DE1179522B - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Durchflussmenge von in einer Truebe enthaltenen Feststoffen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Durchflußmenge von in einer Trübe enthaltenen Feststoffen Die Erfindung hat ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Durchflußmenge von feinen Feststoffteilchen zum Gegenstand, die in einer Flüssigkeit verteilt durch eine Öffnung abfließen. Die Partikelgröße der Feststoffteilchen ist dabei so groß, daß das Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch eine Trübe bildet, in der sich die Feststoffteilchen im Ruhezustand weitgehend abscheiden und mithin keine stabile Suspension bilden.
• Es sind Vorrichtungen zur Regelung der Dichte von Suspensionen bekannt, welche bezüglich ihres Gehaltes je Volumeinheit Feststoff einzustellen sind, wobei die Druckdifferenz an mit Druckluft beaufschlagten Tauchrohren als Stellgröße benutzt wird.
• Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Durchflußmenge von Feststoffen zu entwickeln, die in einer Trübe enthalten sind und eine Öffnung durchfließen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dichte der Trübe und gleichzeitig deren volumenmäßige Durchflußmenge geregelt wird. Bei einer Veränderung der durchfließenden Feststoffmenge wird der gewünschte Wert dadurch eingestellt, daß die Regelung der Dichte oder die Regelung des Volumens der abfließenden Trübe oder auch beide gleichzeitig beeinflußt werden. Auch zur Erzielung einer praktisch augenblicklichen Änderung der Feststoffdurchflußmenge bei feststehender oder variabler Dichte der Feststoffe kann die Regelung der Dichte oder die Regelung des Volumens der abfließenden Trübe und auch beide gleichzeitig beeinflußt werden.
• Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird zweckmäßig in der Weise ausgebildet, daß sie einen Vorratsbehälter, ein ständig in diesem arbeitendes Rührwerk, eine Zufuhrleitung für das dichtemäßig geregelte Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch sowie eine Auslaßleitung für dieses Gemisch mit einer an ihrer untersten Stelle angeordneten Durchflußöffnung regelbaren Querschnittes enthält. In der Auslaßleitung sind ferner Anordnungen zur Aufrechterhaltung einer konstanten hydraulischen Belastung über der Öffnung vorgesehen sowie eine über eine Entnahmevorrichtung mit dem Behälter in Verbindung stehende Abgabeleitung. Zweckmäßig ist die Durchflußöffnung an der tiefsten Stelle eines Trichters angeordnet, oberhalb dessen die Abgabeleitung der Entnahmevorrichtung mündet und innerhalb dessen Anordnungen zur Aufrechterhaltung einer konstanten Gemischhöhe über der Öffnung vorgesehen sind. Eine solche Anordnung kann an einen Trichter als seitlicher, den Behälter speisender Überlauf ausgebildet sein, wobei die Förderleistung der Entnahmevorrichtung die Durchflußmenge der Trichteröffnung übersteigen soll. Um eine konstante Gemischhöhe in dem Behälter zu erzielen, kann auch dieser mit einem überlauf ausgestattet sein. Die Vorrichtung zur Messung der Dichte des Flüssigkeits-Feststoff-Gemisches besteht in an sich bekannter Weie bevorzugt aus zwei verschieden tief in das Gemisch eintauchenden und in verschiedener Stärke mit Preßluft gespeisten Tauchrohren, wobei diese an Regelorgane angeschlossen sind, die zwischen der Einlaßleitung des Behälters und den Auslässen der Vorratsbehälter für die Dicktrübe und für das Verdünnungswasser angeordnet sind. Die Durchflußöffnung kann an eine Förderpumpe angeschlossen sein, die eine konstante Druckhöhe ergibt. In dem Trichter ist zwischen dem Überlauf und der Auslauföffnung zweckmäßig ein Strahlregler angeordnet.
• Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
• F i g. 1 stellt einen lotrechten Schnitt einer Vorrichtung zur Regelung der Durchströmmenge der in der Trübe enthaltenen feinen Feststoffteilchen dar; F i g. 2 ist ein längs der Linie II-11 der F i g. 1 geschnittener Grundriß.
• Die dargestellte Vorrichtung enthält eine Zufuhrleitung 1, deren Mündung über einem Vorratsbehälter 2 liegt. In der Nähe des Behälterbodens ist ein axial durch Streben gehaltener Ring 3 angeordnet, in dessen Mitte die Schraube eines Rührwerks 4 angebracht ist, welche an dem Ende der Welle 5 eines über dem Behälter 2 angeordneten Antriebsmotors 6 angebracht ist. Der Behälter ist seitlich mit einem Überlauf 7 versehen.
• Der Boden des Behälters 2 ist durch eine Öffnung 8 mit einer Entnahmevorrichtung 9, z. B. der Saugseite einer Fliehkraftpumpe, verbunden, deren Abgabeleitung 10 zu einem Trichter 11 führt, welcher mit einem Strahlregler 12 versehen ist, der den Eintritt einer Auslaßleitung 13 verschließt, an deren Ende eine einstellbare Öffnung 14 vorgesehen ist. Der Abschnitt des Trichters 11, in welchen die Abgabeleitung 10 mündet, weist über dem Strahlregler 12 einen über dem oberen offenen Teil des Behälters 2 liegenden seitlichen Überlauf 15 auf.
• Die seitlich außerhalb des Behälters 2 befindliche kalibrierte Öffnung 14 liegt über dem Eingang einer schräg verlaufenden Rinne 16 zur Abfuhr der geregelten Trübe an deren Verwendungsstelle.
• Der Behälter 2 ist mit einer Vorrichtung zur Einstellung und Regelung der Dichte der Trübe versehen. Eine derartige Vorrichtung enthält z. B. Rohre 17 und 18 ungleicher Länge, die in die Trübe eintauchen und mit Druckluft eines solchen Druckes gespeist werden, daß Luftblasen aus der Trübe in gleichmäßiger Folge austreten. Die Trübe gelangt durch die Leitung 1 in den zylindrischen Behälter 2, in dem sie ständig umgerührt und somit ihre Homogenität aufrechterhalten oder wiederhergestellt wird. Die Pumpe 9, z. B. eine Fliehkraftpumpe, fördert die homogene Trübe auf dem Strahlregler 12 in dem Trichter 11. Dabei ist von erfindungswesentlicher Bedeutung, daß die Förderleistung der Pumpe 9 größer als die Durchflußmenge der Öffnung 14 bei maximalem Füllstand des Trichters ist, der durch den zurückfahrenden Überlauf 15 bestimmt ist.
• Der eingestellte Festwert der Öffnung 14 und der Festwert der Höhe der Flüssigkeitssäule über dieser gewährleisten die Konstanz der volumenmäßigen Durchströmmenge, wenn die Dichte der Trübe ihrerseits konstant gehalten wird. Hierfür dienen gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung die durch die beiden Rohre 17 und 18 gebildete Anordnung und die dieser zugeordnete Einrichtung zur Messung der Luftdrücke, welche in an sich bekannter Weise bei einer Änderung der Dichte der Trübe entweder den Zusatz einer dickeren Trübe (erhöhter Feststoffanteil) am Eingang der Leitung bewirkt, wenn die Dichte in dem Behälter 2 abnimmt, oder den Zusatz von Flüssigkeit, wenn die Dichte zunimmt. Die Flüssigkeitshöhe in dem Behälter 2 kann veränderlich sein. Es genügt, wenn der Behälter 2 ein solches Fassungsvermögen hat, daß er sich während des Arbeitens niemals entleert. In der Praxis wird zweckmäßig an diesem Behälter ein Überlauf 7 vorgesehen, der überschüssige Trübe an ihre Herstellungsstelle zurückleitet.
• Unter diesen Bedingungen werden die Dichte der Trübe und deren volumenmäßige Durchflußmenge gleichzeitig geregelt. Hierdurch erhält man auch eine praktisch vollkommene Regelung der gewichtsmäßigen Durchflußmenge des in der Trübe enthaltenen festen Gutes an der Öffnung 14, da in den meisten Fällen die Dichte des Feststoffes selbst praktisch konstant ist. Das gilt beispielsweise für Anlagen zur Schwimmaufbereitung von Erzen oder Kohlen. In letzterem Fall beteht der Feststoffbestandteil der Trübe aus Feinkohle von 0 bis 1 mm Partikelgröße. Als Flüssigkeit für die Trübe kann beispielsweise das Umlaufwasser des Kohleaufbereitungsbetriebes dienen.
• Die Vorrichtung gestattet aber auch die Berücksichtigung etwaiger Dichteschwankungen des in der Trübe enthaltenen festen Gutes. Nach Feststellung einer derartigen Änderung kann man nämlich die gewichtsmäßige Durchströmung des festen Gutes dadurch regeln, daß unverzögert die erörterte Einstellung der Dichte der Trübe und die Querschnittsgröße der regelbaren Öffnung 14 entsprechend angepaßt werden.
• Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So kann der Behälter eine der zu lösenden technischen Aufgabe entsprechende Form haben. Der Trichter kann fortfallen, wenn konstante Betriebsbedingungen der Pumpe oder eine konstante Spiegelhöhe über der kalibrierten Öffnung hergestellt werden.
• Die Regelungsvorgänge können unmittelbar an Ort und Stelle oder durch Fernsteuerung gegebenenfalls automatisch erfolgen. Das Verfahren ist anwendbar auf jede Art von Feststoffflüssigkeitsgemischen, die eine Trübe bilden.

Claims (10)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Regelung der Durchflußmenge von in einer Trübe enthaltenen Feststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß- die Dichte der Trübe und gleichzeitig ihre volumenmäßige Durchflußmenge geregelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Veränderung der durchfließenden Feststoffmenge die Regelung der Dichte der Trübe oder die Regelung des Volumens der abfließenden Trübe oder auch beide gleichzeitig beeinflußt werden und dadurch die Durchflußmenge an Feststoffen auf den gewünschten Wert gebracht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer praktisch augenblicklichenÄnderung der Durchflußmenge bei feststdhender oder variabler Dichte der in der Trübe enthaltenen Feststoffe die Regelung der Dichte der Trübe oder die Regelung des Volumens der abfließenden Trübe oder auch beide gleichzeitig beeinflußt werden.
4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Vorratsbehälter (2), ein ständig in diesem arbeitendes Rührwerk (4), eine Zufuhrleitung für das dichtemäßig geregelte Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch sowie eine Auslaßleitung für dieses Gemisch mit einer an ihrer untersten Stelle angeordneten Öffnung (14) mit regelbarem Querschnitt enthält, daß ferner in der Leitung (13) Anordnungen zur Aufrechterhaltung einer hydraulischen Belastung über der Öffnung (14) von konstanter Höhe vorgesehen sind sowie eine über eine Entnahmevorrichtung (9) mit dem Behälter (2) in Verbindung stehende Abgabeleitung (10).
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung an der tiefsten Stelle eines Trichters (11) angeordnet ist, oberhalb dessen die Abgabeleitung (10) der Entnahmevorrichtung (9) mündet und innerhalb desselben Anordnungen zur Aufrechterhaltung einer konstanten Gemischhöhe vorgesehen sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Aufrechterhaltung einer konstanten Gemischhöhe über der Öffnung (14) als seitlicher Überlauf (15) über dem Behälter (2) im Trichter (11) ausgebildet ist und daß die Entnahmevorrichtung (9) derart ausgebildet ist, daß ihre Förderleistung die Durchflußmenge der Öffnung (14) übersteigt.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) einen Überlauf (7) aufweist und dadurch eine konstante Gemischhöhe in ihm erzielbar ist. B.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Messung der Dichte des Flüssigkeits-Feststoff-Gemisches in an sich bekannter Weise aus zwei verschieden tief in das Gemisch eintauchenden und in verschiedener Stärke mit Preßlut gespeisten Tauchrohren (17, 18) besteht und daß diese an Regelorgane angeschlossen sind, welche zwischen dem Einlaß zur Leitung (1) und den Auslässen der Vorratsbehälter für die Dicktrübe und für Wasser angeordnet sind.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (14) an eine Förderpumpe angeschlossen ist, welche eine konstante Druckhöhe ergibt.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Trichter (11) zwischen dem Überlauf (15) und der Auslauföffnung (14) ein Strahlregler (12) angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 932 361, 969171.