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Vorrichtung zum Enthärten von Wasser mittels eines Enthärtungsmaterials
Die Erfindung betrifft eine Wasserenthärtungsvorrichtung zum Umwälzen und zur Regenerierung
des Enthärtungsmittels, welches im folgenden kurz mit Enthärter oder Zeolithmateri
al bezeichnet werden soll.
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Es sind zahlreiche Enthärtungsanlagen bzw. Geräte bekannt, die im
wesentlichen darauf beruhen, daß das zu enthärtende Wasser durch einen Behälter
geleitet wird, der in seinem Inneren meist körnige Enthärter, wie Zeolithmaterial,
enthält. Im Laufe des Betriebs verliert der Enthärter seine Aktivität.
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Außerdem bilden sich innerhalb der Masse des Enthärters Stellen, bei
denen dieser stark zusammenklumpt, und wieder andere Stellen in Form von Hohlräumen
oder Kavernen. Es ist bekannt, daß man die Aktivität solcher Wasserenthärter wieder
herstellen kann, indem man zunächst das Zeolithmaterial spült und umwälzt, wodurch
man eine Auflockerung und gleichmäßige Lagerung des Enthärtungsmittels zu erhalten
versucht. Diesem Spülvorgang schließt sich eine Regenerierung des Zeolithmaterials
an, die im wesentlichen darin besteht, daß man durch das Zeolithmaterial eine geeignete
Regenerierflüssigkeit leitet. Je nach der Art des Enthärters kann diese eine Solelösung,
eine Säure oder eine Lauge oder ein sonstiges geeignetes Mittel sein.
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Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß es nur
schwer möglich ist, die gewünschte Auflockerung und gleichmäßige Lagerung des Enthärters
zu erzielen.
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Bei einer bekannten Vorrichtung zur fortlaufenden Enthärtung von
Wasser (deutsche Patentschrift 552440) ist am Boden des Kessels ein Transportrohr
angeordnet, durch welches der Enthärter in einen Regenerationsbehälter gefördert
werden kann.
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Als Nachteil wird bei dieser Vorrichtung empfunden, daß ein beträchtlicher
Teil des Kessels nicht mit dem Enthärter angefüllt werden kann, während gemäß der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung angestrebt wird, die gewünschte Auflockerung
und gleichmäßige Lagerung des Enthärters zu verbessern und trotzdem zu erreichen,
daß die Ausmaße des Kessels möglichst klein gehalten werden können, um den Einsatz
von nichtrostendem Stahl wirtschaftlich tragbar zu machen.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Enthärten von Wasser
mittels eines Enthärtungsmaterials, bei der eine Umwälzung sowie eine Regenerierung
des Enthärtungsmaterials erfolgt, und die mit Injektoren und einer am Boden des
Kessels angeordneten Ringleitung mit Öffnungen versehen ist, gemäß der Erfindung
dadurch gelöst, daß die
R-ngleitung unmittelbar oberhalb der Kiesfilterschicht angeordnet
und mit Einlaßöffnungen für das Enthärtungsmaterial versehen ist, und daß zwei vorzugsweise
gegenüberliegende und nach außen führende Ableitungen vorgesehen sind.
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Es ist zwar bereits bekannt, in Filterkesseln unterhalb des Düsenbodens
gegenüber der Oberfläche des Enthärtungsmaterials Ringleitungen zu verwenden, welche
als Spülluftzuführung bzw. als Absaugvorrichtung für das Wasser dienen (deutsche
Auslegeschrift K 16389 IVc/ 12d). Bei dieser Vorrichtung ist jedoch keine Möglichkeit
der Umwälzung des Enthärters vorgesehen, weshalb es dadurch auch nicht nahegelegt
werden konnte, die an sich bekannte Ringleitung oberhalb der Kiesschicht eines Kessels
vorzusehen (deutsches Gebrauchsmuster 1 786777) und so auszubilden, daß Enthärtungsmaterial
abgesaugt werden kann.
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Entsprechendes gilt für eine andere bekannte Enthärtungsvorrichtung
(USA.-Patentschrift 2743 230), bei welcher im unteren bzw. oberen Teil des Kessels
angeordnete, mit Einlaßstutzen versehene Rohr vorgesehen sind, die zur Zuleitung
bzw. Ableitung des Wassers dienen. Auch hier ist eine Umwälzung des Enthärters nicht
vorgesehen.
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Ferner konnte eine andere bekannte Anlage zur Wiederherstellung der
Leistungsfähigkeit gebrauchter Ionenaustauscher (deutsche Auslegeschrift 1003694)
die Erfindung nicht nahelegen, weil dort keine bestimmte Vorrichtung zur Wasserenthärtung
beschrieben ist. Schließlich unterscheidet sich der Gegenstand der Erfindung von
einer bekannten Vorrichtung zur Wasserenthärtung (österreichische Patentschrift
105 360), bei welcher die Rückförderung des Enthärtermaterials in die Höhe durch
das zu enthärtende Wasser selbst bewirkt wird, weil es sich dabei um ein anderes
Umwälzprinzip und eine grundsätzlich andere Konstruktion handelt.
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In der Zeichnung ist eine Ausführnngsfonn der erfindungsgemäßen Vorrichtung
im Zusammenwirken mit an sich bekannten Bauelementen dargestellt.
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Ein Kessel 1, der beispielsweise mit Stützen 2 senkrecht gestellt
ist, enthält einen Enthärter 5. In dem Bodenteil des Kessels 1 befindet sich ein
Rost 3, auf dem eine Kiesschicht 4 liegt. Über dieser Kiesschicht befindet sich
der Enthärter S, beispielsweise Zeolithmaterial. Für den normalen Betrieb ist eine
Frischwasserleitung 6 vorhanden mit einem Ventil 7.
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Das Frischwasser tritt bei 8 in den Kessel 1 ein und sammelt sich
als Reinwasser im unteren Teil 9 des Kessels 1. Oberhalb der Kiesschicht 4 befindet
sich erfindungsgemäß in dem Kessel 1 eine Ringleitung 10 mit Einlaßöffnungen 11.
Sie weist vorzugsweise zwei Ableitungen 12 und 13 auf. Die Ableitung 12 führt über
ein Ventil 14 zu der Umwälzleitung 15 mit einem Schauglas 16. Die Umwälzleitung
15 mündet bei 17 in die Frischwasserleitung 6 bzw. bei 8 in den Kessel 1. Zur Umwälzung
ist beispielsweise ein Injektor 18 vorgesehen mit der Frischwasserleitung 19 und
dem Ventil 20. Hinter der Ableitung 13 liegt ein Ventil 21 mit einer Ableitung 22,
die bei 23 in das Solegefäß 24 einmündet. Das Solegefäß 24 hat in seinem Boden eine
Öffnung 25, die mit einem Injektor 26 in Verbindung steht. Der mit Frischwasser
betriebene Injektor 26 und die Öffnung 25 sind mit einer Leitung 27 verbunden, die
über ein Ventil 28 und gegebenenfalls ein Schauglas 29 zu der Frischwasserleitung
6 führt und bei 30 in diese einmündet.
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Von dem oberen Teil des Kessels 1 führt noch eine Entlüftungsleitung
31 über ein Ventil 32 zu dem Solegefäß 24. Die Entlüftungsleitung 31 vereinigt sich
bei 33 mit der Ableitung 22, durch welche der Enthärter 5 in das Solegefäß 24 übergeführt
werden kann.
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Mit der vorbeschriebenen Vorrichtung kann man jetzt wahlweise umwälzen
oder aber den Enthärter 5 aus dem Kessel 1 entfernen.
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Zum Umwälzen werden die Ventile 7, 21 und der Reinwasserabfluß geschlossen,
während die Ventile 14 und 20 geöffnet werden. Der Injektor 18 saugt aus der Ringleitung
10 mit den Einlaßöffnungen 11 aus der Ableitung 12 den über der Kiesschicht 4 befindlichen
Enthärter 5 ab und fördert ihn über die Umwälzleitung 15, Schauglas 16 bei 17 und
8 wieder in den Kessel 1. In dem Maße, wie der Enthärter 5 unten abgesaugt wird,
lagert er sich oben wieder an.
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Es findet jedoch eine vollkommene Umwälzung und Auflockerung des Enthärters
statt. Überschüssiges Wasser läuft über ein Standrohr.
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Zum Reinigen bzw. Regenerieren des Enthärters werden der Reinwasserabfluß
und die Ventile 14 und 20 geschlossen. Daraufhin wird das Ventil 21 geöff-
net und
anschließend das den Frischwasserzufluß absperrende Ventil 7. Das bei 8 in den Kessel
1 eindringende Frischwasser drückt den Enthärter 5 nach unten zu der Ableitung 13
und von dort über das Ventil 21, die Ableitung 22 bei 23 in das Solegefäß 24. Die
Förderwirkung kann gegebenenfalls durch Öffnen des Ventils 20 unterstützt werden,
wobei das über den Injektor 18 einfließende Frischwasser den Enthärter durch die
Ringleitung 10 und die Ableitung 13 treibt. Es ist hierbei lediglich der Druck des
Wassers wirksam, während keine Wirkung des Injektors 18 auftritt, da ja das Ventil
14 geschlossen ist. In dem Solegefäß 24 findet dann in bekannter Weise ein Regenerierprozeß
statt. Nach hinreichender Spülung bzw. Regenerierung des Enthärters in dem Solegefäß
24 erfolgt die Rückförderung des Enthärters in den Kessel 1. Zu diesem Zweck sind
die Ventile 21, 20, 14, 7 und der Reinwasserabfluß geschlossen, während das Ventil
28 geöffnet und der Injektor 26 in Betrieb genommen werden.
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Der Injektor 26 saugt dann durch die Öffnung 25 aus dem Solegefäß
24 den Enthärter ab und fördert ihn über die Leitung 27, Ventil 28, Schauglas 29
bei 30 in die Frischwasserleitung 6 bzw. bei 8 in den Kessel 1. Das Solegefäß 24
hat zweckmäßigerweise einen kleineren Rauminhalt als der Kessel 1. Man kann dann
die gesamte Zeolithmasse nacheinander reinigen bzw. regenerieren indem man zunächst
beispielsweise das erste Drittel in dem Solegefäß 24 behandelt, dann das zweite
Drittel und schließlich das letzte Drittel.