu)成了接納充氣管2的通道。
在固定桿42或者是濾網(wǎng)、帶孔板等零件上方，裝有填充物44，它與充氣裝置一起裝入容器70中，容器70由側(cè)板72封閉。填充物44最好形成所謂的固定混合器，并且最好包括德國(guó)書(shū)第1，601，131號(hào)中描述的那些填料，而且混合器與充氣裝置在一起。容器70提供一個(gè)巨大的泵效應(yīng)，借此，產(chǎn)生了如箭頭所示的液流。
在容器壁72上和水平池底向凹坑過(guò)渡處，若干桿(棒)、濾網(wǎng)、帶孔板之類的零件被用來(lái)防止池中的魚(yú)類游入帶填充物44的容器10或者魚(yú)池的V形凹坑。容器70可以用若干桿、濾網(wǎng)、帶孔板等從頂部封閉，而不再需要露出水面。
另外，水池底部凹坑中的橫柱58用于固定地卡在V形凹坑。垂直于導(dǎo)桿40延伸的固定桿42的軸向伸出也作為一種支承，用于支撐填料44或容器70。
如前面實(shí)施例所述，充氣管2的兩相反端分別聯(lián)接到前夾持裝置和后夾持裝置上。通過(guò)夾持裝置，一方面壓縮空氣輸送至充氣管，另一方面，產(chǎn)生(提供)拉伸充氣管2所需的預(yù)張力。同時(shí)，充氣管2至少有許多孔，以致在每個(gè)開(kāi)口之下至少有一個(gè)管孔，這開(kāi)口是由固定混合器在垂直方向上形成的。
圖8是圖7中容器70的立體圖，說(shuō)明了容器的結(jié)構(gòu)形式。
在容器的下部，容器包括軸向伸延的導(dǎo)桿40，用于在側(cè)面引導(dǎo)充氣管，并被布置在橫向延伸的固定棒42的上方。固定桿42與容器壁72聯(lián)結(jié)，容器壁72具有垂直延伸的加強(qiáng)筋74?？v向筋82使加強(qiáng)筋74相互聯(lián)接，在容器上部有溢流導(dǎo)板76。
溢流導(dǎo)板76可附用于夾持濾網(wǎng)等物的裝置。
容器70的頂部由支承筋78組成，筋78與容器壁72相聯(lián)，容器頂部可鋪設(shè)人行道格柵80。
這種容器70在養(yǎng)魚(yú)池的深部和魚(yú)池的平底上均能使用。更進(jìn)一步，若干容器70能一個(gè)跟一個(gè)緊挨著布置，這樣就可能造出由分離部件構(gòu)成的相應(yīng)的設(shè)備。
在填充物44中，石碴、浮石，活性碳、塑料材料等均可使用，為了容納所謂的生物生長(zhǎng)或表面固著催化劑，填充物具有盡可能最大的表面積。
權(quán)利要求
1.一種普遍的，液體細(xì)泡充氣方法，它使用多孔或打孔的、無(wú)支承的彈性膜，氣體供應(yīng)至該膜并從該膜溢出進(jìn)入液體，包括以下步驟在夾持裝置中，至少?gòu)膬上喾磦?cè)拉住上述膜，在夾持裝置的配合下，由導(dǎo)向裝置10和導(dǎo)引裝置拉伸上述膜(2)，導(dǎo)向裝置和導(dǎo)引裝置設(shè)在液體容器中，它們保持膜(2)水平，并且，通過(guò)變化夾持裝置的至少一端的拉力，改變上述膜(2)的位置和/或拉伸狀態(tài)。
2.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是上述膜(2)是管形的，材料為永久彈性塑料材料，橡膠或類似材料，其壁厚度小于2毫米，最好小于0.5毫米。
3.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是還包括通過(guò)增減或中斷氣體供應(yīng)，在橫向上改變彈性膜(2)的拉伸狀態(tài)，而縱向上彈性膜的夾持保持靜止。
4.按照權(quán)利要求
1、2或3所述的方法，其特征是還包括在操作狀態(tài)下，沿縱向拉伸彈性膜(2)至預(yù)定量，最好是靜態(tài)尺寸的5%至25%。
5.按照權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是還包括依靠彈性膜(2)一側(cè)的氣體壓力，沿縱方向?qū)嵤┥鲜鰪椥阅?2)的拉伸。
6.按照權(quán)利要求
5所述的方法，其特征是還包括依靠彈性膜(2)一側(cè)的氣體壓力與彈性膜另一側(cè)的液體壓力之間的差異，在縱向上實(shí)施彈性膜(2)的拉伸。
7.按照權(quán)利要求
5或6所述的方法，其特征是還包括通過(guò)水和氣排除管(24)排空上述膜內(nèi)部殘留的氣和水，同時(shí)中斷氣體供應(yīng)，以便清除堵塞，而上述彈性膜(2)在操作狀態(tài)下沿縱方向拉延，放松上述彈性膜(2)在縱方向上的拉伸，在預(yù)定時(shí)間過(guò)后，再次拉伸上述彈性膜(2)，接著，再次向彈性膜(2)輸送氣體。
8.按照權(quán)利要求
5或6所述的方法，其特征是還包括通過(guò)水和氣排除管(24)排空上述膜內(nèi)部殘留的水和氣，同時(shí)中斷氣體供應(yīng)以便清除堵塞，而上述彈性膜(2)在操作狀態(tài)下沿縱向放松，沿縱向拉伸上述彈性膜(2)，沿縱向再次放松彈性膜(2)，并且，接著，再次恢復(fù)氣體供應(yīng)至操作狀態(tài)值。
9.按照權(quán)利要求
4或6所述的方法，其特征是還包括為清除堵塞，向上述彈性膜(2)輸送增壓氣體和/或施加拉力，以便拉伸彈性膜(2)，而彈性膜(2)卻在操作狀態(tài)下沿縱向放松，和接著，恢復(fù)氣體供應(yīng)至操作狀態(tài)值和/或減少或放松施加在彈性膜(2)上的拉力。
10.一種普遍的，液體細(xì)泡充氣的裝置，包括多孔或打孔的，無(wú)支承的彈性膜，氣體供應(yīng)到該彈性膜并從膜中溢出而進(jìn)入液體，導(dǎo)引裝置(60、61)水平地定向在液體容器中，在夾持裝置(12、14、16、18、20)中上述彈性膜(2)至少?gòu)膬上喾磦?cè)拉緊，由于彈性膜(2)的拉伸狀態(tài)的改變，膜的相互間隔也是可變的。在夾持裝置(12、14、16、18、20)的配合下，上述彈性膜(2)被牽引通過(guò)導(dǎo)引裝置(60、6)。
11.按照權(quán)利要求
10所述的裝置，其特征是為了獲得氣體供應(yīng)，彈性膜(2)聯(lián)結(jié)到裝置(3)，為了排除氣體和液體，彈性膜(2)聯(lián)結(jié)至裝置(24)。
12.按照權(quán)利要求
10所述的裝置，其特征是彈性膜(2)是封閉的，并設(shè)置在液體容器的底部附近，至少在面向液體表面的彈性膜的頂部上開(kāi)有孔，最好是打孔，縫隙或十字形縫隙或多孔。
13.按照權(quán)利要求
12所述的裝置，其特征是彈性膜的內(nèi)部裝有氣體壓力測(cè)量裝置，還有一種裝置用于通過(guò)夾持裝置(12、14、16、18、20)，改變膜(2)的拉伸程度，這種拉伸是由氣體壓力造成的。
14.按照權(quán)利要求
10所述的裝置，其特征是彈性膜(2)至少包括一條多孔或打孔的充氣管(2)，借助于上述導(dǎo)引裝置，充氣管平行于液面夾持，并且導(dǎo)引裝置包括形狀可變化的重物，而重物固定在多孔或打孔管(2)的下方。
15.按照權(quán)利要求
14所述的裝置，其特征是上述導(dǎo)引裝置包括垂直于充氣管(2)的軸向布置的固定裝置，在其下方單個(gè)或若干充氣管(2)可以自由運(yùn)動(dòng)。
16.按照權(quán)利要求
15所述的裝置，其特征是上述固定裝置包括彎曲的固定零件(6、61、63)，該零件與固定槽(4)相聯(lián)并以預(yù)定的間隔環(huán)繞充氣管(2)，上述固定軌平行于充氣管布置并
專利摘要
在一種普遍的液體細(xì)泡充氣的方法和設(shè)備中，具有孔的彈性膜，最好是充氣管形式的膜，放置到液體容器中，并且由夾持和導(dǎo)引裝置保持充氣管水平。最好借助于緊張裝置，相對(duì)于靜態(tài)拉伸彈性膜。由于這種拉伸，改善了氣體通道，于是產(chǎn)生了均勻、細(xì)碎的分散氣泡。為了清除帶孔膜的孔的堵塞，膜的拉伸狀態(tài)被短暫的放松，然后再次緊張。對(duì)于堅(jiān)固的雜質(zhì)，中斷氣體供應(yīng)并排除膜中的氣和水，接著，放松拉伸狀態(tài)，過(guò)一定時(shí)間后再次向帶孔膜供氣并使其重新處于拉伸狀態(tài)。
文檔編號(hào)B01F3/04GK87106301SQ87106301
公開(kāi)日1988年3月16日 申請(qǐng)日期1987年8月13日
發(fā)明者威爾克·恩格爾巴特 申請(qǐng)人:威爾克·恩格爾巴特導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan