DE102010050009A1

DE102010050009A1 - Arrangement for recovering heat from aqueous liquids, particularly from waste water, comprises pipeline, which is applied as heat exchanger and is introduced into reservoir with aqueous liquid

Info

Publication number: DE102010050009A1
Application number: DE201010050009
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2012-05-03

Abstract

The arrangement comprises a pipeline (21), which is applied as a heat exchanger and is introduced into a reservoir (10) with aqueous liquid, particularly waste water. The tubular pipeline is arranged in spiral-shaped windings over a portion of its length. A stand (40) is provided, which is constructed as support for the tubular pipeline with their spiral-shaped windings.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Wärmerückgewinnung aus wässrigen Flüssigkeiten, insbesondere aus Abwasser, mit einer ein Fluid führenden rohrartigen und als Wärmeaustauscher nutzbaren Leitung, die in ein Becken mit wässriger Flüssigkeit, insbesondere Abwasser, eingebracht ist.The invention relates to an arrangement for heat recovery from aqueous liquids, in particular from wastewater, with a fluid-conducting tube-like and usable as a heat exchanger line, which is introduced into a basin with aqueous liquid, in particular wastewater.

Insbesondere bei Abwasser besteht ein erhebliches Interesse daran, die darin enthaltene Wärme rückzugewinnen und anderweitig nutzen zu können.Particularly in the case of wastewater, there is a considerable interest in being able to recover the heat contained therein and to be able to use it elsewhere.

Bei diesem Abwasser kann es sich beispielsweise um Haushaltsabwasser handeln, insbesondere in kommunalen Kläranlagen. Dieses Abwasser enthält Wärme, die bei der weiteren Behandlung in der Kläranlage nicht benötigt wird oder möglicherweise sogar stört, denn die Temperatur des Abwassers soll am Ende seiner Behandlung in der Größenordnung der Umgebungstemperatur liegen.This wastewater may, for example, be domestic wastewater, especially in municipal sewage treatment plants. This wastewater contains heat that is not needed or possibly even interferes with the further treatment in the treatment plant, because the temperature of the wastewater should be at the end of its treatment in the order of the ambient temperature.

Abwasser fällt allerdings auch in industriellen Anlagen an, beispielsweise in Färbereien, Brauereien oder bei der Lebensmittelproduktion. Bei all diesen Anwendungsfällen wird das entstehende Abwasser in Becken zwischengelagert, um dort geklärt oder in anderer Form verarbeitet zu werden.However, wastewater is also produced in industrial plants, for example in dyeing plants, breweries or in food production. In all these applications, the resulting wastewater is stored in pools, where they can be clarified or processed in other ways.

Wässrige Flüssigkeiten liegen auch in Gewässern oder Hafenbecken vor und auch dort bestünde grundsätzlich die Möglichkeit, die in der wässrigen Flüssigkeit vorhandene Wärme zurück zu gewinnen und anderweitig zu nutzen.Aqueous liquids are also present in bodies of water or docks and there, too, there is the possibility in principle to recover the heat present in the aqueous liquid and to use it elsewhere.

Zur Wärmerückgewinnung bei insbesondere Kläranlagen sind verschiedene Formen von Wärmeaustauschern vorgeschlagen worden. So beschreibt die EP 0 174 554 B1 eine Anlage mit mehreren plattenförmigen Wärmeaustauschern für Kläranlagen. Die Platten sind in dem Behälter der Kläranlage senkrecht stehend eingebaut. Das zu klärende Wasser läuft zwischen den Platten hindurch und gibt seine Wärme an ein Fluid im Inneren der Platten ab. Eine solche Konstruktion ist allerdings für moderne Kläranlagen ungeeignet, in denen innerhalb des Klärbeckens bewegliche Rührelemente vorgesehen sind, da diese nicht mit den plattenförmigen Wärmeaustauschern gleichzeitig in einem Becken untergebracht werden können.For heat recovery in particular sewage treatment plants various forms of heat exchangers have been proposed. That's how it describes EP 0 174 554 B1 a plant with several plate-shaped heat exchangers for sewage treatment plants. The plates are installed vertically in the tank of the sewage treatment plant. The water to be clarified passes between the plates and releases its heat to a fluid inside the plates. However, such a construction is unsuitable for modern treatment plants, in which movable stirring elements are provided within the clarifier, as they can not be accommodated with the plate-shaped heat exchangers in a basin at the same time.

Eine weitere Anordnung mit plattenförmigen Wärmeaustauschern wird in der DE 36 05 585 A1 vorgeschlagen. Hier wird das Abwasser in eine gesonderte Kammer geführt, in der diese Platten eingesetzt sind. Das Vorsehen gesonderter Kammern speziell für einen Wärmeaustausch ist außerordentlich aufwendig und muss darüber hinaus bei der Planung der Kläranlage vorab berücksichtigt werden.Another arrangement with plate-shaped heat exchangers is in the DE 36 05 585 A1 proposed. Here, the wastewater is fed into a separate chamber in which these plates are used. The provision of separate chambers especially for a heat exchange is extremely expensive and must also be considered in advance in the planning of the sewage treatment plant.

Als Alternative wird in der DE 199 06 999 A1 vorgeschlagen, Wärmeaustauscher direkt in die Behälterwand des Klärbeckens zu integrieren. Damit ist dann das Innere des Klärbeckens für Rührwerke zugänglich und die Wärmeaustauscher stören auch nicht mehr etwa gewünschte strömungstechnische Verhaltensweisen des zu klärenden Wassers. Allerdings wird auf diese Weise in die Behälterwand des Klärbeckens eingegriffen. Bei bereits bestehenden Klärbecken ist eine solche Anordnung mithin unwirtschaftlich, da die Beckenwände neu aufgebaut werden müssten. Auch bei einem Neubau von Klärbecken hat eine solche Anordnung den Nachteil, vorab bereits bei der Planung berücksichtigt werden zu müssen und etwa andere in der Wandung des Klärbeckens vorzusehende Elemente zu stören.As an alternative, in the DE 199 06 999 A1 proposed to integrate heat exchangers directly into the tank wall of the clarifier. Thus, the interior of the clarifier for agitators is then accessible and the heat exchangers no longer interfere with the desired fluidic behavior of the water to be clarified. However, it intervenes in this way in the container wall of the clarifier. In existing settling tanks such an arrangement is therefore uneconomical, since the pool walls would have to be rebuilt. Even with a new construction of clarifier, such an arrangement has the disadvantage of having to be considered in advance already in the planning and to disturb other to be provided in the wall of the clarifier elements.

In einem weiteren Vorschlag aus der DE 20 2004 018 951 U1 werden rohrförmige Wärmeaustauscher beschrieben, bei denen die Wärmetauscherrohre flexibel und beweglich sind. Diese frei aufgehängten Rohre werden in Abwasserkanäle von oben schlauchähnlich eingetaucht, so dass die strömenden Abwässer die in ihnen enthaltene Wärme auf ein Medium in den Schläuchen übertragen. Hierfür sind sehr spezielle Kapillarrohre erforderlich, die ein zweites Medium innerhalb des mit einem Ende in das Abwasser hängenden Rohres umwälzen. Für eine Anordnung in Klärbecken ist die beschriebene Vorrichtung ohnehin ungeeignet.In another proposal from the DE 20 2004 018 951 U1 are described tubular heat exchanger in which the heat exchanger tubes are flexible and movable. These freely suspended pipes are submerged in sewers from above hose-like, so that the flowing waste water to transfer the heat contained in them to a medium in the hoses. For this purpose, very special capillary tubes are required, which circulate a second medium within the hanging at one end in the wastewater pipe. For an arrangement in clarifiers, the device described is in any case unsuitable.

Aus der DE 10 2006 050 922 A1 ist eine weitere Vorrichtung zur Übertragung von Wärme aus Abwasser in einem Behälter in einen Wärmeaustauscher bekannt. Hier wird vorgeschlagen, einen Wärmeaustauscher benachbart zum Rand eines Klärbeckens anzuordnen und dann eine entsprechende Strömung des Abwassers innerhalb des Klärbeckens zu erzeugen, welche eine Wärmeaufnahme in den Wärmeaustauschern besonders begünstigt. Die Wärmeaustauscher sind Rohre, die innerhalb einer zum Beckenrand etwa parallel verlaufenden, gegebenenfalls gekrümmten Fläche mäanderförmig angeordnet sind. Die Strömung der Flüssigkeit in dem Klärbecken wird dann walzenartig rotierend so gesteuert, dass die Flüssigkeitspartikel benachbart zur Wand des Klärbeckens von unten nach oben aufsteigen und auf diese Weise möglichst viel Kontakt mit den einzelnen Rohren des Mäanders erhalten.From the DE 10 2006 050 922 A1 is another device for transferring heat from wastewater in a container in a heat exchanger known. Here it is proposed to arrange a heat exchanger adjacent to the edge of a clarifier and then to generate a corresponding flow of the waste water within the clarifier, which favors heat absorption in the heat exchangers particularly. The heat exchangers are tubes that are arranged in a meandering manner within an optionally curved surface that extends approximately parallel to the edge of the basin. The flow of the liquid in the clarifier is then rotationally controlled in a roll-like manner so that the liquid particles rise from bottom to top adjacent to the wall of the clarifier and in this way obtain as much contact with the individual tubes of the meander.

Alle diese bekannten Ideen versuchen eine Lösung für das Problem zu finden, möglichst effektiv Wärme aus einer Flüssigkeit, insbesondere Abwasser, zu entnehmen. Sie erfordern alle spezielle technische Änderungen an den Becken, insbesondere Klärbecken selbst, soweit sie überhaupt für Klärbecken geeignet sind. Entweder schränken die herkömmlichen Vorschläge die Nutzung des Beckenrandes ein, oder sie erzwingen eine bestimmte Strömung innerhalb des Klärbeckens oder verhindern die freie Wahl der Rührelemente oder strömungserzeugenden Maßnahmen im Klärbecken.All these known ideas try to find a solution to the problem of removing heat from a liquid, in particular wastewater, as effectively as possible. They all require special technical modifications to the basins, especially clarifiers themselves, as far as they are even suitable for clarifiers. Either limit the conventional proposals, the use of the pool edge, or they enforce a certain flow within the clarifier or prevent the free choice of stirring elements or flow-generating measures in the clarifier.

Aufgabe der Erfindung wäre es, eine Anordnung zur Wärmerückgewinnung aus wässrigen Flüssigkeiten, insbesondere aus Abwasser, vorzuschlagen, die auch nachträglich in bereits bestehende Klärbecken oder andere Becken mit wässrigen Flüssigkeiten einbringbar ist, und die keine Beeinträchtigung des Einsatzes von Rührwerken oder anderen mechanischen Vorrichtungen im Becken darstellt.The object of the invention would be to propose an arrangement for heat recovery from aqueous liquids, in particular from wastewater, which can also be retrofitted into existing settling tanks or other basins with aqueous liquids, and which does not affect the use of agitators or other mechanical devices in the basin represents.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Anordnung mit der Erfindung dadurch gelöst, dass die von dem Fluid durchströmte und als Wärmeaustauscher dienende rohrartige Leitung über zumindest einen Teil ihrer Länge in spiralförmigen Windungen angeordnet ist und dass ein Gerüst vorgesehen ist, welches als Stütze für die rohrartige Leitung mit ihren spiralförmigen Windungen aufgebaut ist.This object is achieved in a generic arrangement with the invention in that the flows through the fluid and serving as a heat exchanger tubular conduit is arranged over at least a portion of its length in spiral turns and that a framework is provided which serves as a support for the tubular conduit constructed with their spiral turns.

Mit anderen Worten wird zur Wärmerückgewinnung aus den wässrigen Flüssigkeiten ein Wärmetauscherrohr eingesetzt, das in Form einer fluidführenden Spirale mit vertikaler Achse ausgebildet ist. Innerhalb der Spirale ist ein mit der Spirale verbundenes und wieder nach oben führendes Rücklaufrohr vorgesehen.In other words, a heat exchanger tube is used for heat recovery from the aqueous liquids, which is designed in the form of a fluid-carrying spiral with a vertical axis. Within the spiral is provided with a spiral connected and back up leading return pipe.

Das spiralförmige Rohr besitzt eine sehr große Oberfläche gegenüber dem umgebenden Abwasser beziehungsweise der wässrigen Flüssigkeit. Im Inneren des spiralförmigen Rohrs strömt ein Tauscherfluid, welches von einer außerhalb des Beckens befindlichen Quelle gespeist wird und nach Durchlaufen auch des Rücklaufrohrs außerhalb des Beckens wieder entnommen wird.The spiral tube has a very large surface area with respect to the surrounding wastewater or the aqueous liquid. Inside the spiral tube flows an exchange fluid, which is fed by a source located outside the basin and is removed again after passing through the return pipe outside the basin.

Während des Durchströmens des spiralförmigen Wärmetauscherrohrs innerhalb des Beckens nimmt das Tauscherfluid die Wärme aus dem Abwasser beziehungsweise der sonstigen wässrigen Flüssigkeit auf. Diese Wärme kann dann in geeigneter Form außerhalb des Beckens wieder entzogen, direkt genutzt oder in anderer Form weiterverarbeitet werden.During the flow through the spiral-shaped heat exchanger tube within the basin, the exchange fluid absorbs the heat from the wastewater or the other aqueous liquid. This heat can then be withdrawn in a suitable form outside the basin, used directly or further processed in another form.

Es bietet sich zum Beispiel an, mit dieser Wärme die üblicherweise in der Nähe befindlichen Verwaltungsgebäude der Kläranlage mit Heizenergie zu versorgen, wodurch besonders geringe Verluste entstehen.For example, it is advisable to use heat to supply the usually nearby administrative buildings of the sewage treatment plant with heating energy, which results in particularly low losses.

Natürlich ist aber auch eine andere Form der Nutzung der Wärmeenergie möglich.Of course, however, another form of using the heat energy is possible.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die rohrartige Leitung aus einem Mehrschicht-Verbundrohr oder aus einem Kupferrohr mit Schutzmantel aufgebaut ist.It is particularly preferred if the tubular conduit is constructed from a multilayer composite pipe or from a copper pipe with a protective jacket.

Denkbar sind auch andere Werkstoffe. Vorteilhaft ist es insbesondere, wenn diese spiralförmigen Leitungen in gewissem Umfange plastisch verformbar sind, wie dies durch die Mehrschicht-Verbundrohre auch gewährleistet wird.Also conceivable are other materials. It is particularly advantageous if these spiral-shaped lines are plastically deformable to a certain extent, as is also ensured by the multilayer composite pipes.

Dadurch sind sie während des Betriebes stabil und halten im Wesentlichen ihre Position, insbesondere ihren Querschnitt für das Tauscherfluid. Während des Einbaus in ein Becken beispielsweise einer Kläranlage ist es jedoch aufgrund des spiralförmigen Aufbaus möglich, dieses Rohr in Achsrichtung in gewünschtem Maße auseinanderzuziehen oder zusammenzuschieben, was zu einem Auseinanderziehen oder Zusammenschieben der Spiralwindungen führt, was sehr leicht und ohne größeren Kraftaufwand bei derartigen plastischen Rohren möglich ist.As a result, they are stable during operation and essentially maintain their position, in particular their cross section for the exchange fluid. However, during installation in a basin, for example, a sewage treatment plant, it is possible because of the spiral structure to pull apart or push together this tube in the axial direction to the desired extent, resulting in a pulling apart or pushing together the spiral turns, which is very easy and without much effort in such plastic pipes is possible.

Während des Gebrauches im täglichen Betrieb etwa einer Kläranlage, treten Kräfte in dieser Richtung jedoch gar nicht auf, da dann die Länge der spiralförmig gebogenen Konstruktion festgelegt ist.During use in daily operation, such as a sewage treatment plant, but forces do not occur in this direction, since then the length of the spirally curved construction is fixed.

Die Erfindung sieht nun bevorzugt vor, für die jeweiligen Anordnungen ein Gerüst aus Edelstahl aufzubauen. Vertikale Streben werden mit einer oder mehreren horizontalen Basisstreben verbunden und um diese vertikalen Streben wird die spiralförmige als Wärmeaustauscher dienende rohrartige Leitung gelegt.The invention now preferably provides a framework of stainless steel for the respective arrangements. Vertical struts are connected to one or more horizontal base struts and around these vertical struts is laid the spiral tube-like conduit serving as a heat exchanger.

Die vertikalen Streben dienen dabei als mechanische Stütze für die rohrartige Leitung mit ihrem spiralförmigen Windungen.The vertical struts serve as a mechanical support for the tubular conduit with its spiral turns.

Oberhalb des Abwassers beziehungsweise der wässrigen Flüssigkeit wird dann mindestens eine Sammelleitung gelegt, und zwar insbesondere zwei Sammelleitungen. Eine der Sammelleitungen führt das in der als Wärmeaustauscher dienenden Leitung geführte Tauscherfluid zu, die andere führt es nach Durchlaufen der Spiralen und des Rücklaufsrohrs wieder ab.Above the waste water or the aqueous liquid then at least one manifold is placed, in particular two manifolds. One of the manifolds carries the exchange fluid carried in the conduit serving as a heat exchanger, the other one discharges it again after passing through the scrolls and the return pipe.

Von dem Zufuhrrohr führt dann die spiralförmige rohrartige Leitung in Windungen nach unten, wobei die Spiralachse vertikal verläuft. Am unteren Wendepunkt kurz vor Erreichen der bodenseitigen Basisstrebe wird die spiralförmige rohrartige Leitung wieder in eine vertikale Richtung geführt, die dann innerhalb der Spirale nach oben verläuft und an das andere Sammelrohr angeschlossen wird.From the feed tube, the helical tube-like conduit then winds down, with the helical axis extending vertically. At the lower point of inflection, shortly before reaching the base-side base strut, the helical tube-like line is again guided in a vertical direction, which then extends upwards within the spiral and is connected to the other collecting tube.

Dieses nach oben führende Rohr kann entweder direkt senkrecht wieder nach oben führen oder in anderen Ausführungsformen auch seinerseits wiederum spiralförmig gebogen sein, um auch auf diesem Weg dem Tauscherfluid möglichst viel Gelegenheit zu geben, die Wärme der umgebenen wässrigen Flüssigkeit anzunehmen. In den meisten Ausführungsformen wird allerdings eine direkte senkrechte Führung bevorzugt, da dies mechanisch einfacher und mit weniger Materialaufwand realisierbar ist und auf Grund der äußeren spiralförmigen Führung der rohrartigen als Wärmetauscher dienenden Leitung schon ein erheblicher Teil der Wärme der wässrigen Flüssigkeit gerade in diesem Gebiet entzogen ist. Ein weiterer Wärmeaustausch ist mithin weniger effektiv.This upwardly leading tube can either lead directly vertically back up or in other embodiments in turn be bent in a spiral shape to give as much opportunity on this way the exchange fluid, the heat of the surrounded to accept aqueous liquid. In most embodiments, however, a direct vertical guide is preferred because this is mechanically easier and less material is feasible and already a significant part of the heat of the aqueous liquid is withdrawn in this area due to the outer spiral guide the tube-like heat exchanger serving line , Further heat exchange is less effective.

Besonders vorteilhaft ist der Einsatz von derartigen Anordnungen bei Wasserstandshöhen der wässrigen Flüssigkeit im Bereich von 2 m bis 3 m Höhe realisierbar.Particularly advantageous is the use of such arrangements at water levels of the aqueous liquid in the range of 2 m to 3 m height feasible.

Eine Vielzahl von derartigen spiralförmigen rohrartigen Leitungen kann dann hintereinander an die beiden Sammelrohre angeschlossen werden. Es entsteht also eine Gesamtanordnung, bei der mehrere Einzelanordnungen in Reihen- oder Parallelschaltung miteinander verbunden sind und nebeneinander in einem Becken mit einer wässrigen Flüssigkeit randnah angeordnet sind.A plurality of such spiral tubular pipes can then be connected in series to the two headers. Thus, there is an overall arrangement in which a plurality of individual arrangements are connected in series or in parallel with each other and are arranged close to each other near the edge in a tank with an aqueous liquid.

Bei zwei Sammelrohren bietet sich zweckmäßig eine Parallelschaltung an, auch aus Effektivitätsgesichtspunkten. Theoretisch ist aber auch der Aufbau einer Reihenschaltung möglich.For two headers it is advisable to use a parallel connection, also for reasons of effectiveness. Theoretically, however, the construction of a series connection is possible.

Da die beiden Sammelrohre sich außerhalb der Flüssigkeit befinden, sind sie dem Medium nicht unmittelbar ausgesetzt, was dann auch auf die Anschlussbereiche der spiralförmigen als Wärmeaustauscher dienenden rohrartigen Leitung an diese Sammelrohre zutrifft. Diese möglicherweise empfindlichen Bereiche sind damit den aggressiven Medien gar nicht ausgesetzt.Since the two headers are outside the liquid, they are not directly exposed to the medium, which then also applies to the terminal portions of the spiral serving as a heat exchanger tubular conduit to these headers. These potentially sensitive areas are thus not exposed to the aggressive media.

Räumlich innerhalb der Spirale befindet sich nicht nur das aufsteigende Kunststoffrohr, sondern außerdem bevorzugt eine Konstruktion aus vier in Draufsicht von oben oder als horizontaler Querschnitt betrachtet im Karo angeordneten vertikalen Rohren, die nicht als Wärmetauscherrohr oder sonst als Leitung eingesetzt werden. Diese vier vertikalen Rohre verlaufen aus dem Bereich des unteren Basisrohrs bis zu einem der beiden oberen Sammelrohre und sind mit diesem lediglich mechanisch verbunden.Spatially inside the spiral is not only the rising plastic pipe, but also preferably a construction of four viewed in plan view from above or as a horizontal cross-section arranged in the check vertical tubes that are not used as a heat exchanger tube or otherwise as a line. These four vertical tubes extend from the region of the lower base tube to one of the two upper header tubes and are only mechanically connected to this.

Diese Konstruktion aus den vertikalen Rohren bildet ein Gerüst und dient zur Stabilisierung der Spiralen der als Wärmeaustauscher dienenden rohrartigen Leitung und spannt die Spiralen zugleich auf und hält die verschiedenen Spiralwindungen aufeinander ausgerichtet.This construction of the vertical tubes forms a framework and serves to stabilize the spirals of the tube-type conduit serving as a heat exchanger and at the same time biases the spirals and keeps the various spiral turns aligned.

Die Sammelrohre selbst oder bevorzugt eine entsprechende Haltekonstruktion werden nun als Tangente an die häufig kreisrunden Klärbecken gelegt. Dazu werden etwa 3 m lange geradlinig verlaufende Sammelrohre und gegebenenfalls zugleich Halterohre verwendet, sodass sich jeweils eine Art Standardkonstruktion ergibt. Die Gesamtkonstruktion lässt sich innerhalb des 50 cm breiten Randbereichs vor der meist aus Beton bestehenden Wandung des Klärbeckens anordnen, die von den Räum- und Rührwerkzeugen nicht bestrichen wird. Es ist eine Vielzahl derartiger Sammelrohre rund um das Klärbecken anordbar, sodass bei einem Becken mit 50 m Durchmesser etwa 150 m Sammelrohr unterzubringen sind, an welche durch die Spiralförmigkeit der als Wärmetauscher dienenden rohrartigen Leitung eine sehr lange Strecke als Wärmeaustauscherrohr und somit eine außerordentlich große effektive Wärmeaustauschfläche anschließbar ist.The headers themselves or preferably a corresponding support structure are now placed as a tangent to the often circular clarifier. For this purpose, approximately 3 m long rectilinear headers and possibly also holding tubes are used, so that each results in a kind of standard construction. The entire structure can be arranged within the 50 cm wide edge area in front of the mostly concrete wall of the clarifier, which is not covered by the clearing and stirring tools. There are a variety of such headers can be arranged around the clarifier, so that in a basin with 50 m diameter about 150 m collecting tube are to accommodate, to which by the spiral shape of serving as a heat exchanger tubular conduit a very long distance as a heat exchanger tube and thus an extremely large effective Heat exchange surface is connectable.

Von oben betrachtet, bilden die Sammelrohre dann eine Vieleckkonstruktion, da eine Vielzahl geradliniger, jeweils etwa 3 m langer Rohre aneinander angeschlossen wird.Seen from above, the headers then form a polygon construction, as a plurality of straight, each about 3 m long pipes are connected to each other.

Grundsätzlich wäre auch eine kreisförmig rundum das Becken laufende Konstruktion eines Sammelrohrs denkbar, diese wäre jedoch mechanisch aufwändiger zu konzipieren und die Krümmung dieser Rohre müsste dann auch auf den Durchmesser des Beckens angepasst werden. Durch das Verwenden geradliniger jeweils gleichlanger Rohrstücke lassen sich identische Elemente für eine Vielzahl äußerst unterschiedlicher Beckengrößen und auch Beckenformen verwenden, da auch oval geformte, rechteckig geformte oder auch sehr viel komplizierter aufgebaute Beckenformen in gleicher Form bestückt werden können.In principle, a circular construction of a collector pipe running around the pool would also be conceivable, but this would be mechanically more complicated to design and the curvature of these pipes would then also have to be adapted to the diameter of the basin. By using rectilinear pipe sections of the same length, identical elements can be used for a multiplicity of extremely different pool sizes and also basin shapes, since even oval-shaped, rectangular-shaped or even much more complicated pool shapes can be fitted in the same shape.

Die erfinderische Konzeption wird insbesondere bei bevorzugten Ausführungsformen dadurch wirtschaftlich, dass für verschieden hohe Klärbecken trotzdem die gleiche Konstruktion eingesetzt werden kann. Die Klärbecken haben nämlich keine Normhöhe, sondern werden je nach Abwasserverband und auch Anwendungsfall (Hauptklärbecken, Nachklärbecken) unterschiedlich ausgestaltet.The inventive conception becomes economical, in particular in preferred embodiments, in that the same design can nevertheless be used for different sized clarifiers. The clarifiers have no standard height, but are designed differently depending on the wastewater association and application (Hauptklärbecken, Nachklärbecken).

Dies kann man dadurch berücksichtigen, dass die vertikalen Streben zwischen vorbereiteten Aufnahmen eingesteckt werden. Die Streben werden bei Anlieferung zum Einbau der erfindungsgemäßen Anordnung der Gesamtkonzeption in einer benötigten Stückzahl in einer maximalen Länge beigefügt und müssen dann lediglich vor Ort abhängig von der tatsächlich gewünschten Höhe eingekürzt werden, etwa von 3 m auf 2,5 m oder je nach vor Ort festgestelltem Bedarf.This can be taken into account by inserting the vertical struts between prepared receptacles. The struts are added at delivery for installation of the inventive arrangement of the overall design in a required quantity in a maximum length and then need to be limited only locally depending on the actual desired height, for example from 3 m to 2.5 m or depending on location determined need.

Die spiralförmigen als Wärmeaustauscher dienenden rohrartigen Leitungen sind wie oben erwähnt vor Ort so spreizbar, dass die maximale gewünschte Länge eingenommen wird. Es handelt sich aufgrund der Spiralform um nahezu ohne Störung der mechanischen Wirkung erweiterbare und in ihrem Abstand einstellbare Spiralen, die den einmal eingestellten Abstand dann aufgrund ihrer plastischen Ausgestaltung bei der bevorzugten Wahl eines Werkstoffes wie etwa eines Mehrschicht-Verbundrohres auch einhalten.The helical tube-like conduits serving as heat exchangers are locally expandable, as mentioned above, so that the maximum desired length is assumed. It is due to the spiral shape to almost no interference the mechanical action expandable and adjustable spirals in their distance, the then set the distance then due to their plastic design in the preferred choice of a material such as a multi-layer composite pipe also comply.

Das bedeutet, dass mit dem gleichen Satz einer gelieferten Vorkonstruktion vor Ort nahezu jedes Klärbecken ausgestaltet werden kann.This means that almost every clarifier can be designed on site with the same set of delivered pre-construction.

Die Ausgänge und Eingänge zu den Sammelrohren liegen oberhalb des maximalen Flüssigkeitsstandes der Klärbecken.The exits and entrances to the headers are above the maximum liquid level of the clarifiers.

Nach Anschluss an eine entsprechende Wärmepumpe kann die Energie wie aus der Wärmepumpentechnik bekannt, aus dem Tauscherfluid aus den Sammelrohren entnommen und zur Beheizung der Gebäude der Kläranlage verwendet werden. Denkbar ist auch eine Kühlung etwa der Antriebshalle mit den Pumpen, sofern dieses benötigt wird, oder auch die Kühlung von Abwässern, um beispielsweise die maximal zulässige Temperatur einzuhalten.After connection to a corresponding heat pump, the energy as known from the heat pump technology, taken from the exchanger fluid from the headers and used to heat the building of the sewage treatment plant. It is also conceivable cooling about the drive hall with the pump, if this is needed, or the cooling of waste water, for example, to comply with the maximum allowable temperature.

Die zu klärende wässrige Flüssigkeit etwa in einem Klärbecken besitzt üblicherweise Temperaturen zwischen 8°C und 18°C, was ohne Weiteres zur Wärmegewinnung einsetzbar ist. Versuche haben gezeigt, dass die Temperatur der zu reinigenden und zu klärenden Flüssigkeit nur minimal abgesenkt wird, sodass auch die technischen oder biologischen Randbedingungen der Kläranlage in keiner Weise beeinflusst oder beeinträchtigt werden.The aqueous liquid to be clarified, for example, in a clarifier usually has temperatures between 8 ° C and 18 ° C, which is readily usable for heat recovery. Experiments have shown that the temperature of the liquid to be cleaned and clarified is only minimally lowered so that the technical or biological boundary conditions of the sewage treatment plant are in no way influenced or impaired.

Die vertikalen Streben haben sich in einer Anzahl von vier bewährt, da durch die karoartige Aufspannung eine Spirale besonders gut stabilisiert werden kann.The vertical struts have proven themselves in a number of four, since the karo-like clamping a spiral can be stabilized particularly well.

Die vier Streben werden zweckmäßig in zwei Paaren aufgebaut, wobei die Paare aus jeweils zwei einander gegenüberstehenden vertikalen Rohren bestehen.The four struts are conveniently constructed in two pairs, the pairs each consisting of two opposing vertical tubes.

Unten in dem Becken werden als Gegenstück zu den Anschlussrohren oberhalb des Beckens ebenfalls balkenartige, aus einem Edelstahl oder einem beschichteten Edelstahl bestehende Stangen verlegt. Diese können beispielsweise die gleiche mehreckige Form wie die Konstruktion oberhalb des Beckens besitzen, also aus ungefähr 3 m langen und jeweils gradlinigen Stangen bestehen. Diese Stangen können beispielsweise zur leichteren Orientierung einen viereckigen Querschnitt besitzen. Auf ihrer Oberseite sind Verbindungs- und Aufnahmeelemente vorgesehen. In diese Verbindungs- und Aufnahmeelemente können die vertikalen Streben beim Einbau erfindungsgemäßen Konstruktion in das Becken von oben eingesteckt werden. Die eingesteckten vertikalen Streben in den Aufnahmeelementen werden dann anschließend verpresst.At the bottom of the pool, beam-like poles made of stainless steel or coated stainless steel are also installed as counterparts to the connecting pipes above the pool. These may for example have the same polygonal shape as the construction above the basin, so consist of approximately 3 m long and each straight rods. For example, these rods may have a quadrangular cross-section for ease of orientation. On its upper side connecting and receiving elements are provided. In these connecting and receiving elements, the vertical struts can be inserted when installing construction according to the invention in the basin from above. The inserted vertical struts in the receiving elements are then subsequently pressed.

Vor dem Einstecken kann noch eine Anpassung der Länge der Streben an die Höhe des Beckens erfolgen. Auf diese Weise können Streben in einer genormten Gesamtlänge verwendet werden, die dann abhängig von der Höhe des Beckens identisch mit einer Eisensäge oder in anderer Form eingekürzt werden, sodass die gekürzten Streben dann ebenso in die Aufnahmeelemente eingesteckt und verpresst werden können.Before plugging in, the length of the struts can still be adjusted to the height of the basin. In this way, struts in a standardized overall length can be used, which are then shortened depending on the height of the pelvis identical to a hacksaw or in another form, so that the shortened struts can then also be inserted and pressed into the receiving elements.

Auf diese Weise ist es nicht mehr erforderlich, bei dem Einbau der Konstruktion in das Becken noch Schweißarbeiten vornehmen zu müssen, sondern es werden lediglich noch für übliche Installationsarbeiten ohnehin benötigte Werkzeuge verwendet, die keinerlei spezielle oder komplizierte fachliche Arbeit benötigen.In this way, it is no longer necessary to make the installation of the construction in the pool still welding, but it will only be used for common installation work anyway needed tools that do not require any special or complicated professional work.

Die paarweise Konstruktion von den bevorzugt 4 Streben erleichtert es, die Aufnahmeelemente ebenfalls paarweise aufzubauen.The pairwise construction of the preferred 4 struts makes it easier to build the receiving elements also in pairs.

Benachbart zu den oberen Verbindungen der vier Streben oberhalb des Beckens kann eine ähnliche oder gleichartige Konstruktion verwendet werden, in die die Streben von unten eingesteckt und dort verpresst werden.Adjacent to the upper connections of the four struts above the pelvis, a similar or similar construction can be used, in which the struts are inserted from below and pressed there.

Als Material für die vertikalen Rohre bietet sich Edelstahl an. Da die Rohre keine Flüssigkeit führen, sondern ausschließlich als stabile Streben oder Stangen eingesetzt werden, sind keine sonstigen Kriterien zu beachten und es kommt lediglich darauf an, dass die Stangen hinlänglich korrosionsfest gegenüber der wässrigen Flüssigkeit im Becken sind.The material for the vertical tubes is stainless steel. Since the pipes do not carry any liquid, but are used exclusively as stable struts or rods, no other criteria are to be observed and it is only important that the rods are sufficiently corrosion-resistant to the aqueous liquid in the tank.

Der Wirtschaftlichkeitsaspekt ist dabei im Vordergrund. Tests haben gezeigt, dass eine Amortisation der Aufwendungen für eine derartige Wärmetauscheranlage schon innerhalb von einem bis sechs Jahren möglich ist, da die Kosten äußerst gering gehalten werden können und die Wartungskosten minimal sind.The economic aspect is in the foreground. Tests have shown that it is possible to amortize the costs of such a heat exchanger system within one to six years, because the costs can be kept extremely low and the maintenance costs are minimal.

Von besonderem Vorteil ist dabei auch, dass die in Kläranlagen nicht völlig zu vermeidende Verschmutzung der vertikalen Streben und der spiralförmigen als Wärmeaustauscher dienenden rohrartigen Leitung relativ leicht beseitigt werden kann. Es muss hierzu lediglich eine Hochdruckspritzanlage im Inneren der Spirale eingeführt und vertikal von unten nach oben verschoben werden. Wenn sie nach außen spritzt, kann sie mit ihrem Hochdruckstrahl sämtliche Verschmutzungen, Fäkalien und dergleichen von den Wärmetauscherrohren und den Metallstreben entfernen und so auch den gewünschten Wärmeübergang der Wärmetauscherrohre wieder optimieren.It is also of particular advantage that the contamination of the vertical struts and the spiral tube-like conduit serving as a heat exchanger can not be completely eliminated in sewage treatment plants. It only needs to be introduced a high-pressure spray system inside the spiral and moved vertically from bottom to top. When she squirts to the outside, she can remove all dirt, feces and the like from the heat exchanger tubes and the metal struts with their high-pressure jet and so the Optimize desired heat transfer of the heat exchanger tubes again.

Für diesen Reinigungsvorgang muss nicht einmal der Inhalt des Klärbeckens abgelassen werden, da auch innerhalb der Flüssigkeit ein solcher Hochdruckstrahl auf die hier vorliegenden kurzen Entfernungen hinreichend wirkt.For this cleaning process, not even the contents of the clarifier must be drained, because even within the liquid, such a high-pressure jet to the short distances available here is sufficient.

Andere Wartungsmaßnahmen sind praktisch nicht erforderlich. Sollte doch etwa durch Hindernisse oder äußere Einwirkung eine der erfindungsgemäßen Anordnungen zur Wärmerückgewinnung defekt werden, kann sie problemlos nach Ablassen des Klärmediums aus dem Klärbecken entfernt und ausgetauscht werden, indem die Streben wieder herausgenommen und/oder die spiralförmigen als Wärmetauscher dienenden rohrartigen Leitungen ersetzt werden.Other maintenance is virtually unnecessary. If, however, one of the heat recovery arrangements according to the invention becomes defective due to obstacles or external influence, it can easily be removed and replaced after draining the clarification medium from the settling tank by removing the struts again and / or replacing the spiral tubular conduits serving as heat exchangers.

Das Befestigen der Metallverstrebungen kann zusätzlich mittels Splinten erfolgen.The fastening of the metal struts can additionally be done by means of split pins.

Im Folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:In the following an embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the drawing. Show it:

1 eine Draufsicht auf ein Becken mit einer wässrigen Flüssigkeit und einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Wärmerückgewinnung; 1 a plan view of a basin with an aqueous liquid and an embodiment of an inventive arrangement for heat recovery;

2 eine vergrößerte Darstellung einer Draufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung; und 2 an enlarged view of a plan view of an embodiment of the invention; and

3 eine Seitenansicht gesehen aus dem Becken aus 1 heraus auf eine erfindungsgemäße Anordnung mit drei Einzelanordnungen. 3 a side view seen from the basin 1 out on an inventive arrangement with three individual arrangements.

Die in der 1 gegebene Darstellung mit einer Draufsicht auf ein Becken 10 einer Kläranlage ist rein schematisch und insbesondere auch nicht maßstabsgerecht. Das Becken 10 in der dargestellten Ausführungsform ist kreisrund; die erfindungsgemäße Anordnung kann aber auch bei anders ausgebildeten Beckenformen eingesetzt werden.The in the 1 given illustration with a top view of a basin 10 a sewage treatment plant is purely schematic and in particular not to scale. The basin 10 in the illustrated embodiment is circular; However, the arrangement according to the invention can also be used in differently shaped basin shapes.

In dem Becken 10 befindet sich eine wässrige Flüssigkeit 11, die im Falle eines Klärbeckens eine zu klärende Zusammensetzung aus Abwasser möglicherweise mit zur Klärung beigesetzten biologischen und/oder chemischen Zusätzen bildet.In the basin 10 there is an aqueous liquid 11 which, in the case of a clarifier, forms a wastewater clarifying composition, possibly with biological and / or chemical additives added to clarify it.

Um den Klärvorgang in gewünschter Form zu beeinflussen, ist ein Räumwerkzeug 12 vorgesehen, gegebenenfalls ein kombiniertes Räum- und Rührwerkzeug. Das Räumwerkzeug 12 besitzt eine in der 1 gut zu erkennende Brücke, die eine Art Insel in der Mitte des Beckens 10 mit dem Rand verbindet und unter Umständen auch als Übergangsmöglichkeit für eine Betreuungsperson der Kläranlage mit dem Becken 10 in diesen zentralen Bereich zur Verfügung stellt.In order to influence the clarification process in the desired form, is a broaching tool 12 provided, if necessary, a combined broaching and stirring tool. The broach 12 owns one in the 1 well-recognizable bridge, which is a kind of island in the middle of the basin 10 connects with the edge and possibly also as a transitional opportunity for a carer of the treatment plant with the pelvis 10 in this central area provides.

Neben dieser Übergangsmöglichkeit des Räumwerkzeugs 12 sind aber insbesondere in das Becken 10 hineinhängende Elemente vorgesehen, mit denen beispielsweise die zu klärende wässrige Flüssigkeit gerührt wird, mit denen eine gewünschte Strömung erzeugt werden kann oder die auch mittels Rechen ähnlicher Elemente ein Heraussammeln von großen Festkörperelementen möglich wird, etwa um gezielt Klumpenbildung zu vermeiden.In addition to this transitional possibility of the broaching tool 12 but especially in the basin 10 Inherent elements provided with which, for example, the aqueous liquid to be clarified, with which a desired flow can be generated or by means of raking similar elements a collection of large solid state elements is possible, for example, to avoid targeted lump formation.

Diese in das Becken 10 nach unten in die wässrige Flüssigkeit 11 hineinragenden Elemente des Räumwerkzeugs 12 sind in der Draufsicht in der 1 nicht zu erkennen. Sie sind üblicherweise von der Mitte bis zu einem Abstand vom Rand des Beckens 10 hin unten an der Brücke des Räumwerkzeugs 12 angebracht und können mit diesem durch die Flüssigkeit 11 in dem Becken 10 bewegt werden, wenn das Räumwerkzeug 12 nach Art eines Uhrzeigers in dem Ausführungsbeispiel in der 1 umläuft.This in the basin 10 down into the aqueous liquid 11 protruding elements of the broaching tool 12 are in the plan view in the 1 not recognizable. They are usually from the middle to a distance from the edge of the basin 10 down at the bridge of the broach 12 attached and can with this by the liquid 11 in the basin 10 to be moved when the broaching tool 12 in the manner of a clock in the embodiment in the 1 circulates.

Der randnahe Bereich des Beckens 10 wird von derartigen Räumwerkzeugen 12 üblicherweise freigehalten.The near-edge area of the pool 10 is from such broaching tools 12 usually kept free.

In diesem randnahen Bereich des Beckens 10 sieht man mehrere Einzelanordnungen 20. Diese Einzelanordnungen 20 weisen eine ein Fluid führende rohrartige Leitung 21 auf. Diese Leitung 21 zweigt von einer ersten Sammelleitung 31 ab, mit der ein Tauscherfluid zugeführt wird. Von dieser Sammelleitung 31 zweigen in Parallelschaltung mehrere Leitungen 21 zu jeweils einer Einzelanordnung 20 ab.In this near-edge area of the basin 10 you see several individual arrangements 20 , These individual arrangements 20 have a fluid-conducting tubular conduit 21 on. This line 21 branches from a first manifold 31 from, with an exchange fluid is supplied. From this manifold 31 branches in parallel connection several lines 21 to a single arrangement 20 from.

Von den Einzelanordnungen 20 führen dann die Leitungen 21 wieder zurück zu einer zweiten Sammelleitung 32. Die zweite Sammelleitung 32 führt dann ein erwärmtes Tauscherfluid wieder ab.From the individual arrangements 20 then lead the wires 21 back to a second bus 32 , The second manifold 32 then returns a heated exchange fluid again.

Nicht dargestellt ist, dass die aufgenommene Wärme im Tauscherfluid in der zweiten Sammelleitung 32 dann einer Einrichtung zur Entnahme der Wärmeenergie zugeführt wird. Diese kann etwa in einem Verwaltungs- oder Betriebsgebäude untergebracht sein kann. Diese Wärmeenergie kann dann zur Energiegewinnung oder zweckmäßig gleich zur Erwärmung dieses oder auch benachbarter Gebäude genutzt werden und spart so Heizenergie für diesen Gebäudekomplex ein.Not shown is that the heat absorbed in the exchange fluid in the second manifold 32 then a device for removing the heat energy is supplied. This can be accommodated in an administrative or operational building. This heat energy can then be used to generate energy or expedient equal to the heating of this or neighboring buildings and thus saves heating energy for this building complex.

In der dargestellten Ausführungsform sind die beiden Sammelleitungen 31 und 32 so dargestellt, als wenn sie kreisförmig außen um den Umfang des ebenfalls kreisförmigen Beckens 10 herum verlaufen würden. Dies ist grundsätzlich auch möglich und eine solche Ausführungsform ist hier aus darstellerischen Gründen gewählt worden.In the illustrated embodiment, the two manifolds 31 and 32 as if it were circular outside around the circumference of the also circular basin 10 run around would. This is basically also possible and such an embodiment has been chosen here for illustrative reasons.

In der Praxis wird man bei bevorzugten Ausführungsformen jedoch keine kreisförmig außerhalb des Beckens 10 herumführende Sammelleitung 31 und 32 wählen, sondern diese aus einer Vielzahl von kurzen, geradlinigen Leitungsstücken aufbauen, die jeweils sekantenartig oberhalb eines Randbereiches des Beckens 10 verlaufen und knapp außerhalb des Beckens 10 miteinander verbunden und am Boden verankert sind. Durch die Geradlinigkeit der kurzen Leitungsstücke der Sammelleitung 31 und 32 lässt sich eine Serienfertigung derartiger Leitungsstücke vorbereiten, die bei einer Vielzahl unterschiedlich großer und auch unterschiedlich ausgebildeter und geformter Becken 10 einsetzbar ist und von denen lediglich die Anzahl von der Länge des Umfangs des Beckens 10 abhängt.In practice, however, in preferred embodiments one will not be circular outside the pelvis 10 roundabout manifold 31 and 32 but build these from a variety of short, straight line pieces, each secant above a peripheral region of the basin 10 run and just outside the basin 10 connected and anchored to the ground. Due to the straightness of the short pipe sections of the manifold 31 and 32 can prepare a series production of such line pieces, which in a variety of different sizes and also differently shaped and shaped basin 10 is usable and of which only the number of the length of the circumference of the basin 10 depends.

Darüber hinaus liegen dann die Sammelleitungen 31 und 32 auch oberhalb der spiralförmigen Konzeptionen aus den Einzelanordnungen 20. Insoweit ist in der 1 zur Vereinfachung der Darstellung und zur besseren Sicht auf die Einzelanordnungen 20 eine Anordnung der Sammelleitung 31 und 32 nicht in dieser Position, sondern außerhalb der Becken 10 gewählt.In addition, then there are the manifolds 31 and 32 also above the spiral-shaped conceptions of the individual arrangements 20 , In that regard, in the 1 to simplify the presentation and to better view the individual orders 20 an arrangement of the manifold 31 and 32 not in this position, but outside the pelvis 10 selected.

In der 2 sieht man nun eine Einzelanordnung 20 in einem horizontalen Schnitt in vergrößerter Darstellung. Der horizontalte Schnitt in der 2 zeigt, dass eine hier nur als Linie angedeutete rohrartige und ein Tauscherfluid (nicht dargestellt) führende Leitung 21 eine vertikale Achse umrundet. Die vertikale Achse steht senkrecht auf der Bildebene, so dass sie in der Schnittdarstellung punktförmig wäre.In the 2 Now you see a single arrangement 20 in a horizontal section in an enlarged view. The horizontal cut in the 2 shows that a tube-like conduit (not shown) only indicated here as a line and an exchanger fluid (not shown) 21 a vertical axis circumscribes. The vertical axis is perpendicular to the image plane, so that it would be punctiform in the sectional view.

Die rohrartige Leitung 21 läuft spiralförmig um diese vertikale Achse, so dass man im Schnitt einen Kreisbogen sieht.The pipe-like pipe 21 runs spirally around this vertical axis, so that you can see a circular arc on average.

Die Leitung 21 besteht aus einem formstabilen, gleichwohl verformbaren Rohrwerkstoff wie etwa einem Mehrschicht-Verbundrohr. Dieses kann außen mit einem korrosionsfesten Kunststoff wie beispielsweise Polyethylen beschichtet oder ausgestattet sein. Der gleiche oder auch ein anderer korrosionsfester Kunststoff oder ein anderes korrosionsfestes Material kann auch innen in dieser Leitung 21 vorgesehen werden, in der sich das Tauscherfluid befindet.The administration 21 consists of a dimensionally stable, yet deformable pipe material such as a multilayer composite pipe. This may be coated or equipped with a corrosion-resistant plastic such as polyethylene on the outside. The same or another corrosion-resistant plastic or another corrosion-resistant material can also inside this line 21 be provided, in which the exchange fluid is located.

Zwischen den beiden korrosionsfesten Werkstoffen ist im mittleren Bereich beispielsweise Aluminium als plastischer und formstabiler Träger vorgesehen.Between the two corrosion-resistant materials, for example, aluminum is provided as a plastic and dimensionally stable carrier in the middle region.

Die gesamte Leitung 21 ist damit relativ steif und plastisch.The entire line 21 is thus relatively stiff and plastic.

Die Kreisform im Querschnitt senkrecht zur Spiralachse der spiralförmigen rohrartigen Leitung 21 wird durch ein Gerüst 40 aufgespannt, von dem im Schnitt vier Streben 41, 42, 43, 44 zu sehen sind. Diese vier Streben 41, 42, 43 und 44 bestehen beispielsweise aus Edelmetall und können vergleichsweise kostengünstig und am Markt gut erhältliche Rohre mit quadratischem Querschnitt sein, die innen hohl sind, aber nicht sein müssen.The circular shape in cross-section perpendicular to the spiral axis of the spiral-shaped tubular conduit 21 is through a scaffold 40 spanned, of which four struts on average 41 . 42 . 43 . 44 you can see. These four struts 41 . 42 . 43 and 44 For example, are made of precious metal and can be comparatively inexpensive and well-available tubes with square cross section, which are hollow inside, but need not be.

Dadurch, dass die vier vertikalen Streben 41, 42, 43 und 44 in einem karoartigen gleichseitigen Viereck angeordnet sind, spannen sie zugleich regelmäßig die spiralförmige Leitung 21 um deren vertikale Achse herum auf und sorgen zugleich auch dafür, dass die spiralförmige Leitung 21 im Gebrauchszustand in dieser Position verbleibt, auch dann, wenn die wässrige Flüssigkeit 11 in dem Becken 10 durch das Rührwerk 12 oder aus anderen Gründen sich in Bewegung befindet.By doing that, the four vertical struts 41 . 42 . 43 and 44 are arranged in a karo-like equilateral quadrangle, they also stretch regularly the spiral-shaped line 21 around its vertical axis around and at the same time ensure that the spiral-shaped line 21 remains in this position in use, even if the aqueous liquid 11 in the basin 10 through the agitator 12 or for other reasons is in motion.

In der 3 sieht man von einem Standpunkt im Inneren der wässrigen Flüssigkeit 11 im Becken 10 aus gegen den Rand des Beckens 10, welcher im Hintergrund zu erkennen ist. Vor diesem Rand sieht man drei erfindungsgemäße Einzelanordnungen 20.In the 3 seen from a point of view inside the aqueous fluid 11 in the basin 10 off against the edge of the basin 10 , which can be seen in the background. Before this edge you can see three individual arrangements according to the invention 20 ,

Auch diese Darstellung ist rein schematisch zu betrachten. Sie ist nicht maßstabsgerecht und eine Reihe von Einzelheiten ist lediglich zur Verdeutlichung angedeutet.Also this representation is to be considered purely schematically. It is not to scale and a number of details are provided for illustration only.

Man sieht die beiden Sammelleitungen 31, 32 oberhalb des oberen Randes des Beckens 10. Die Sammelleitung 31 führt ein Tauscherfluid zu. Das Tauscherfluid 31 kann an den Abzweigungen jeweils in die spiralförmigen Windungen 21 verschiedener Einzelanordnungen 20 abgezweigt und nach unten geführt werden, wie dies im Zusammenhang mit den anderen Figuren bereits beschrieben ist.You can see the two manifolds 31 . 32 above the upper edge of the basin 10 , The manifold 31 introduces an exchange fluid. The exchange fluid 31 can be at the branches each in the spiral turns 21 various individual arrangements 20 be branched and guided downwards, as already described in connection with the other figures.

Ist es an seinem untersten Punkt nach Durchlaufen aller Spiralwindungen der rohrartigen Leitung 21 angekommen, kehrt es wieder um und steigt in dem vertikal nach oben verlaufenden geradlinig geführten Leitungselement 22 nach oben.Is it at its lowest point after passing through all the spiral turns of the tubular conduit 21 Once it has arrived, it reverses again and rises in the vertically upward-running rectilinear duct element 22 up.

Die leitungsartigen Elemente 22 der verschiedenen Einzelanordnungen 20 sind alle an die zweite Sammelleitung 32 angeschlossen, die die erwärmten Tauscherfluide einsammelt und zur weiteren Verwendung der darin gespeicherten Wärmeenergie abführt.The cable-like elements 22 the various individual arrangements 20 are all to the second manifold 32 connected, which collects the heated exchanger fluids and dissipates for further use of the heat energy stored therein.

Neben diesen beiden horizontal verlaufenden Sammelleitung 31 und 32, die natürlich auch horizontal nebeneinander verlaufen könnten, sieht man in der 3 zwei weitere horizontale Linien 45 und 46. Außerdem sieht man den Boden des Beckens 10.In addition to these two horizontally extending manifolds 31 and 32 , which of course could also run horizontally next to each other, can be seen in of the 3 two more horizontal lines 45 and 46 , You can also see the bottom of the pool 10 ,

Knapp oberhalb des Bodens des Beckens 10 befindet sich ein unterer horizontaler Balken 45. Dieser läuft rund um das Becken 10, wobei er als Vieleck ähnlich den Sammelleitungen 31 und 32 aufgebaut sein kann. Er ist in nicht näher dargestellter Form auf dem Boden oder am Beckenrand abgestützt oder kann auch wie sich noch im Folgenden ergibt, freihängend an der übrigen Konstruktion angebracht sein.Just above the bottom of the pool 10 there is a lower horizontal bar 45 , This runs around the pool 10 , where he as a polygon similar to the manifolds 31 and 32 can be constructed. It is supported in unshown form on the floor or on the edge of the pool or, as will be apparent below, can be freely suspended attached to the other construction.

Ein weiterer, benachbart zu den Sammelleitungen 31 und 32 verlaufender horizontaler Balken 46 verläuft oberhalb des Beckens 10 oder jedenfalls benachbart zur Oberfläche der wässrigen Flüssigkeit 11. Der horizontale Balken 46 ist exakt oberhalb des horizontalen Balkens 45 vorgesehen und ebenfalls in gleicher Form ausgestaltet, gegebenenfalls also mehreckig benachbart zum Beckenrand, jedoch innerhalb des Umfanges des Beckens 10.Another, adjacent to the manifolds 31 and 32 running horizontal bar 46 runs above the basin 10 or at least adjacent to the surface of the aqueous liquid 11 , The horizontal bar 46 is exactly above the horizontal bar 45 provided and also configured in the same form, possibly so polygonal adjacent to the pool edge, but within the circumference of the basin 10 ,

Die beiden horizontalen Balken 45 und 46 werden durch das Gerüst 40 mit seinen Streben 41, 42, 43 und 44 verbunden.The two horizontal bars 45 and 46 be through the scaffolding 40 with his aspirations 41 . 42 . 43 and 44 connected.

Es ist möglich, in einer nicht dargestellten Ausführungsform die eine der beiden Sammelleitungen 31 und 32 auch zugleich als horizontaler Balken 46 einzusetzen, also einer Doppelfunktion dieses Elementes zu nutzen. In diesem Falle würde innerhalb des Elementes das Tauscherfluid geführt werden, jedoch zugleich dieses Element außen als mechanischer Träger für die Gerüste 40 der verschiedenen Einzelanordnungen 20 genutzt werden.It is possible in one embodiment, not shown, one of the two manifolds 31 and 32 also at the same time as a horizontal bar 46 to use, so to use a dual function of this element. In this case, the exchange fluid would be carried within the element, but at the same time this element outside as a mechanical support for the frameworks 40 the various individual arrangements 20 be used.

Die Sammelleitung 31 oder 32 kann alternativ aber auch horizontal verlaufende Querstreben und Verbindungsstreben tragen, die das Gerüst 40 mit der Sammelleitung 31 mechanisch verbinden. In diesen Streben 41, 42, 43 und 44 des Gerüstes 40 fließt kein Medium; sie sind innen aus Gewichtsgründen hohl und haben lediglich tragende Funktionen.The manifold 31 or 32 may alternatively but also horizontally extending cross struts and connecting struts that support the framework 40 with the manifold 31 connect mechanically. In this quest 41 . 42 . 43 and 44 of the scaffolding 40 no medium flows; they are hollow inside for weight reasons and have only supporting functions.

Das Gerüst 40 mit seinen Streben 41, 42, 43 und 44 trägt nämlich die weiteren Elemente der Einzelanordnung 20, insbesondere also die Leitung 21.The scaffolding 40 with his aspirations 41 . 42 . 43 and 44 namely carries the other elements of the individual arrangement 20 especially the line 21 ,

Zu sehen ist der spiralförmige Verlauf der Leitung 21 um die Streben 41, 42, 43 und 44 herum in einer Vielzahl von Windungen. Diese Windungen führen bis zum untersten Bereich der Streben 41, 42, 43 und 44. Dort biegt die rohrartige Leitung 21 um und verläuft dann mit einem geradlinig geführten Leitungselement 22 wieder senkrecht nach oben. Dieses geradlinig geführte Leitungselement 22 ist dann in seinem obersten Bereich wiederum so gebogen beziehungsweise geführt, dass es an die andere der beiden Sammelleitungen 31 beziehungsweise 32 angeschlossen ist.You can see the spiral course of the pipe 21 around the struts 41 . 42 . 43 and 44 around in a variety of turns. These turns lead to the lowest area of the struts 41 . 42 . 43 and 44 , There, the tubular pipe bends 21 and then runs with a straight line duct element 22 again vertically upwards. This rectilinear conduit element 22 is then bent or guided in its uppermost area, in turn, to the other of the two manifolds 31 respectively 32 connected.

Die Zahl der spiralförmigen Windungen, die in den Figuren etwa bei 8 bis 10 liegt, kann auch deutlich höher sein. Durch die Spiralform können trotz des plastischen Verhaltens des gewählten Materials die Windungen etwas zusammengeschoben oder auseinandergezogen werden, um beim Einbau in ein Becken 10 genau der Beckenhöhe angepasst zu werden. Die vertikalen Streben 41, 42, 43 und 44 des Gerüstes 40 können relativ einfach auf die gewünschte Länge eingekürzt werden.The number of spiral turns, which in the figures approximately at 8th to 10 can also be significantly higher. Due to the spiral shape, despite the plastic behavior of the chosen material, the windings can be pushed together a little bit or pulled apart to fit into a basin 10 to be adjusted exactly to the pelvic height. The vertical struts 41 . 42 . 43 and 44 of the scaffolding 40 can be easily shortened to the desired length.

In der 3 ist angedeutet, dass sich von dem unteren horizontal verlaufenden Balken 45 nach oben und von dem oberen horizontal verlaufenden Balken 46 nach unten jeweils Verbindungselemente und Aufnahmeelemente erstrecken. Diese können in den Serienteilen der Balken 45 und 46 bereits vorbereitet sein. Sie tragen vier Aufnahmemöglichkeiten, in die Streben 41, 42, 43, 44 der jeweiligen Einzelanordnungen 20 eingesteckt werden können. Nach dem Einstecken ist ein Verpressen in den Aufnahmeelementen möglich.In the 3 is suggested that from the lower horizontally extending beam 45 upwards and from the upper horizontal beam 46 extend down each connecting elements and receiving elements. These can be found in the serial parts of the bars 45 and 46 already be prepared. They carry four shooting options, in the struts 41 . 42 . 43 . 44 the individual orders 20 can be inserted. After insertion, compression in the receiving elements is possible.

Aus praktischen Gründen wird man die vier Einsteckmöglichkeiten jeweils paarweise gegenüberliegend vorsehen. Das bedeutet, dass jeweils Paare von Aufnahmen vorgesehen und im 90°-Winkel mit den Verbindungselementen an den Balken 45 und 46 befestigt sind.For practical reasons, you will provide the four plug-in options in pairs opposite each other. This means that each pair of shots provided and at 90 ° angle with the fasteners on the beams 45 and 46 are attached.

Das Einstecken der Streben 41, 42, 43 und 44 in diese Aufnahmeelemente ist auch nach dem Einkürzen möglich, sodass zunächst beim Einbau vorort die gewünschte Länge festgestellt und dann die Streben eingekürzt werden, bevor das Einstecken in die Aufnahmeelemente erfolgt.The insertion of the struts 41 . 42 . 43 and 44 in this recording elements is possible even after the shortening, so first found during installation suburb the desired length and then the struts are shortened before the insertion takes place in the receiving elements.

Die Verbindungselemente können auch mit entsprechend geeigneten Einrichtungen versehen werden, um die Aufnahmeelemente zum Festspannen der Streben nach oben beziehungsweise nach unten zu schieben und gegebenenfalls mit Splinten festzusetzen.The connecting elements can also be provided with appropriate facilities to push the receiving elements for tightening the struts up or down and optionally fix with cotter pins.

Auf diese Weise ist es möglich, mit einem genormten „Bausatz” von Einzelanordnungen 20 praktisch jede Form von Klärbecken auch nachträglich mit erfindungsgemäßen Anordnungen auszutauschen, auch wenn die Höhen nicht genormt sind und stark schwanken können und es sich um sehr unterschiedliche Arten von Becken 10 handelt, beispielsweise Vorklärbecken oder Nachklärbecken mit sehr unterschiedlichen wässrigen Flüssigkeiten. Problemlos kann auch ein Einbau der erfindungsgemäßen Anordnungen in Becken 10 mit einem nicht kreisrunden Aufbau erfolgen.In this way it is possible with a standardized "kit" of individual arrangements 20 virtually any form of clarifier also be subsequently replaced with arrangements according to the invention, even if the heights are not standardized and can vary greatly and it is very different types of basins 10 acts, for example, primary sedimentation tanks or secondary sedimentation tanks with very different aqueous liquids. Installation of the arrangements according to the invention in basins can also be problem-free 10 done with a non-circular structure.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Beckenpool
1111: wässrige Flüssigkeitaqueous liquid
1212: Räumwerkzeugreamer
2020: Einzelanordnungsingle arrangement
2121: rohrartige Leitungtubular pipe
2222: geradlinig geführtes Leitungselementstraight line pipe element
3131: erste Sammelleitungfirst manifold
3232: zweite Sammelleitungsecond manifold
4040: Gerüstframework
4141: vertikale Strebevertical strut
4242: vertikale Strebevertical strut
4343: vertikale Strebevertical strut
4444: vertikale Strebevertical strut
4545: horizontaler Balken (unten)horizontal bar (below)
4646: horizontaler Balken (oben)horizontal bar (top)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0174554 B1 [0006]
DE 3605585 A1 [0007]
DE 19906999 A1 [0008]
DE 202004018951 U1 [0009]
DE 102006050922 A1 [0010]

Claims

Arrangement for recovering heat from aqueous liquids, in particular from waste water, with a pipe leading to a tube and usable as a heat exchanger (US Pat. 21 ), which are in a basin ( 10 ) with aqueous liquid ( 11 ), in particular wastewater, is introduced, characterized in that the flow-through of the fluid and serving as a heat exchanger tubular conduit ( 21 ) is arranged over at least part of its length in spiral turns, that a framework ( 40 ) is provided, which as a support for the tubular conduit ( 21 ) is constructed with their spiral turns.

Arrangement for heat recovery from aqueous liquids, in particular from waste water, according to claim 1, characterized in that the framework ( 40 ) at least one vertical strut ( 41 . 42 . 43 . 44 ) that the spiral windings have a vertical spiral axis, and that the spiral windings around the at least one vertical strut ( 41 . 42 . 43 . 44 ) are arranged around.

Arrangement according to claim 2, characterized in that the tubular conduit ( 21 ) a section with the spiral windings and a second section with a substantially straight, vertically arranged line element ( 22 ), and in that the section with the helical turns has a downwardly leading fluid and the section with the rectilinearly guided line element (FIG. 22 ) picks up the leading return.

Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the tubular conduit ( 21 ) consists of a plastically deformable material that allows a variable and manually adjustable adjustment of the distance of the spiral turns in the axial direction from each other.

Arrangement according to claim 4, characterized in that the tubular conduit ( 21 ) is constructed of a multi-layer composite pipe or a copper pipe with protective jacket, wherein the protective jacket preferably comprises polyethylene.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the framework ( 40 ) a plurality of mutually parallel and vertically extending struts ( 41 . 42 . 43 . 44 ) having.

Arrangement according to claim 6, characterized in that the plurality of mutually parallel and vertically arranged struts ( 41 . 42 . 43 . 44 ) in a horizontal cross section span a polygonal, in particular quadrangular area with each other, which is externally of the spiral turns of the tubular conduit ( 21 ) will circulate.

Arrangement according to claim 7, characterized in that the ends of the plurality of vertical struts ( 41 . 42 . 43 . 44 ) are connected to each other both above and below.

Arrangement according to claim 8, characterized in that a connecting element is provided, in which from above all, several or at least one of the vertical struts ( 41 . 42 . 42 . 44 ) are formed individually and in combination insertable and fastened, wherein in particular a Einkürzbarkeit the vertical struts ( 41 . 42 . 43 . 44 ) is provided.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of individual arrangements ( 20 ) are connected in series or in parallel with each other and side by side in a basin ( 10 ) with an aqueous liquid ( 11 ) are arranged close to the edge.