[0001] Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Salzsole gemäss den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 9.
[0002] Zum Enteisen und zur Verhinderung der Eisbildung auf Strassen und anderen Verkehrswegen wird in der Regel Streusalz und/oder Salzsole verwendet. Letztere wird herkömmlich hergestellt, indem Salz mittels einer langen Förderschnecke aus einem Salzsilo in einen Produktionstank gefördert und dort mit Wasser gelöst wird. Die Salzsole wird in der Regel anschliessend in einen Lagertank geleitet. Der Produktionstank muss in unmittelbarer Nähe des Salzsilos stehen. Solche langen Förderschnecken sind aufwendig, teuer und anfällig für Funktionsstörungen wie z.B. Verstopfungen bei längerem Stillstand. Lange Förderschnecken müssen wegen Frostgefahr (z.B. -15[deg.]) zudem beheizt und isoliert werden. Reparaturen und Wartungsarbeiten sind in der Regel aufwendig und erfordern teure Einrichtungen wie z.B. Hebekrane.
[0003] Es sind auch Vorrichtungen bekannt, bei denen anstelle der Förderschnecke ein langes Rohr mit relativ grossem Gefälle verwendet wird, durch welches das Salz ab dem Silo in den Lösetank rutschen kann. Derartige Einrichtungen funktionieren nur für Steinsalz. Sie eignen sich nicht für Siedesalz.
[0004] Es ist auch bekannt, Salz vom Silo mittels eines Förderbandes zum Lösetank zu befördern. Solche Förderbänder müssen im Freien gegen Witterungseinflüsse geschützt und abgedeckt werden. Das gleichzeitige Beladen von Streufahrzeugen und Fördern von Salz für die Solezubereitung ist nicht möglich.
[0005] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige, gegenüber dem genannten Stand der Technik verbesserte, Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen von Salzsole zu schaffen.
[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung und durch ein Verfahren zum Herstellen einer Salzsole gemäss den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 9.
[0007] Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung und dem erfindungsgemässen Verfahren kommt das Salz nicht erst im Produktionsbehälter in Kontakt mit Wasser, sondern bereits sehr nahe beim Salzsilo. Vom Salzsilo aus gelangt das Salz über eine sehr kurze und entsprechend kostengünstige Förder- und/oder Dosiervorrichtung zu einem Lösetrichter. Dort wird es mit Spülwasser vermischt bzw. mindestens teilweise im Spülwasser aufgelöst und anschliessend über eine Rohrleitung zum Produktionstank gespült. Die Förder- bzw. Dosiereinrichtung kann z.B. eine kurze Förderschnecke oder ein kurzes Förderband umfassen und lässt sich relativ kostengünstig realisieren. Bei Bedarf genügt eine kurze Frostschutzheizung für die Fördereinrichtung im Bereich des Salzsilos. Die Verstopfungsgefahr ist minimal. Da sich das Salz im Lösetrichter und der anschliessenden Ablaufleitung bzw.
Förderrohr bereits weitgehend im Spülwasser auflöst, kann der Produktionstank in der Regel als reiner Lagertank ohne aufwendige Mischvorrichtungen ausgestaltet werden. Über die Rohrleitung kann die Salzsole problemlos selbst über grössere Distanzen (z.B. in andere Gebäude) gefördert werden, wobei bereits ein geringes Gefälle der Rohrleitung genügt. Spülwasser- und Ablaufleitungen bzw. Förderrohre können aus kostengünstigen, korrosionsfreien Kunststoffrohren gefertigt werden.
[0008] Anhand einiger Figuren wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen
<tb>Fig. 1<sep>eine Anlage zur Herstellung von Salzsole,
<tb>Fig. 2<sep>ein Detail der Anlage im Bereich des Lösetrichters.
[0009] Fig. 1 zeigt eine Anlage zum Herstellen von Salzsole. In einem Salzsilo 1 ist Salz (in der Regel Natriumchlorid) gelagert. Über eine Schleuse 3 am unteren Ende des Salzsilos 1 können Streufahrzeuge 5 direkt mit Streusalz beladen werden. Im Bereich des konisch bzw. trichterartig ausgebildeten Silobodens 7 ist seitlich eine kurze, von einem Fördermotor 11 angetriebene Förderschnecke 9 oder eine andere zum Fördern von Salz aus dem Silo 1 geeignete Fördereinrichtung angeordnet. Ihre nutzbare Förderlänge kann relativ klein sein. Sie kann z.B. im Bereich von etwa 0.3 m bis etwa 2.5 m liegen, ist aber vorzugsweise kleiner als 1 m.
[0010] Fig. 2 zeigt ein Detail der Anlage im Bereich dieser Förderschnecke 9. Am silofernen Ende der Förderschnecke 9 ist ein Fallrohr 13 ausgebildet, welches in eine trichterartige Mischkammer 15 mündet. Der obere Teil bzw. die Füllöffnung der Mischkammer 15 ist ringförmig ausgebildet und umfasst einen Sensor 17 - beispielsweise einen Reflexlichttaster - zum Überwachen der Salzförderung durch das Fallrohr 13 in die Mischkammer 15. Eine Schutzkappe 19 mit einem für den Sensor 17 transparenten Fenster 21 oder einer Öffnung schützt den Sensor 17 vor Salzablagerungen und anderen Verschmutzungen. Über ein unten an den Trichterhals der Mischkammer 15 angeschlossenes Förderrohr 23 aus einem mit Salzsole verträglichen Kunststoff wie z.B. Polyäthylen ist die Mischkammer 15 mit einem Soletank 25 verbunden (Fig. 1).
Das Förderrohr 23 weist ein leichtes Gefälle von z.B. einem Prozent zum Soletank 25 hin auf. Es kann über längere Strecken z.B. von einem Gebäude in ein anderes Gebäude geführt werden. Das Förderrohr 23 ist nicht an eine gerade Linienführung gebunden und kann beliebige Krümmungen aufweisen. Bei Bedarf kann optional eine Pumpe zum Fördern der Flüssigkeit im Förderrohr 23 vorgesehen sein (keine Darstellung). Der Soletank 25 ist zylindermantelförmig mit einem konvex gekrümmten Boden 27 und einem ebensolchen Deckel 29 ausgebildet. Das Förderrohr 23 ist durch eine Öffnung im Deckel 29 in den Soletank 25 hineingeführt und mündet knapp oberhalb des Bodens 27 in den Soletank 25. Über eine unten aus dem Soletank 25 herausgeführte Ansaug- oder Abzugsleitung 30 ist eine Pumpe 31 mit einem Ansaugrohr 33 mit Schwimmer im Inneren des Soletanks 25 verbunden.
Der Schwimmer hält die Öffnung des Ansaugrohrs 33 immer knapp unter der Oberfläche der Flüssigkeit im Soletank 25. Dadurch wird jeweils immer die am wenigsten konzentrierte Sole angesaugt. Auf der Saugseite der Pumpe 31 mündet eine Frischwasserleitung 35 in die Abzugsleitung 30. In der Frischwasserleitung 35 können verschiedene Elemente wie z.B. ein manuell betätigbares Hauptventil, ein Wasserfilter, ein von einer Steuerung 37 kontrollierbares Magnetventil 39, ein Rohrnetztrenner, ein Wasserzähler 41 und/oder ein Rückschlagventil 43 angeordnet sein. Auf der Sekundärseite der Pumpe 31 verzweigt sich die Abzugsleitung 30 in eine Ausgabeleitung 45 zum Füllen des Solebehälters am Fahrzeug 5, eine Spülleitung 47 zum Einbringen von Wasser in die Mischkammer 15 und eine Zirkulationsleitung 49 zum Zuführen von frischem Wasser oder zum Rückführen von Sole zum Soletank 25.
Die Zirkulationsleitung 49 wird durch eine Ausnehmung im Deckel 29 in den Soletank 25 hineingeführt und mündet knapp oberhalb des Bodens 27 über eine oder mehrere Düsen 51 in den Soletank 25. Die Ausgabeleitung 45, die Spülleitung 47 und die Zirkulationsleitung 49 sind je über ein eigenes Stellventil 53 von der Steuerung 37 einstellbar.
[0011] Die Spülleitung 47 verzweigt sich in der Nähe der Mischkammer 15 in zwei Teilstränge 47a, 47b, welche separat über je einen Kugelhahn reguliert werden können. Der erste Teilstrang 47a für die Trichterspülung wird von oben her in die Mischkammer 15 eingeführt und endet in einem mit Austrittsöffnungen versehenen Rohrring im Bereich des oberen Randes des konisch ausgebildeten Teils der Mischkammer 15. Der zweite Teilstrang 47b mündet mit einem vergrösserten Durchmesser von beispielsweise etwa 110 mm schräg von oben her durch eine Ausnehmung der konischen Seitenwand in die Mischkammer 15. Im Betrieb der Anlage, der von der Steuerung 37 kontrolliert wird, wird Frischwasser über die Frischwasserleitung 35 und das Ansaugrohr 33 in den Soletank 25 geleitet.
Sobald eine vorgegebene Menge von z.B. 2000 Litern erreicht ist (diese wird vom Wasserzähler 41 erfasst), wird die Wasserzufuhr unterbrochen. Nach dem Umstellen der Ventile fördert die Pumpe 31 Wasser vom Soletank 25 durch die Spülleitung 47 in den Lösetrichter der Mischkammer 15. Etwas verzögert wird die Förderschnecke 9 eingeschaltet. Diese fördert das Salz aus dem Silo 1 in die Mischkammer 15, wo es mit dem Spülwasser vermischt wird und sich darin mindestens teilweise auflöst. Ein Vibrator 55 rüttelt periodisch, damit das Salz im Silo 1 nachläuft. Über das Förderrohr 23 gelangt die Lösung bzw. das Wasser-Salz-Gemisch in den Soletank 25. Sobald die erforderliche Salzmenge erreicht ist, welche beispielsweise zum Herstellen einer 20%-Sole erforderlich ist, wird die Förderschnecke 9 ausgeschaltet.
Während etwa ein bis zwei Minuten fördert die Pumpe 31 weiterhin Spülwasser. Anschliessend wird die Sole-Umwälzfunktion im Soletank 25 aktiviert. Die Pumpe 31 saugt während etwa 30 Minuten Sole vom Soletank 25 ab und fördert diese über die Zirkulationsleitung 49 mit den Düsen 51 wieder in den Tank. Rest-Salz am Tank-Boden 27 wird dadurch noch vollständig aufgelöst. Am Soletank 25 sind Schwimmer oder andere Grenzschalter oder Füllstandssensoren angeordnet, welche die automatische weitere Aufbereitung von Sole in Abhängigkeit des jeweiligen Füllstandes ermöglichen.
[0012] Ist z.B. der obere eingestellte Grenzwert der Solemenge nicht erreicht, wird die Produktion einer weiteren Charge von z.B. etwa 5000 Liter ausgelöst. Um das Verdünnen der Sole im Soletank 25 zu verhindern wird das Frischwasser nicht mehr in den Soletank 25, sondern über die Pumpe 31 mit Sole aus der Abzugsleitung 30 direkt zum Lösetrichter in die Mischkammer 15 gepumpt. Der weitere Ablauf wiederholt sich wie vorher beschrieben.
[0013] Die Anlage stoppt die Produktion wenn der obere Grenzwert für die Solemenge erreicht ist.
The invention relates to an apparatus and a method for producing brine according to the features of claims 1 and 9.
For deicing and to prevent the formation of ice on roads and other roads, road salt and / or brine is usually used. The latter is conventionally produced by conveying salt from a salt silo to a production tank by means of a long screw conveyor and dissolving it with water. The brine is then usually sent to a storage tank. The production tank must be in the immediate vicinity of the salt silo. Such long augers are expensive, expensive, and prone to malfunctioning, e.g. Blockages during prolonged standstill. Long augers must also be heated and insulated due to the risk of frost (for example -15 ° C). Repairs and maintenance are usually expensive and require expensive equipment such as Lifting cranes.
There are also known devices in which instead of the screw conveyor, a long pipe with a relatively large gradient is used, through which the salt can slide from the silo into the dissolving tank. Such facilities only work for rock salt. They are not suitable for vacuum salt.
It is also known to convey salt from the silo by means of a conveyor belt to the dissolving tank. Such conveyor belts must be protected and covered outdoors against the effects of the weather. The simultaneous loading of gritting vehicles and conveying salt for the brine preparation is not possible.
It is an object of the present invention to provide a cost-effective, compared to the cited prior art, improved apparatus and a corresponding method for producing brine.
This object is achieved by a device and by a method for producing a brine according to the features of claims 1 and 9.
In the inventive device and the inventive method, the salt comes not only in the production container in contact with water, but already very close to the salt silo. From the salt silo, the salt passes through a very short and correspondingly inexpensive conveying and / or metering device to a release hopper. There it is mixed with rinse water or at least partially dissolved in the rinse water and then rinsed via a pipe to the production tank. The delivery device may be e.g. a short auger or a short conveyor belt and can be relatively inexpensive to implement. If required, a short antifreeze heater for the conveyor in the area of the salt silo is sufficient. The risk of clogging is minimal. Since the salt in the solution funnel and the subsequent drain line or
Delivery pipe already largely dissolves in the rinse water, the production tank can be configured as a rule, pure storage tank without consuming mixing devices. The brine can be pumped easily over long distances (for example to other buildings) through the pipeline, whereby a slight incline of the pipeline already suffices. Spülwasser- and drain pipes or delivery pipes can be made of inexpensive, corrosion-free plastic pipes.
Based on some figures, the invention will be described in more detail below. Show
<Tb> FIG. 1 <sep> a plant for the production of brine,
<Tb> FIG. 2 <sep> a detail of the system in the area of the solvent funnel.
Fig. 1 shows a plant for producing brine. In a salt silo 1 salt (usually sodium chloride) is stored. About a lock 3 at the bottom of the salt silo 1 gritting vehicles 5 can be loaded directly with road salt. In the area of the conical or funnel-shaped silo bottom 7, a short conveying conveyor 9 driven by a conveying motor 11 or another conveying device suitable for conveying salt from the silo 1 is arranged laterally. Your usable conveying length can be relatively small. It can e.g. are in the range of about 0.3 m to about 2.5 m, but is preferably less than 1 m.
Fig. 2 shows a detail of the plant in the region of this screw conveyor 9. At silofernen end of the screw conveyor 9, a drop tube 13 is formed, which opens into a funnel-like mixing chamber 15. The upper part or the filling opening of the mixing chamber 15 is annular and comprises a sensor 17 - for example, a reflex light sensor - for monitoring the salt production through the downpipe 13 in the mixing chamber 15. A protective cap 19 with a transparent window for the sensor 17 21 or one Opening protects the sensor 17 from salt deposits and other dirt. Via a below the funnel neck of the mixing chamber 15 connected delivery pipe 23 made of a brine compatible plastic such. Polyethylene, the mixing chamber 15 is connected to a brine tank 25 (Fig. 1).
The delivery tube 23 has a slight slope of e.g. one percent to the brine tank 25 out. It can be used over longer distances e.g. be led from one building to another building. The conveyor tube 23 is not bound to a straight line and may have any curvatures. If necessary, a pump may optionally be provided for conveying the liquid in the conveying tube 23 (no illustration). The brine tank 25 is cylinder jacket-shaped with a convexly curved bottom 27 and a similar lid 29 is formed. The delivery pipe 23 is led into the brine tank 25 through an opening in the cover 29 and opens just above the bottom 27 into the brine tank 25. A suction or discharge line 30 led out from the brine tank 25 at the bottom is a pump 31 with an intake pipe 33 with floater connected inside the brine tank 25.
The float keeps the opening of the intake pipe 33 always just below the surface of the liquid in the brine tank 25. Thus, always the least concentrated brine is sucked. On the suction side of the pump 31, a fresh water line 35 opens into the discharge line 30. In the fresh water line 35, various elements such as e.g. a manually operable main valve, a water filter, a controllable by a controller 37 solenoid valve 39, a Rohrnetztrenner, a water meter 41 and / or a check valve 43 may be arranged. On the secondary side of the pump 31, the discharge line 30 branches into an output line 45 for filling the brine tank on the vehicle 5, a purge line 47 for introducing water into the mixing chamber 15 and a circulation line 49 for supplying fresh water or for returning brine to the brine tank 25th
The circulation line 49 is led into the brine tank 25 through a recess in the cover 29 and opens just above the bottom 27 via one or more nozzles 51 in the brine tank 25. The output line 45, the purge line 47 and the circulation line 49 are each a separate control valve 53 adjustable by the controller 37.
The purge line 47 branches in the vicinity of the mixing chamber 15 in two sub-strands 47a, 47b, which can be regulated separately via a respective ball valve. The first sub-branch 47a for the funnel scavenging is introduced from above into the mixing chamber 15 and ends in a pipe ring provided with outlet openings in the region of the upper edge of the conical part of the mixing chamber 15. The second sub-branch 47b opens with an enlarged diameter of, for example, about 110 mm obliquely from above through a recess of the conical side wall in the mixing chamber 15. During operation of the system, which is controlled by the controller 37, fresh water is passed through the fresh water line 35 and the intake pipe 33 into the brine tank 25.
Once a predetermined amount of e.g. 2000 liters is reached (this is detected by the water meter 41), the water supply is interrupted. After switching the valves, the pump 31 promotes water from the brine tank 25 through the purge line 47 into the release hopper of the mixing chamber 15. Slightly delayed, the screw conveyor 9 is turned on. This promotes the salt from the silo 1 in the mixing chamber 15, where it is mixed with the rinse water and at least partially dissolves therein. A vibrator 55 vibrates periodically, so that the salt in the silo 1 lags behind. About the delivery pipe 23, the solution or the water-salt mixture enters the brine tank 25. Once the required amount of salt is reached, which is required for example for producing a 20% brine, the screw conveyor 9 is turned off.
For about one to two minutes, the pump 31 continues to deliver rinse water. Subsequently, the brine circulating function is activated in the brine tank 25. The pump 31 sucks brine from the brine tank 25 for about 30 minutes and delivers it via the circulation line 49 with the nozzles 51 back into the tank. Residual salt at the tank bottom 27 is thereby still completely dissolved. On the brine tank 25, floats or other level switches or level sensors are arranged, which allow the automatic further treatment of brine depending on the respective level.
Is e.g. the upper set limit of the brine amount is not reached, the production of another batch of e.g. triggered about 5000 liters. In order to prevent dilution of the brine in the brine tank 25, the fresh water is no longer pumped into the brine tank 25, but via the pump 31 with brine from the discharge line 30 directly to the dissolving funnel into the mixing chamber 15. The further procedure is repeated as previously described.
The system stops production when the upper limit for the amount of brine is reached.