DE102014008837B4 - Vorrichtung zur Strömungsreduktion und Verwendung dieser - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Strömungsreduktion zur Beruhigung bei der Behandlung von Prozesswässern, gebildet aus einem Tank (1) mit einem in diesem angeordneten Mittelrohr (2), in seinem unteren Bereich versehen mit vertikal angeordneten, schlitzförmigen Öffnungen (3) und ausgestattet mit einer im oberen Bereich des Mittelrohres (2) in Einströmrichtung direkt hinter dem Einlass, also dem oberen Ende des Mittelrohres (2), angeordneten Kreuzverstrebung (4) zur Minimierung des Drehimpulses des einströmenden Wassers und ausgestattet mit mindestens einer im unteren, im Wesentlichen verschlossenen Ende des Mittelrohres (2) angeordneten Beruhigungsöffnung (5).

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und deren Verwendung zur Aufbereitung von Prozesswässern, insbesondere zur Kühlwasseraufbereitung zum Entfernen von Glaspartikeln durch Absetzen und Flocken sowie zum Entfernen von Verunreinigungen wie Schmier- oder Poliermittel aus dem Kühlwasser von Schleifanlagen und Bohrmaschinen in der Glasbearbeitung.
• So stellt sich das Kühlwasser eines Primär- oder Maschinenkreislaufs als ein Mischwasser dar, welches durch die ständige Zufuhr von Partikeln eine kontinuierliche Zunahme der Verschmutzung erfährt, die sich durch die Reinigung eines Teils des Prozesswassers bei Anwendung verschiedener bekannter Verfahren auf einem bestimmten Niveau einpegelt beziehungsweise bei chargenweiser Reinigung in einem Sekundärkreislauf mit jedem Reinigungsvorgang einen Ausgangswert erreicht, von dem die Verschmutzung bis zum nächsten Reinigungsvorgang wieder ansteigt.
• Bekannt sind insbesondere bei der Glasbearbeitung Flockungsverfahren zur Behandlung der Prozesswässer.
• Prinzipiell entsteht im Primärkreislauf ein Mischwasser, welches umso sauberer ist, je öfter der Wasseraustausch zwischen Primärkreislauf und Sekundärkreislauf stattfindet und je besser die Reinigung durch Flockung im Sekundärkreislauf ist.
• In allen Tanks, wie sie bei Anlagen zur Flockung von Glasabrieb in Kreislaufwässern der glasverarbeitenden Industrie benutzt werden, besteht die Notwendigkeit, Wasser einzuleiten. Dabei entstehen im Normalfall Strömungen und Verwirbelungen, die dem Absetzprozess undienlich sind.
• Dies geschieht i.d.R. durch axiales oder tangentiales Einleiten in den Tank. Das Ergebnis dieser Einströmung ist eine starke Verwirbelung der im Tank befindlichen Flüssigkeit und der Glaspartikel.
• Dies ist jedoch von Nachteil, da es im Tank des Primärkreislaufs somit nicht zu einer gewünschten Vorabsetzung durch Sedimentation kommt und im Tank des Sekundärkreislaufs durch die Verwirbelung statt gereinigtem Wasser auch Glasabrieb in den Kreislauftank zurück gepumpt wird.
• Bekannt ist aus der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2012 011 112 U1 eine Lösung zur (Vor-)Reinigung von Regenwasser. Hier wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, in der mittels einer Art Filterfunktion das Wasser von Feststoffen befreit wird, ohne dass es zu einem Zusetzen des als Filter fungierenden Schlammeimers kommt. Die Gestaltung des Schlammeimers dient ausschließlich dazu, dass er sich nicht zusetzt, insbesondere bei Nutzung eines zusätzlich eingesetzten Sackes mit Häckseln, Pellets und Mikroorganismen.
• Die Patentschrift DD 77 693 A5 beschreibt eine Filteranlage, welche rückspülbar ist, jedoch wird keine Einflussnahme auf die Strömungsberuhigung erörtert.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und deren Verwendung vorzuschlagen, welche eine Verwirbelung des Glasabriebes im Tank verringert und somit die bekannten Nachteile des Standes der Technik behebt.
• Die Lösung der Aufgabenstellung wird nachfolgend anhand der bis näher erläutert.
• zeigt dabei den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung, zeigt eine Draufsicht auf das Mittelrohr und zeigt Zyklen bei der Reinigung im Flockungsprozess.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Strömungsreduktion wird gebildet aus einem in einem Tank 1 angeordneten Mittelrohr 2, welches in seinem unteren Bereich mit vertikal angeordneten, schlitzförmigen Öffnungen 3 versehen ist ( ).
• Für ein zufriedenstellendes, deutlich optimiertes Ergebnis der Strömungsberuhigung wird die Konstruktion des Mittelrohres 2 derart verändert, dass der einströmende Strahl nicht zur Aufwirbelung des im Tank 1 enthaltenen Wassers führt und das einströmende Wasser nicht mehr den gesamten Inhalt eines Tanks in Rotation versetzen kann.
• Zur Einleitung des Prozesswassers wird ein Mittelrohr 2 verwendet, um eine gewisse Strömungsberuhigung des Wassers beim Einleiten in den Tank 1 zu erreichen.
• Die vertikal angeordneten, schlitzförmigen Öffnungen 3 sind vorzugsweise gleichmäßig verteilt um den gesamten Umfang des Mittelrohres 2 angeordnet.
• Die Größe und die Anzahl dieser vertikal angeordneten, schlitzförmigen Öffnungen 3 sind dabei abhängig der Größe des Tanks 1 und der Belastung des Prozesswassers.
• Durch die Ausgestaltung des Mittelrohres 2 mit den vertikal angeordneten, schlitzförmigen Öffnungen 3 und einem integrierten Verschlussdeckel im unteren Bereich des Mittelrohrs 2 mit einer im Vergleich zum Durchmesser des Mittelrohres 2 kleinen Beruhigungsöffnung 5 wird eine seitliche Ausströmung des einfließenden Wassers erzeugt. Damit wird auf die bereits vorabgesetzten Partikel im Behältergrund kein Impuls ausgeübt, durch welchen sie wieder nach oben getrieben werden könnten.
• Im oberen Bereich des Mittelrohres 2 ist in Einströmrichtung direkt hinter dem Einlass, also dem oberen Ende des Mittelrohres 2, eine Kreuzverstrebung 4 angeordnet, welche dem Drehimpuls-behafteten Wasser selbigen Impuls beim Durchströmen des Mittelrohres 2 nimmt ( ).
• Ergebnis:
• - beruhigtes Wasser, dadurch bessere Vorsedimentation der Glaspartikel,
• - keine Drehbewegung im Becken, dadurch keine Durchmischung,
• - bessere Vorsedimentation führt zu besserer Reinigung des Wassers, es können z.B. kürzere Zykluszeiten gefahren werden, d.h. auch mehr Wasser in gleicher Zeit gereinigt werden.
• Wie zeigt, ist der Flockungsprozess deutlich schneller, getrieben von der guten Voranreicherung der vor allem großen Teilchen. Damit ist eine Zeitverkürzung sinnvoll umzusetzen. An Punkt 1 beginnt die Flockung, an Punkt 2 ist sie abgeschlossen, an Punkt 3 endet die bisher notwendige Flockungszeit. Die Differenz zwischen Startpunkt alt und Punkt 3 sowie zwischen Startpunkt neu und Punkt 2 kann bei Verwendung der erfindungsgemäßen Lösung eingespart werden.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Strömungsreduktion zur Beruhigung bei der Behandlung von Prozesswässern, gebildet aus einem Tank (1) mit einem in diesem angeordneten Mittelrohr (2), in seinem unteren Bereich versehen mit vertikal angeordneten, schlitzförmigen Öffnungen (3) und ausgestattet mit einer im oberen Bereich des Mittelrohres (2) in Einströmrichtung direkt hinter dem Einlass, also dem oberen Ende des Mittelrohres (2), angeordneten Kreuzverstrebung (4) zur Minimierung des Drehimpulses des einströmenden Wassers und ausgestattet mit mindestens einer im unteren, im Wesentlichen verschlossenen Ende des Mittelrohres (2) angeordneten Beruhigungsöffnung (5).
2. Vorrichtung zur Strömungsreduktion nach Anspruch 1, wobei die vertikal angeordneten, schlitzförmigen Öffnungen (3) gleichmäßig verteilt um den gesamten Umfang des Mittelrohres (2) angeordnet sind.
3. Verwendung einer Vorrichtung zur Strömungsreduktion zur Beruhigung bei der Behandlung von Prozesswässern nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Prozesswässer einem Tank (1) durch ein in diesem angeordnetes Mittelrohr (2) zugegeben werden, wobei die im oberen Bereich des Mittelrohrs (2) angeordnete Kreuzverstrebung (4) die Rotation drehimpulsbehafteter Prozesswässer minimiert und mittels vertikal angeordneter, schlitzförmiger Öffnungen (3) im unteren Bereich des Mittelrohrs (2) ein seitliches Ausströmen der Prozesswässer aus dem Mittelrohr (2) realisiert und ein Impuls auf die in Prozesswässern befindlichen Partikel unterbunden wird.

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