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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Feststoffseparator zum Separieren von Feststoffpartikeln aus
einer die Partikel und eine Flüssigkeit
enthaltenden Mischung.
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Solche Feststoffseparatoren sind
aus dem Stand der Technik bekannt und dienen beispielsweise dazu,
ferritische Partikel aus einer die Partikel enthaltenden Waschflüssigkeit
abzutrennen.
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Insbesondere sind solche Feststoffseparatoren
in Form von Walzenmagnetabscheidern bekannt. Bei solchen Walzenmagnetabscheidern
wird die Flüssigkeit
mit den ferritischen Partikeln in einen Behälter gegeben, in dem sich eine
Magnetwalze befindet, welche in die Flüssigkeit eingetaucht ist. Während sich
die Walze um ihre Achse dreht, sammeln sich die ferritischen Partikel
an der Manteloberfläche der
Walze an und werden auf der Manteloberfläche bis zu einem ortsfesten
Schaber transportiert, von welchem die Partikel von der Mantelfläche der
Magnetwalze abgestreift werden.
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Bei solchen Walzenmagnetabscheidern
ist von Nachteil, daß an
der Magnetwalze auch Flüssigkeit
haftet, die zusammen mit den ferritischen Partikeln von dem Schaber
abgestreift wird, so daß nur eine
unvollständige
Trennung von Partikeln und Flüssigkeit
erreicht wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
daher die Aufgabe zugrunde, einen Feststoffseparator der eingangs
genannten Art zu schaffen, welcher eine verbesserte Trennung von
Feststoffpartikeln und Flüssigkeit
ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird bei einem Feststoffseparator
mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß der Feststoffseparator
einen Sammelbehälter,
der aus einer Befüllstellung,
in welcher die die Partikel und die Flüssigkeit enthaltende Mischung
in den Sammelbehälter
einbringbar ist, in eine Flüssigkeitsablaufstellung,
in welcher die Flüssigkeit
zumindest teilweise aus dem Sammelbehälter ablaufen kann, bewegbar ist,
und eine Einrichtung zum Erzeugen eines Magnetfelds, durch welches
die Partikel in der Flüssigkeitsablaufstellung
in dem Sammelbehälter
zurückgehalten
werden, umfaßt.
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Der erfindungsgemäße Feststoffseparator ermöglicht eine
besonders effiziente Separation von Feststoffpartikeln aus einem
magnetischen oder magnetisierbaren Material aus der die Partikel
und eine Flüssigkeit
enthaltenden Mischung.
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Der erfindungsgemäße Feststoffseparator ermöglicht es,
die Feststoffpartikel von der Flüssigkeit
zu separieren, ohne hierzu eine Filtriereinrichtung zu benutzen.
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Besonders geeignet ist der Feststoffseparator
auch zur Separation von Feinstpartikeln aus einer Flüssigkeit.
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Selbst bei Partikelgrößen kleiner
als ungefähr
10 μm ist
eine Separation der Feststoffpartikel von der Flüssigkeit ohne Filterhilfsmittel
möglich.
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Die Flüssigkeit, in welcher die abzuseparierenden
Feststoffpartikel enthalten sind, kann jede beliebige Flüssigkeit
sein.
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Beispielsweise kommen Wasser, Wasserlauge,
Emulsionen, Kühlschmiermittel
oder Öle
in Betracht.
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Der erfindungsgemäße Feststoffseparator eignet
sich insbesondere zur Aufbereitung von Flüssigkeiten und Schlämmen mit
ferritischen Bestandteilen, wie beispielsweise Graugußschlämmen, zur
Aufbereitung von Waschflüssigkeiten
mit hoher Partikelbelastung und zur Konzentrataufbereitung aus Filtersystemen
wie beispielsweise Rückspülfiltern,
Ultrafiltrationsanlagen usw.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Feststoffseparators
ist vorgesehen, daß der
Sammelbehälter
von der Befüllstellung in
die Flüssigkeitsablaufstellung
drehbar ist.
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Um den abseparierten Feststoff in
einfacher Weise aus dem Sammelbehälter ausbringen zu können, ist
vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Sammelbehälter aus
der Flüssigkeitsablaufstellung und/oder
aus der Befüllstellung
in eine Feststoffausbringstellung, in welcher der abseparierte Feststoff aus
dem Sammelbehälter
ausbringbar ist, bewegbar ist.
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Insbesondere kann vorgesehen sein,
daß der
Sammelbehälter
aus der Flüssigkeitsablaufstellung
und/oder aus der Befüllstellung
in die Feststoffausbringstellung drehbar ist.
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Eine besonders einfache Entleerung
des Sammelbehälters
wird erreicht, wenn der abseparierte Feststoff in der Feststoffausbringstellung
durch Schwerkraftwirkung aus dem Sammelbehälter ausbringbar ist.
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Zur Aufnahme des Feststoffs aus dem
Sammelbehälter
ist vorzugsweise ein unterhalb des Sammelbehälters angeordneter Feststoffbehälter vorgesehen.
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Die Einrichtung zur Erzeugung des
Magnetfeldes kann insbesondere mindestens ein ortsfest angeordnetes,
das heißt
sich nicht mit dem Sammelbehälter
mitbewegendes, Magnetelement umfassen.
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Ein solches Magnetelement kann beispielsweise
als Elektromagnet ausgebildet sein.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß das mindestens eine Magnetelement
als ein Permanentmagnetelement ausgebildet ist. Hierdurch wird die
Betriebssicherheit des Feststoffseparators erhöht.
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Um das von der Einrichtung zur Erzeugung des
Magnetfeldes erzeugte Magnetfeld möglichst ungeschwächt in den
Innenraum des Sammelbehälters eindringen
zu lassen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Sammelbehälter aus
einem nicht-magnetischen Material gebildet ist.
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Besonders günstig ist es, wenn der Sammelbehälter aus
einem nichtmagnetischen metallischen Material, beispielsweise aus
einem VA-Stahl, gebildet ist.
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Um den in dem Sammelbehälter enthaltenen,
abseparierten Feststoff trocknen zu können, ist bei einer bevorzugten
Ausgestaltung des Feststoffseparators vorgesehen, daß der Feststoffseparator eine
Heizeinrichtung zum Aufheizen des Sammelbehälters umfaßt.
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Eine solche Heizeinrichtung kann
insbesondere ortsfest angeordnet sein, das heißt so angeordnet sein, daß sie sich
nicht mit dem Sammelbehälter mitbewegt.
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Um in jeder Betriebsphase des Feststoffseparators
eine Beheizung des Sammelbehälters
zu ermöglichen,
ist es günstig,
wenn der Sammelbehälter mindestens
eine Seitenwand aufweist, die in jeder Stellung des Sammelbehälters der
Heizeinrichtung benachbart ist.
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Die Heizeinrichtung kann in jeder
geeigneten Weise ausgebildet sein und beispielsweise eine elektrische
Widerstandsheizung umfassen.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß die Heizeinrichtung einen
Wärmetauscher
umfaßt.
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Insbesondere kann vorgesehen sein,
daß die
Heizeinrichtung einen von einem Dampf durchströmten Wärmetauscher umfaßt.
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Um das Ablaufen der Flüssigkeit
aus dem Sammelbehälter
zu erleichtern, kann vorgesehen sein, daß der Sammelbehälter eine
Ablaufwand und eine der Ablaufwand gegenüberliegende Wand aufweist,
wobei in der Befüllstellung
des Sammelbehälters
die Ablaufwand eine geringere mittlere Steigung aufweist als die
der Ablaufwand gegenüberliegende Wand
des Sammelbehälters.
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Um zu verhindern, daß aus dem
Sammelbehälter
auslaufende Flüssigkeit
an eine Außenwand des
Sammelbehälters
gelangt, kann vorgesehen sein, daß an einem Rand der Ablaufwand
des Sammelbehälters
eine quer zu der Ablaufwand ausgerichtete Ausgußwand angeordnet ist.
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Anspruch 17 ist auf eine Flüssigmediumaufbereitungsanlage
gerichtet, welche mindestens einen erfindungsgemäßen Feststoffseparator und
mindestens eine Verdampfungsvorrichtung zum zumindest teilweise
Verdampfen der aus dem Feststoffseparator abgelaufenen Flüssigkeit
umfaßt.
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Eine solche Flüssigmediumaufbereitungsanlage
erlaubt es, die von den Feststoffpartikeln abgetrennte Restflüssigkeit
durch das Verdampfen aufzubereiten.
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Das aus dem Dampf gewonnene Kondensat des
Flüssigmediums
kann wiederverwendet und insbesondere in einen Flüssigmediumkreislauf
zurückgeführt werden.
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Als Verdampfungseinrichtung kann
insbesondere eine Vorrichtung zum Wiederaufbereiten von wäßrigen, öl- oder
fetthaltigen Reinigungslösungen
verwendet werden, wie sie in der
DE 35 12 207 A1 beschrieben ist.
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Um die zum Verdampfen der aus dem
Feststoffseparator abgelaufenen Flüssigkeit aufgewendete Wärme zumindest
teilweise wiederzugewinnen, ist es günstig, wenn der Feststoffseparator
einen Wärmetauscher
umfaßt
und der Dampf aus der Verdampfungsvorrichtung zumindest teilweise
diesem Wärmetauscher
zugeführt
wird. Der Wärmetauscher kann
als Heizeinrichtung für
den Sammelbehälter des
Feststoffseparators dienen, so daß mittels der aus dem Dampf
zurückgewonnenen
Wärme der
in dem Sammelbehälter
des Feststoffseparators enthaltene abseparierte Feststoff erwärmt und
getrocknet werden kann.
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Um die Flüssigkeitsmenge, welche im Feststoffseparator
von den Feststoffpartikeln getrennt werden muß, zu reduzieren, kann ferner
vorgesehen sein, daß die
Flüssigmediumaufbereitungsanlage mindestens
einen Magnetabscheider umfaßt,
mittels welchem die Konzentration der Feststoffpartikel in der dem
Feststoffseparator zugeführten
Mischung erhöht
wird.
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Ein solcher Magnetabscheider kann
beispielsweise so wie der in der
DE 100 06 262 A1 beschriebene Magnetabscheider
ausgebildet sein.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der
zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 ein
schematisches Fließbild
einer Flüssigmediumaufbereitungsanlage;
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2 eine
schematische Seitenansicht eines Feststoffseparators der Flüssigmediumaufbereitungsanlage
aus 1 in einer Befüllstellung
des Feststoffseparators;
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3 eine
Vorderansicht des Feststoffseparators aus 2 in der Befüllstellung, mit der Blickrichtung
in Richtung des Pfeils 3 in 2;
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4 eine
Seitenansicht des Feststoffseparators aus 2 in einer Flüssigkeitsablaufstellung;
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5 eine
Vorderansicht des Feststoffseparators aus 4 in der Flüssigkeitsablaufstellung, mit
der Blickrichtung in Richtung des Pfeils 5 in 4;
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6 eine
Seitenansicht des Feststoffseparators aus den 2 und 4 in
einer Feststoffausbringstellung; und
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7 eine
Seitenansicht des Feststoffseparators aus 6 in der Feststoffausbringstellung, mit der
Blickrichtung in Richtung des Pfeiles 7 in 6.
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Gleiche oder funktional äquivalente
Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Eine in 1 als Ganzes dargestellte und mit 100
bezeichnete Flüssigmediumaufbereitungsanlage
umfaßt
einen Behälter 102,
in welchem das aufzubereitende Flüssigmedium, beispielsweise
eine ferritische Partikel enthaltende Waschflüssigkeit, enthalten ist.
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Von dem Behälter 102 führt eine
Flüssigkeitszuführleitung 104,
in welcher eine Flüssigkeitspumpe 106 und
ein Wärmetauscher 108 angeordnet sind,
zu einer Verzweigung 110.
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Von der Verzweigung 110 führt eine
erste Zuführleitung 112a,
welche mittels eines Sperrventils 114a absperrbar ist,
zu einem Einlaß eines
ersten Magnetabscheiders 116a, während eine zweite Zuführleitung 112b,
welche mittels eines Sperrventils 114b absperrbar ist,
zu einem Einlaß eines
zweiten Magnetabscheiders 116b führt.
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Der erste Magnetabscheider 116a umfaßt einen
Grundkörper 118,
der einen oberen zylindrischen Abschnitt 120 und einen
unteren, sich konisch nach unten verjüngenden Abschnitt 122 umfaßt.
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Das obere Ende des Grundkörpers 118 ist durch
einen Deckel 124 verschlossen, von dessen Unterseite aus
ein zu dem oberen Abschnitt 120 des Grundkörpers 118 koaxiales
Innenrohr 126 in den eine Sammelkammer 128 bildenden
Innenraum des Grundkörpers 118 vorsteht.
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Am unteren Ende des Grundkörpers 118 ist ein
Klappenventil 130 angeordnet, durch welches die Sammelkammer 128 von
einer unterhalb des Klappenventils 130 angeordneten Schleusenkammer 132 abtrennbar
ist.
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Am unteren Ende der Schleusenkammer 132 ist
ein Schieberventil 134 angeordnet, durch welches die Schleusenkammer 132 von
einem unterhalb des Schieberventils 134 angeordneten Auslaßrohr 136 abtrennbar
ist.
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Ferner umfaßt der erste Magnetabscheider 116a mehrere
Magnetelemente 138, welche aus einer in 1 dargestellten Ruhestellung, in welcher die
Magnetelemente 138 von dem Grundkörper 118 beabstandet
sind, in eine in 1 bei
dem zweiten Magnetabscheider 116b dargestellte Arbeitsstellung bringbar
sind, in welcher die Magnetelemente 138 an dem Grundkörper 118 des
Magnetabscheiders anliegen.
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Der Grundkörper 118 ist aus einem
nicht-magnetischen metallischen Material, beispielsweise aus einem
VA-Stahl, gebildet, so daß sich
das von den Magnetelementen 138 erzeugte Magnetfeld bei
in der Arbeitsstellung befindlichen Magnetelementen 138 in
die Sammelkammer 128 hinein erstreckt.
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Im oberen Abschnitt 120 des
Grundkörpers 118 des
ersten Magnetabscheiders 116a ist ein Auslaß vorgesehen,
von dem eine erste Abführleitung 140a,
welche mittels eines Sperrventils 142a absperrbar ist,
zu einer Zusammenführung 144 führt.
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Der zweite Magnetabscheider 116b ist
genauso ausgebildet wie der vorstehend beschriebene erste Magnetabscheider 116a und
weist einen Auslaß auf,
der über
eine zweite Abführleitung 140b,
welche mittels eines Sperrventils 142b absperrbar ist, mit
der Zusammenführung 144 verbunden
ist.
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Die beiden Magnetabscheider 116a, 116b sind
somit parallel zueinander geschaltet und werden im Betrieb der Flüssigmediumaufbereitungsanlage 100
im Wechsel von dem aufzubereitenden Flüssigmedium aus dem Behälter 102 durchströmt.
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In der in 1 dargestellten Situation sind die Sperrventile 114a und 142a geschlossen,
während
die Sperrventile 114b und 142b geöffnet sind, so
daß das
von der Flüssigkeitspumpe 106 aus
dem Behälter 102 abgepumpte
Flüssigmedium
durch den Wärmetauscher 108,
durch die Sammelkammer 128 des zweiten Magnetabscheiders 116b und
von dort zur Zusammenführung 144 und über eine
Flüssigkeitsrückführleitung 146 zurück in den
Behälter 102 strömt.
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Die Strömungsrichtung des Flüssigmediums ist
in 1 durch die Pfeile 148 angegeben.
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Der zweite Magnetabscheider 116b befindet sich
in der in 1 dargestellten
Situation in einer Sammelphase, in welcher die Magnetelemente 138 in
ihrer Arbeitsstellung an dem Grundkörper 118 angeordnet
sind, so daß die
ferritischen Partikel, welche in dem die Sammelkammer 128 durchströmenden Flüssigmedium
enthalten sind, in einem Sammelbereich 148, der von den
Magnetelementen 138 umgeben ist, zurückgehalten werden.
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Wenn sich im Sammelbereich 148 des
zweiten Magnetabscheiders 116b so viel Partikelschlamm 150 angesammelt
hat, daß dessen
Volumen nahezu dem Innenvolumen der Schleusenkammer 132 entspricht,
so wird die Sammelphase des zweiten Magnetabscheiders 116b beendet.
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Die Sperrventile 114b und 142b werden
geschlossen, und die Sperrventile 114a und 142a werden
geöffnet,
so daß nunmehr
der erste Magnetabscheider 116a von dem Flüssigmedium
aus dem Behälter 102 durchströmt wird.
Damit tritt der erste Magnetabscheider 116a in seine Sammelphase
ein, in welcher sich die Magnetelemente 138 in ihrer Arbeitsstellung
an dem Grundkörper 118 befinden.
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Während
dessen tritt der zweite Magnetabscheider 116b in eine Sedimentationsphase
ein, in welcher die Magnetelemente 138 von der Arbeitsstellung
in die Ruhestellung gebracht werden, in der sie die ferritischen
Partikel nicht mehr in dem Sammelbereich 148 festhalten,
und anschließend
das Klappenventil 130 geöffnet wird, wodurch sich am
oberen Ende der Sammelkammer 128 befindliche Luftpolster entspannen
und in der unter den Luftpolstern angeordneten Fluidsäule eine
impulsartige Bewegung ausgelöst
wird, durch welche die ferritischen Partikel im wesentlichen vollständig von
der Innenseite des Grundkörpers
118 im Sammelbereich 148 abgelöst werden. Die abgelösten Partikel
sinken unter der Wirkung der Schwerkraft durch die Sammelkammer 128 nach
unten und gelangen durch das geöffnete
Klappenventil 130 in die Schleusenkammer 132,
deren unteres Ende durch das Schieberventil 134 verschlossen
ist.
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Sobald im wesentlichen der gesamte
Partikelschlamm 150 aus dem Sammelbereich 148 in
die Schleusenkammer 132 gelangt ist, wird die Sedimentationsphase
des zweiten Magnetabscheiders 116b durch Schließen des
Klappenventils 130 beendet.
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In der anschließenden Austragphase des zweiten
Magnetabscheiders 116b wird das Schieberventil 134 geöffnet, so
daß die
in der Schleusenkammer 132 zusammen mit Restflüssigkeit
aus der Sammelkammer 128 enthaltenen Partikel durch das
Auslaßrohr 136 nach
unten fallen.
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Wenn der erste Magnetabscheider 116a seine
Sammelphase beendet hat, wird der zweite Magnetabscheider 116b wieder
in seine Sammelphase geschaltet, und ein neuer Betriebszyklus des
zweiten Magnetabscheiders 116b beginnt.
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Unter jedem der Magnetabscheider 116a, 116b ist
jeweils ein Feststoffseparator 152 angeordnet, welcher
der Trennung der durch das Auslaßrohr 136 gelangenden
Partikel von der mitgeführten
Flüssigkeit
dient und im folgenden unter Bezugnahme auf die 2 bis 7 näher beschrieben
werden wird.
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Jeder Feststoffseparator 152 umfaßt einen Sammelbehälter 154,
welcher zwei im wesentlichen ebene, im wesentlichen deckungsgleich
zueinander ausgebildete, parallel zueinander ausgerichtete und längs einer
Drehachse 156 des Sammelbehälters 154 voneinander
beabstandete Seitenwände 158 aufweist.
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Die beiden Seitenwände 158 sind
mittels einer im wesentlichen radial zu der Drehachse 156 ausgerichteten
Bodenwand 160, einer sich von einem radial äußeren Ende
der Bodenwand 160 aus im wesentlichen senkrecht zur Bodenwand 160 erstreckenden
Vorderwand 162, einer sich von dem radial inneren Ende
der Bodenwand 160 aus erstreckenden und mit der Oberseite
der Bodenwand 160 einen stumpfen Winkel a einschließenden rückwärtigen Ablaufwand 164 und
einer sich an das der Bodenwand 160 abgewandte äußere Ende
der Ablaufwand 164 anschließenden und sich von der Ablaufwand
164 im wesentlichen senkrecht nach unten erstreckenden Ausgußwand 166 miteinander
verbunden.
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Die Bodenwand 160, die Vorderwand 162, die
Ablaufwand 164 und die Ausgußwand 166 bilden zusammen
mit den die Vorderwand 162 mit der Ablaufwand 164 verbindenden
Bereichen der Seitenwände 158 eine
Sammelwanne 168, welche auf ihrer der Bodenwand 160 gegenüberliegenden
Seite eine Durchtrittsöffnung 170 aufweist,
welche von den oberen Rändern
der Vorderwand 162 bzw. der Ablaufwand 164 und
von den beiden Seitenwänden 158 berandet
wird.
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Wie am besten aus 3 zu ersehen ist, erstreckt sich von
der Außenseite
der in 3 links dargestellten
Seitenwand 158a ein erstes Drehwellenteil 172a längs der
Drehachse 156 nach außen, welches
in einem (nur schematisch dargestellten) ersten Lager 174a um
die Drehachse 156 drehbar gelagert ist.
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Von der Außenseite der in 3 rechts dargestellten Seitenwand 158b erstreckt
sich ein zweites Drehwellenteil 172b längs der Drehachse 156 nach
außen,
welches in einem zweiten Lager 174b um die Drehachse 156 drehbar
gelagert ist.
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Am äußeren Ende des zweiten Drehwellenteils 172b greift
eine Drehantriebsvorrichtung 176 an, mittels welcher das
Drehwellenteil 172b und damit die weiteren, starr mit dem
Drehwellenteil 172b verbundenen Elemente des Sammelbehälters 154 um die
Drehachse 156 drehbar sind.
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Unterhalb des Sammelbehälters 154 ist
ortsfest ein (nach oben offener) Feststoffbehälter 178 angeordnet.
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Am oberen Rand einer Rückwand 180 des Feststoffbehälters 178 ist
ein (in den 2, 4 und 6 nur ausschnittsweise dargestellter)
Sammeltrichter 182 für
aus der Sammelwanne 178 ablaufende Flüssigkeit angeordnet.
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An einem oberen Ende des Sammeltrichters 182 ist
ein zwischen den Seitenwänden 158 des Sammelbehälters 154 angeordneter
Anschlag 184 gehalten, welcher dazu dient, den Drehweg
des Sammelbehälters 154 zu
begrenzen.
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Der Anschlag 184 kann ein
elastisches Material umfassen, um den Aufprall des Sammelbehälters 154 auf
den Anschlag 184 zu dämpfen.
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Ferner umfaßt der Feststoffseparator 152 eine
stationär
zwischen den Seitenwänden 158 des Sammelbehälters 154 angeordnete
Heizeinrichtung 186, welche zwei seitliche Heizflächen 188 aufweist, welche
mit der Innenseite der jeweils benachbarten Seitenwand 158 des
Sammelbehälters 154 in
Kontakt stehen, und eine obere Heizfläche 189, welche in der
nachstehend beschriebenen Flüssigkeitsablaufstellung
des Sammelbehälters 154 mit
der Außenseite
der Ablaufwand 164 in Kontakt steht.
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Über
diese Heizflächen 188 kann
Wärme von
der Heizeinrichtung 186 auf die (relativ zu der Heizeinrichtung 186 drehbaren)
Seitenwände 158 übertragen
werden.
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Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist
die Heizeinrichtung 186 als ein von Dampf durchströmter Wärmetauscher
ausgebildet.
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Ferner umfaßt der Feststoffseparator 152 mehrere
Magnetelemente 190, welche in zwei im wesentlichen horizontalen
Reihen, die oberhalb der Drehachse 156 des Sammelbehälters 154 verlaufen, zu
beiden Seiten des Sammelbehälters 154 angeordnet
sind und den Außenseiten
der Seitenwände 158 benachbart
sind.
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Der Sammelbehälter 154 besteht aus
einem nicht-magnetischen metallischen Material, beispielsweise aus
einem VA-Stahl, so daß sich
das von den Magnetelementen 190 erzeugte Magnetfeld in
den Zwischenraum zwischen den Seitenwänden 158 des Sammelbehälters 154 hinein
erstreckt.
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Die Magnetelemente 190 können insbesondere
als Permanentmagnete ausgebildet sein.
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Der Sammelbehälter 154 kann mittels
der Drehantriebsvorrichtung 176 in drei verschiedene Arbeitsstellungen,
nämlich
eine in den 2 und 3 dargestellte Befüllstellung,
eine in den 4 und 5 dargestellte Flüssigkeitsablaufstellung
und eine in den 6 und 7 dargestellte Feststoffausbringstellung, gebracht
werden.
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In der in den 2 und 3 dargestellten
Befüllstellung
ist der Sammelbehälter 154 so
ausgerichtet, daß die
Bodenwand 160 der Sammelwanne 168 im wesentlichen
horizontal ausgerichtet ist und die Längsachse des oberhalb des Feststoffseparators 152 angeordneten
Auslaßrohrs 136 des
dem Feststoffseparator 152 zugeordneten Magnetabscheiders 116a bzw. 116b zwischen
den Seitenwänden 158 des Sammelbehälters 154 hindurch
auf die Durchtrittsöffnung 170 der
Sammelwanne 168 gerichtet ist.
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Der Sammelbehälter 154 wird in die
Befüllstellung
gebracht, bevor das Schieberventil 134 des über dem
Feststoffseparator 152 angeordneten Magnetabscheiders 116a bzw. 116b geöffnet wird.
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Nach dem Öffnen des Schieberventils 134 gelangen
die in der Schleusenkammer 132 des betreffenden Magnetabscheiders
enthaltenen Partikel zusammen mit der in der Schleusenkammer 132 enthaltenen
Flüssigkeit
durch das Auslaßrohr 136 in
die Sammelwanne 168.
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Der Sammelbehälter 154 bleibt über mehrere
Austragphasen des zugeordneten Magnetabscheiders hinweg in der Befüllstellung,
bis das Befüllungsniveau 192 der
Sammelwanne 168 nahezu den oberen Rand der Vorderwand 162 bzw.
der Ablaufwand 164 erreicht hat.
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Während
dieser Befüllungsphase
haften die in die Sammelwanne 168 eingefüllten ferritischen Partikel
aufgrund der Wirkung des von den Magnetelementen 190 erzeugten
Magnetfeldes an den Seitenwänden
der Sammelwanne 168 an.
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Wenn der maximale Füllstand
der Sammelwanne 168 erreicht ist, wird der Sammelbehälter 154 mittels
der Drehantriebsvorrichtung 176 langsam (in der Blickrichtung
der 2 gesehen) im Gegenuhrzeigersinn
aus der Befüllstellung
in die in den 4 und 5 dargestellte Flüssigkeitsablaufstellung
gedreht, in welcher die Ablaufwand 164 der Sammelwanne 168 an
der oberen Heizfläche 189 der
Heizeinrichtung 186 anliegt und so gegen die Horizontale geneigt
ist, daß ihr
radial äußerer Rand
unterhalb des der Bodenwand 160 zugewandten Randes der
Ablaufwand 164 liegt, so daß die Ablaufwand 164 in
dieser Stellung ein zu der Ausgußwand 166 hin gerichtetes
Gefälle
aufweist.
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In dieser Flüssigkeitsablaufstellung läuft daher
die in der Sammelwanne 168 enthaltene Flüssigkeit über die
Ablaufwand 164 und die Ausgußwand 166 aus der
Sammelwanne 168 in den Sammeltrichter 182 ab.
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Die in der Sammelwanne 168 enthaltenen ferritischen
Partikel werden jedoch durch die Wirkung des Magnetfelds, das von
den Magnetelementen 190 erzeugt wird, auch in der Flüssigkeitsablaufstellung an
den Seitenwänden 158 der
Sammelwanne 168 zurückgehalten,
so daß dieselben
nicht in den Sammeltrichter 182 gelangen.
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Nachdem im wesentlichen die gesamte
Flüssigkeit
aus der Sammelwanne 168 abgelaufen ist, wird der Sammelbehälter 154 mittels
der Heizeinrichtung 186 beheizt, so daß die in der Sammelwanne 168 zurückgebliebenen
Feststoffe getrocknet werden.
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Nach einer vorgegebenen Verweildauer
in der Flüssigkeitsablaufstellung,
die für
eine erwünschte
Trocknung der Feststoffe in der Sammelwanne 168 ausreicht,
wird der Sammelbehälter
mittels der Drehantriebsvorrichtung 176 (in der Blickrichtung
der 4 gesehen) im Uhrzeigersinn
aus der Flüssigkeitsablaufstellung
in die in den 6 und 7 dargestellte Feststoffausbringstellung
gebracht, in welcher die Bodenwand 160 der Sammelwanne 168 von
unten an dem Anschlag 184 anliegt und die Durchtrittsöffnung 170 der
Sammelwanne 168 nach unten gerichtet ist, so daß die Feststoffpartikel
aus der Sammelwanne 168 unter der Wirkung der Schwerkraft durch
die Durchtrittsöffnung 170 in
den Feststoffbehälter 178 gelangen.
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In der Feststoffausbringstellung
befindet sich die gesamte Sammelwanne 168 unterhalb der
Drehachse 156 des Sammelbehälters 154, wo keine
Magnetelemente 190 angeordnet sind, so daß die ferritischen
Partikel in der Feststoffausbringstellung nicht durch ein Magnetfeld
an den Seitenwänden
der Sammelwanne 168 zurückgehalten
werden.
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Nach der im wesentlichen vollständigen Entleerung
der Sammelwanne 168 wird der Sammelbehälter 154 mittels der
Drehantriebsvorrichtung 176 (in der Blickrichtung der 2 gesehen) im Gegenuhrzeigersinn
in die vorstehend bereits beschriebene Befüllstellung zurückgedreht,
um neue Feststoffpartikel und Flüssigkeit
aufzunehmen.
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Wie aus 1 zu ersehen ist, sind die den Feststoffseparatoren 152 zugeordneten
Sammeltrichter 182 über
jeweils eine Flüssigkeitsabführleitung 194a, 194b mit
einer Zusammenführung 196 verbunden,
von welcher eine Zuführleitung 198 zu
einem Einlaß eines
Verdampfers 200 führt.
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Die Zuführleitung mündet in eine Kochzone 202 des
Verdampfer 200, welche von einem Ölsammelraum 204 des
Verdampfers über
eine Trennwand 206 mit einem Überlauf 208 getrennt
ist.
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Die Kochzone 202 ist bis
zu einem Badspiegel 210 mit einem Flüssigkeitsbad 212 gefüllt, in
welches eine Heizeinrichtung 214 eintaucht, mit welcher die
Flüssigkeit
in dem Flüssigkeitsbad 212 über ihren Siedepunkt
hinaus erwärmbar
ist.
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Mit der aus den Feststoffseparatoren 152 ablaufenden
Flüssigkeit
in die Kochzone 202 des Verdampfers 200 gelangende
nicht-magnetische Feststoffpartikel, welche in den Sammelbehältern 154 nicht
zurückgehalten
worden sind, setzen sich am Boden der Kochzone 202 ab und
können
von dort über
ein Ventil 216 entnommen werden.
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In der von den Feststoffseparatoren 152 kommenden
Flüssigkeit
enthaltene Ölbestandteile bilden
aufgrund ihres geringeren spezifischen Gewichts eine Ölschicht
an der Oberseite des Flüssigkeitsbads 212,
von wo diese ölhaltige
Phase über den Überlauf 208 in
den Ölsammelraum 204 des
Verdampfers 200 gelangt.
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Durch das Verdampfen der Flüssigkeit
im Flüssigkeitsbad 212 gebildeter
Dampf der aufzubereitenden Flüssigkeit
gelangt über
einen an der Oberseite des Verdampfers 200 angeordneten
Auslaß in eine
Dampfabführleitung 218 und
von dort in die Dampfseite des Wärmetauschers 108,
in welcher der Dampf Wärme
an das aus dem Behälter 102 abgepumpte
Flüssigmedium
abgibt und dabei kondensiert.
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Das Kondensat aus dem Wärmetauscher 108 gelangt
durch eine Kondensatleitung 220 in einen Kondensatsammelbehälter 222.
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Von der Dampfabführleitung 218 zweigen Dampfzweigleitungen 224a, 224b ab,
durch welche Dampf aus der Dampfabführleitung 218 den
als Wärmetauscher
ausgebildeten Heizeinrichtungen 186 der Sammelbehälter 154 zuführbar ist.
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Der Dampf gibt in den Heizeinrichtungen 186 Wärme an die
Sammelbehälter 154 der
Feststoffseparatoren 152 zur Trocknung der Feststoffe in
den Sammelwannen 168 ab und kondensiert dabei.
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Das Kondensat gelangt über Kondensatabführleitungen 226a, 226b zu
einer Zusammenführung 228,
von welcher eine Kondensatleitung 230 zu dem Kondensatsammelbehälter 222 führt.
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Das Kondensat aus dem Kondensatsammelbehälter 222 wird über eine
Kondensatrückführleitung 230,
in welcher eine Kondensatpumpe 232 angeordnet ist, in den
Behälter 102 gefördert.
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Dem Behälter 102 wird also
kontinuierlich zu reinigendes Flüssigmedium
entnommen und gereinigtes Flüssigmedium über die
Flüssigkeitsrückführleitung 146 sowie
durch Destillation wieder aufbereitetes Kondensat aus dem Kondensatsammelbehälter 222 über die
Kondensatrückführleitung 230 zugeführt.
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Auf diese Weise wird das Flüssigmedium
in dem Behälter 102 kontinuierlich
gereinigt und wieder aufbereitet.
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Die Strömungsrichtungen der aus den
Feststoffseparatoren 152 ablaufenden Flüssigkeit, des aus dem Verdampfer 200 entweichenden
Dampfs und des aus den Wärmetauschern 108, 186 zurückgeführten Kondensats
sind in 1 durch die
Pfeils 232 angegeben.