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Energieeffizienz optimiert Umlaufbecken

Cyberflow sorgt für horizontale Strömung

11.05.2024
von Redaktion VERFAHRENSTECHNIK
Der Strömungsbeschleuniger wurde zur energieeffizienten Erzeugung einer horizontalen Strömung in Umlaufbecken entwickelt.

Der Cyberflow Strömungsbeschleuniger wurde speziell zur energieeffizienten Erzeugung einer horizontalen Strömung in Umlaufbecken entwickelt. So soll er die biologische Abwasserreinigung optimieren. Hierbei kommt ein besonderes strömungsmechanisches Gesamtkonzept zur Anwendung.

Horizontalfördernde Strömungsbeschleuniger für Umlaufbecken haben die Aufgabe das Abwasser horizontal im Kreis zu fördern und dabei Ablagerungen von Belebtschlammflocken zu verhindern. Der Cyberflow Strömungsbeschleuniger ist laut Invent die erste Strömungsmaschine für Umlaufbecken, die konsequent nach strömungsmechanischen Gesichtspunkten konzipiert und optimiert wurde. Hierbei wurde die gesamte Strömungsmaschine im Zusammenspiel mit dem Umlaufbecken betrachtet und es wurde erkannt, dass Themen wie Einbauort, Einbaulage, Strömungsrichtung, Anströmung, Nachlaufströmung und Fußdesign neben dem Propellerdesign eine zentrale Rolle für den Gesamtwirkungsgrad spielen.

Montage in einer Kläranlage.

Größenvergleich: Montage in einer Kläranlage

Darum ist die Strömungsrichtung und eine drallfreie Nachlauf-Strömung entscheidend

Herkömmliche Strömungsbeschleuniger weisen eine Strömungsrichtung auf, bei denen die Anströmung antriebsseitig erfolgt. Dadurch trifft eine gestörte und verwirbelte Strömung auf den Propeller. Dies führt zu hohen Wirkungsgradverlusten der Gesamtmaschine.

Der Strömungsbeschleuniger von Invent wird propellerseitig frei und ungestört angeströmt und kann so weitaus höhere Strömungsgeschwindigkeiten mit weniger Energieaufwand als bislang bekannte Produkte erzielen. Das ganzheitliche strömungsmechanische Design des Cyberflow Strömungsbeschleunigers hat ein auf die Propellernachlaufströmung abgestimmtes Fußdesign, welches im Zusammenspiel mit einer speziell entwickelten Anti-Vortex-Flosse auf dem Rücken des Antriebs zu einer Energierückgewinnung durch Gleichrichtung der Strömung führt.

Durch strömungsmechanische Analyse und entsprechendes Design gelingt es mit dem neuen Strömungsbeschleuniger erstmals, diese sonst ungenutzt dissipierende Energie in Horizontalströmung umzuwandeln. Dies trägt zu der hohen Energieeffizienz der Gesamtmaschine bei.

 

 ... oder vier Propellerblättern.

… oder vier Propellerblättern

Zeichnungen des Strömungsbeschleunigers mit zwei ...

Zeichnungen des Beschleunigers mit zwei …

Strömungsoptimierte Fußkonstruktion

Effizienter als die exakt horizontale Förderung herkömmlicher Strömungsbeschleuniger ist es, die Antriebswelle leicht anzustellen, sodass die Abströmung besser nach oben gerichtet erfolgt. Damit lassen sich Reibungs- und Energieverluste am Boden stark reduzieren. Die vom Einsatzfall abhängige Ausrichtung nennt Invent Power-Trim-Technology und erreichen allein damit Wirkungsgradverbesserungen bis zu 10%.

Der neue Strömungsbeschleuniger verzichtet beim Design der Fußkonstruktion vollständig auf die sonst üblichen Rechteckrohre mit unnötig hohen cw-Werten. Es kommen ausschließlich biegesteife Gusskonstruktionen mit kleinem Querschnitt, minimierter Anströmfläche und kleinem cw-Wert zum Einsatz. Dadurch konnte die Ingenieure eine sehr strömungsgünstigste Fußkonstruktion realisiert.

Erfahren sie HIER, warum das Propellerdesign wichtig ist

Das Propellerdesign des Strömungsbeschleunigers wurde im unternehmenseigenen Strömungslabors speziell für den Einsatz in Belebungsbecken hin entwickelt und optimiert. So entstand eine laufruhige und effiziente Propellergeometrie.

Weiteres Ziel war eine robuste, langlebige, aber dennoch leichte und flexible strukturmechanische Konstruktion. Das Ergebnis ist laut Invent ein Propelleraufbau aus glas- und carbonfaserverstärktem Kunststoff in Sandwichbauweise und massivem Polyurethan, welcher auch für die härtesten Einsatzfälle in der kommunalen und industriellen Abwasserreinigung geeignet ist.

Der Hersteller verwendet je nach Anwendungsfall ein speziell abgestimmtes zwei- oder vierblättriges Design. Dieses ist laut den Ingenieuren herkömmlichen Propellern im Wirkungsgrad überlegen. Mit dem Cyberflow Strömungsbeschleuniger entstand ein laut Hersteller revolutionäres Gesamtkonzept, das zu Wirkungsgradsteigerungen bis 30 % führt, abhängig vom Einzelfall. Zur IFAT 2024 rückt Invent mit einem Produktvideo das Gerät in den Fokus. Die Premiere des neuen Videos findet am Montag, 13.05. um 14 Uhr auf dem Messestand statt.

Invent auf der IFAT, Stand 327/426, Halle A2

Quelle: Invent Umwelt- und Verfahrenstechnik

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