Vorrichtung zum ferngesteuerten Dosieren eines Reaktionsgases für die Abwasseraufbereitung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum fernge steuerten Dosieren eines Reaktionsgases für die Abwas seraufbereitung, mit einem pneumatisch betätigbaren Zweistellungventil, das einen ersten Eingang für die Zuleitung eines Steuergases, einen zweiten Eingang für die Zuleitung des Reaktionsgases, einen Ausgang zum Anschluss an die Abwasseraufbereitungsvorrichtung und einen Steuerkolben aufweist,
der die Durchflussverbin- dung zwischen dem zweiten Eingang und dem Ausgang in seiner Schliessstellung sperrt und in seiner Offenstel- lung freigibt.
Bei der Abwasseraufbereitung ist es erforderlich, von Zeit zu Zeit dem zu verarbeitenden Abwasser ein Reaktionsgas zuzuführen. Als Reaktionsgas wird z.B. Schwefeldioxyd oder Chlor verwendet. Hierfür können an sich bekannte pneumatische Fernbetätigungsvorrich- tungen der eingangs erwähnten Art verwendet werden. Weil aber das für die Abwasseraufbereitung verwendete Reaktionsgas stark korrodierend auf die Rohrleitung wirkt, ist es erforderlich, nach jedem Dosierungsvorgang die vom Behälter des Reaktionsgases zum Abwasserbe hälter führenden Rohrleitungen mit Luft auszuspülen. Dies kann grundsätzlich auf zwei verschiedene Arten geschehen.
Entweder wird in den Verbindungsrohrleitun gen dauernd ein Spülluftstrom aufrechterhalten oder es wird nur vorübergehend, unmittelbar nach jedem Dosie rungsvorgang Druckluft zu Spülzwecken in die Verbin dungsrohrleitungen eingelassen. Im ersten Falle wird durch die ständig aufrechterhaltene Spülluftströmung das Reaktionsgas in ungünstiger Weise verdünnt; im zweiten Falle ist es erforderlich, für die zeitlich beschränkte Zuleitung der Spülluft eine besondere Betätigungsvor richtung vorzusehen und sie zusätzlich zu bedienen. In beiden Fällen ist es ferner nötig, ausser einer Steuerluft zuleitung noch eine besondere Spülluftzuleitung anzuord nen, wodurch die Vorrichtung kompliziert wird.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, diese Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, die Verbindungsleitungen zwischen dem Raktionsgasbehälter und dem Abwasser behälter nach jedem Dosierungsvorgang selbsttätig aus zuspülen, ohne dass dazu eine bestimmte Zuleitung für die Spülluft und eine gesondert zu betätigende Spülluft dosiervorrichtung erforderlich wäre.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Zweistellungsventil noch einen dritten Eingang, der über ein Rückschlagventil und über einen Druckbe hälter an den ersten Eingang des Zweistellungsventils angeschlossen ist, und einen diesen dritten Eingang mit dem Ausgang verbindenden Kanal besitzt, der in der Schliessstellung des Steuerkolbens geöffnet und in dessen Offenstellung gesperrt ist.
Vorteilhaft ist es, wenn zur Rückstellung des Steuer kolbens aus der Offenstellung in die Schliessstellung eine Rückstellfeder vorgesehen wird, die zwischen dem Steuerkolben und dem Boden des Ventilgehäuses ange ordnet ist. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachste hend im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Beispiel der Vorrichtung in Seitenansicht, teilweise im Schnitt und Fig. 2 Einzelheiten des verwendeten Ventils in Drauf sicht, teilweise ebenfalls im Schnitt.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum ferngesteu erten Dosieren eines Reaktionsgases für die Abwasser aufbereitung hat ein pneumatisch gesteuertes Zweistel- lungsventil 1 mit einem Steuerkolben 2. Ein erster Eingang 13 des Zweistellungsventils 1 ist an eine Steuerleitung 10 angeschlossen, während ein zweiter Eingang 5 an eine Zuleitung für das Reaktionsgas angeschlossen ist. Das Zweistellungsventil 1 hat einen Ausgang 15, der an eine nicht dargestellte Abwasserauf- bereitungsvorrichtung angeschlossen ist.
Die Durchfluss- verbindung zwischen dem zweiten Eingang 5 und dem Ausgang 15 ist in der Schliessstellung des Steuerkolbens 2 (Fig. 1) durch diesen gesperrt, weil die Verschlussnadel des Steuerkolbens 2 in der Bohrung des zweiten Eingangs 5 sitzt. Bei der Offenstellung des Steuerkolbens 2 (Fig. 2) dagegen wird die Durchflussverbindung zwischen dem zweiten Eingang 5 und dem Ausgang 15 freigegeben. Das Zweistellungsventil ist mit einer überwurfmutter 9 am Reaktionsbehälter befestigt.
Das Zweistellungsventil 1 hat noch einen dritten Eingang 8, der über ein in einer Rohrleitung 12 angeordnetes Rückschlagventil 14 und über einen Druck behälter 6 mit dem ersten Eingang 13 des Zweistellungs- ventils 1 in Verbindung steht. Mit der dargestellten Ausführung ist diese Durchflussverbindung dadurch hergestellt, dass über ein Verzweigungsstück<B>11</B> sowohl der erste Eingang als auch mittels einer Rohrleitung 12 der Druckbehälter 6 an die Steuerleitung 10 -angeschlos sen sind.
Im Zweistellungsventil 1 ist ein Kanal b, c vorgesehen, der in der Schliessstellung des Steuerkolbens 2 den dritten Eingang mit dem Ausgang 15 verbindet, während bei der Offenstellung des Steuerkolbens 2 diese Verbindung gesperrt ist (Fig. 2).
Im hintern, hohl ausgebildeten Teil des Steuerkolbens 2 ist eine Rückstellfeder 3 angeordnet, die sich gegen den als Stellschraube ausgebildeten Boden 4 des Ventilgehäu ses abstützt. Ein Sicherheitsventil 7 sorgt dafür, dass der Druck im Druckbehälter 6 die zulässige Grenze nicht übersteigt.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermas- sen: Soll in die Abwasseraufbereitungsvorrichtung eine neue Dosis des Reaktionsgases eingelassen werden, dann wird von einem nicht dargestellten Steuerspult aus Druckluft in die Steuerleitung 10 eingelassen. Über das Verzweigungsstück 11 dringt die Druckluft in die Kammer a des Zweistellungsventils 1 ein und verschiebt den Steuerkolben 2 gegen die Kraft der Rückstellfeder 3.
Die Verschlussnadel des Steuerkolbens 2 verlässt dabei die Bohrung des zweiten Eingangs 5; das Reaktionsgas dringt durch den zweiten Eingang 5 in das Innere des Zweistellungsventils 1 ein und entweicht von hier durch den Ausgang 15 in die nicht dargestellte Abwasseraufbe- reitungsvorrichtung; mit der durch die Steuerleitung 10 zugeführten Luft wird zugleich auch über die Rohrlei tung 12 und über das Rückschlagventil 14 der Druckbe hälter 6 nachgefüllt. Sobald der Druck im Druckbehälter 6 den durch das Sicherheitsventil 7 eingestellten Sollwert erreicht, entweicht die weiter zugeführte Druckluft über das Sicherheitsventil 7 in die Umgebung.
Ist die Dosierung des Reaktionsgases beendet, dann unterbricht die bedienende Person die weitere Zuführung der Druckluft in die Steuerleitung 10. Das Rückschlag ventil 14 kehrt daher in seine Schliessstellung zurück und verhindert ein Zurückströmen der Druckluft aus dem Druckbehälter 6 in die Steuerleitung 10. Der Steuerkol ben 2 kehrt durch den Druck der Rückstellfeder 3 ebenfalls in seine Schliessstellung zurück (Fig. 1), so dass die weitere Zuführung des Reaktionsgases durch die Verschlussnadel des Steuerkolbens 2 verhindert wird.
Dagegen wird der dritte Eingang 8 mit dem Ausgang 15 in Verbindung gebracht, so dass die Druckluft aus dem Druckbehälter 6 über den dritten Eingang 8, über die Kanalabschnitte b und c sowie eine im Steuerkolben 2 vorgesehene Ringnut und über die vordere Kammer des Zweistellungsventils 1 in den Ausgang 15 strömt. Dadurch wird die Vorrichtung mit dem vorher im Druckbehälter 6 aufgespeicherten Luftvorrat ausgespült. Bei der nächsten Dosierung des Reaktionsgases wird der ganze Vorgang wiederholt.
Die Schliesskräfte der Rückstellfeder 3 und des Sicherheitsventils 7 sind derart bemessen, dass bei jedem neuen Druckluftimpuls, der über die Steuerleitung 10 anlangt, die Aufspeicherung einer hinreichenden Menge Druckluft im Druckbehälter 6 gesichert wird.
Während der Füllung des Druckbehälters 6 strömt zwar anfangs, bevor sich der Steuerkolben 2 aus der Schliessstellung zu bewegen beginnt, eine kleine Menge Druckluft aus der Steuerleitung 10 über das Verzweigungsstück 11, die Rohrleitung 12, das Rückschlagventil 14, den Druckluft behälter 6 und den dritten Eingang 8 in die Ringnut ein, von wo sie über den Kanalabschnitt c an den Ausgang 15 gelangt, aber die Ringnut ist so bemessen, dass sie auf diesen Luftstrom stark drosselnd wirkt, so dass ein rasches Nachfüllen des Druckbehälters 6 und eine darauffolgende Verschiebung des Steuerkolbens 2 in die Offenstellung nicht behindert wird.
Beim Ausspülen, das nach der Rückkehr des Steuerkolbens 2 in die Schliess stellung erfolgt, wirkt diese Drosselwirkung nicht stö rend, sondern ist im Gegenteil erwünscht, weil die Ausspülung mit mässiger Strömungssgeschwindigkeit der Spülluft erfolgen soll.
Als Spülgas kann nicht nur Luft sondern beispielswei se auch Stickstoff, Sauerstoff oder Kohlendioxyd verwen det werden.
Device for remotely controlled dosing of a reaction gas for waste water treatment The invention relates to a device for remote controlled dosing of a reaction gas for waste water treatment, with a pneumatically actuated two-position valve that has a first input for the supply of a control gas, a second input for the supply of the reaction gas, has an outlet for connection to the wastewater treatment device and a control piston,
which blocks the flow connection between the second inlet and the outlet in its closed position and releases it in its open position.
In wastewater treatment, it is necessary from time to time to add a reaction gas to the wastewater to be processed. The reaction gas is e.g. Sulfur dioxide or chlorine used. For this purpose known pneumatic remote control devices of the type mentioned at the beginning can be used. But because the reaction gas used for the wastewater treatment has a highly corrosive effect on the pipeline, it is necessary to flush the pipelines leading from the container of the reaction gas to the Abwasserbe container with air after each dosing process. This can basically be done in two different ways.
Either a flow of purge air is continuously maintained in the connecting pipelines or compressed air is let into the connecting pipelines for purge purposes only temporarily, immediately after each dosing process. In the first case, the constantly maintained flow of scavenging air dilutes the reaction gas in an unfavorable manner; in the second case, it is necessary to provide a special actuation device for the time-limited supply of the purge air and to use it in addition. In both cases it is also necessary, in addition to a control air supply line, to arrange a special purge air supply line, which complicates the device.
The object of the invention is to eliminate these disadvantages and to create a device that makes it possible to automatically flush the connecting lines between the reaction gas container and the waste water container after each dosing process without a specific feed line for the purge air and a separately operated purge air metering device would be required.
According to the invention, this object is achieved in that the two-position valve has a third input, which is connected to the first input of the two-position valve via a check valve and a Druckbe container, and a channel connecting this third input to the output, which in the closed position of the Control piston is open and locked in its open position.
It is advantageous if a return spring is provided to reset the control piston from the open position to the closed position, which is arranged between the control piston and the bottom of the valve housing. An embodiment of the invention will be explained in more detail below in connection with the drawings. 1 shows an example of the device in side view, partly in section, and FIG. 2 shows details of the valve used in plan view, partly also in section.
The device shown in Fig. 1 for remotely controlled metering of a reaction gas for wastewater treatment has a pneumatically controlled two-position valve 1 with a control piston 2. A first input 13 of the two-position valve 1 is connected to a control line 10, while a second input 5 is connected to a feed line for the reaction gas is connected. The two-position valve 1 has an outlet 15 which is connected to a wastewater treatment device (not shown).
The flow connection between the second inlet 5 and the outlet 15 is blocked by the control piston 2 (FIG. 1) in the closed position because the shut-off needle of the control piston 2 is seated in the bore of the second inlet 5. In contrast, when the control piston 2 is in the open position (FIG. 2), the flow connection between the second input 5 and the output 15 is released. The two-position valve is fastened to the reaction container with a union nut 9.
The two-position valve 1 also has a third input 8 which is connected to the first input 13 of the two-position valve 1 via a check valve 14 arranged in a pipe 12 and via a pressure vessel 6. In the embodiment shown, this flow connection is established in that both the first inlet and, by means of a pipeline 12, the pressure vessel 6 are connected to the control line 10 via a branching piece 11.
In the two-position valve 1, a channel b, c is provided which, in the closed position of the control piston 2, connects the third input to the output 15, while this connection is blocked in the open position of the control piston 2 (FIG. 2).
In the rear, hollow part of the control piston 2, a return spring 3 is arranged, which is supported against the bottom 4 of the Ventilgehäu ses designed as an adjusting screw. A safety valve 7 ensures that the pressure in the pressure vessel 6 does not exceed the permissible limit.
The device described works as follows: If a new dose of the reaction gas is to be let into the waste water treatment device, then compressed air is let into the control line 10 from a control panel (not shown). The compressed air enters the chamber a of the two-position valve 1 via the branch piece 11 and moves the control piston 2 against the force of the return spring 3.
The shut-off needle of the control piston 2 leaves the bore of the second inlet 5; the reaction gas penetrates through the second inlet 5 into the interior of the two-position valve 1 and escapes from here through the outlet 15 into the wastewater treatment device (not shown); with the air supplied through the control line 10, the Druckbe container 6 is also refilled via the Rohrlei device 12 and the check valve 14. As soon as the pressure in the pressure vessel 6 reaches the setpoint value set by the safety valve 7, the compressed air supplied further escapes via the safety valve 7 into the environment.
When the dosing of the reaction gas has ended, the operator interrupts the further supply of compressed air into the control line 10. The check valve 14 therefore returns to its closed position and prevents the compressed air from flowing back from the pressure vessel 6 into the control line 10. The control piston ben 2 also returns to its closed position due to the pressure of the return spring 3 (FIG. 1), so that the further supply of the reaction gas through the shut-off needle of the control piston 2 is prevented.
In contrast, the third input 8 is connected to the output 15, so that the compressed air from the pressure vessel 6 via the third input 8, via the channel sections b and c and an annular groove provided in the control piston 2 and via the front chamber of the two-position valve 1 in the outlet 15 flows. As a result, the device is flushed out with the air supply previously stored in the pressure vessel 6. The whole process is repeated the next time the reaction gas is metered.
The closing forces of the restoring spring 3 and of the safety valve 7 are dimensioned in such a way that a sufficient amount of compressed air is stored in the pressure vessel 6 with each new compressed air pulse arriving via the control line 10.
While the pressure vessel 6 is being filled, a small amount of compressed air flows out of the control line 10 via the branch piece 11, the pipe 12, the check valve 14, the compressed air container 6 and the third one initially before the control piston 2 begins to move out of the closed position Entrance 8 into the annular groove, from where it reaches the exit 15 via the channel section c, but the annular groove is dimensioned so that it has a strong throttling effect on this air flow, so that the pressure vessel 6 is quickly refilled and the control piston is subsequently displaced 2 is not hindered in the open position.
When flushing, which takes place after the return of the control piston 2 in the closed position, this throttling effect is not disruptive, but on the contrary is desirable because the flushing should take place with a moderate flow rate of the scavenging air.
Not only air but also nitrogen, oxygen or carbon dioxide can be used as the flushing gas.