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B e s c h r e i b u n g Kläreinrichtung.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Klären von Flüssigkeiten
und betrifft insbesondere eine EInrichtung zul Reinigen oder Klären von Flüssigkeiten,
die feste Stoffe, Verunreinigungen und dergleichen enthalten.
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Ein ziel der Erfindung besteht darin, eine neuartige und verbesserte
Kläreinrichtung vorzusehen, die es ermöglicht, feste Stoffe und dergleichen aus
Flüssigkeiten ontinuierlich zu entfernen.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines neuartigen
und verbesserten Verfahrens sul Klären von feste Stoffe, Verunreinigungen und dergleichen
enthaltenden Flüssigkein.
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Ferner sieht die Erfindung eine Kläreinrichtung vor, bei der die
zu reinigenden Flüssigkeiten unmittelbar bein Eintritt ia die Einrichtung einer
geregelten Flockenbildung untersogen werden, so daß schwere zusammengeballte Teilchen
erzeugt werden, die sich leicht aus der Lösung absetzen können.
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Weiterhin steht die Erfindung Maßnahmen vor, um zu veranlassen, daß
die zu reinigende Flüssigkeit unmittelbar nach ihrem Eintreten in die Einrichtung
in einem geringen Ausmaß in eine turbulente Bewegung versetzt wird, ul SO die Flockenbildung
zu fördern.
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Bin weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Kläreinrichtung,
bei der relativ schwere Feststoffe oder Teilchen aus einer flüssigkeit sofort nach
deren Eintreten ist die e Kläreinrichtung entfernt werden, tat die Reinigung der
Flilssigkeit während der nachfolgenden Klärungsstadien in der Einrichtung su erleichtern.
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Ferner sieht die Erfindung bei einer Kläreinrichtung in der strömungsrichtung
hinter einer ersten Sedimentationszone eine Trennzone vor, in der ein freies herabfallen
stattfindet, wodurch eine schnellere und vollständigere Klärung eines Strömungsmittels
erleichtert wird.
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Weiterhin sieht die Erfindung nahe den Einlaß einer Kläreinrichtung
eine erste Sedimentstionszone vor1 um schwere zusammengeballte Teilchen aus einer
Flüssigkeit zu entfernen, und außerdem eine zweite Sedimentationszone lul Entfernen
mittelschwerer sind leichter Teilchen aus der flilssigkeit wobei die zuletzt erwähnten
Teilchen direkt über eine Freifall-Trennungszone und indirekt über eine abschließende
Trennzone in die zweite Sedimentationszone gelangen.
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Weiterhin sieht die Erfindung eine Kläreinrichtung vor, bei der die
abgesetzten Teilchen oder Feststoffe in einem geringen Ansmaß bewegt werden, bevor
sie aus der @läreinrichtung entfernt werden, um es ein naximales Eindicken der angesammehten
Teilchem
zu ermöglichen und die von den Teilchen festgehaltene Flüssigkeit
in naximalen ausmaß freizugeben.
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Die vorstehend genannten Ziele und weitere Ziele der Brfindung werden
mit Hilfe einer neuartigen und verbesserten Kläreinrichtung erreicht, die es ermöglicht,
Flüssigkeiten zu reinigen, die feste Stoffe bzw. Verunreinigungen enthalten. Um
einen kurzen überblick zu geben, sei erwähnt, daß die zu reinigende Flüssigkeit,
d.h. eine Feststoffe und dergleichen enthaltende Flüssigkeit, in die Kläreinrichtung
eingeleitet wird, und daß die se Einrichtung sowohl die gereinigte Flüssigkeit als
auch einen gedickte Feststoffe und/oder Teilchen abgibt. Sofort nach dem Eintreten
der Flüssigkeit in die Kläreinrichtung wird ein großer Prozentsatz der schweren
Feststoffe oder Teilchen in einer ersten Sedimentationszone entfernt. Die schweren
Teilchen werden gesammelt und in eines geringen Ausmaß bewegt, damit die davon festgehaltenen
Flüssigkeiten freigesetzt werden, und um die Feststoffe vor dem Entfernen derselben
aus der Kläreinrichtung sind zudicken. Die teilweise gereinigte Flüssigkeit strömt
da n in eine Freifall-Trennsone ein, wo sich ein großer Teil der noch verbliebenen
reststoffe unter der Wirkung der Schwerkraft direkt in eine zweite Bedimentationszone
hinein bewegt. Ähnlich wie bei der ersten Sedimentationszone werden die sich ansammelnden
Feststoffe in der zweiten Sedimentationszone in einem geringen aus maß bewegt, ui
die festgehaltene Flüssigkeit freizusetzen und das Material vor dem Entfernen desselben
aus der Kläreinrichtung einzudicken. Die teilweise gereinigte Flüssigkeit gelangt
aus der Freifall-Trennzone in eine letzte Trennzone und wird dann aus der Kläreinrichtung
abgezogen. In der letzten Trennzone werden r.-lativ kleine Fremdkörper aus der Flüssigkeit
entfernt und der Freifall-Trennzone erneut zugeführt, um unter der Wirkung der
Schwerkraft
in die zweite Sedimentationszone zu gelangen.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel naher erläutert, Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße
Kläreinrichtung in eines senkrechten Schnitt.
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Fig. 2 ist eine teilweise weggebrochen gezeichnete perspektivische
Darstellung der Kläreinrichtung nach Fig. 1.
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In den Zeichnungen ist di. erfindungsge:iäße Kläreinrichtung insgesamt
mit 10 bezeichnet. Die Kläreinrichtung 10 hat die Aufgabe, Flüssigkeiten zu reinigen,
die Feststoffe oder Verunreinigungen enthalten, und ftr diese Einrichtung ergeben
sich die verschiedensten Anwendungsmöglichkeiten bei der Verarbeitung von Zucker.
In einem bevorzugten Anwendungsfall führt man der Eläreinrichtung ein flüssiges
Gemisch zu, das sich aus den Säften von pulver@siertem Zuckerrohr, ferner aus pulverisiertem
Rohrzucker und anderen Verunreinigungen, z.B. festen Fremdstoffen und Schmutz zusammensetzt.
Nach der Behandlung dieses Gemisches in der Klireinrichtung kann nan der Einrichtung
sowohl die geklärte Flüssigkeit als auch die Feststoffe und andern Teilchen entnehmen.
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Gemäß Fig. 1 umfaßt die Kläreinrichtung einen aufrecht stehenden
Behälter 12 mit einer zylindrischen Umfasaungswand 14, die eine Verbindung zwischen
einer kegelförmigen Behälterdecke 16 und einem kegelförmigen Behälterboden 18 bildet;
dieser Behälter wird durch eine geeignete Tragkonstruktion 20 unterstützt. Die Tragkenstruktion
20 umfaßt einen ringförmigen Klotz 22 von keilförmigen Q@erschnitt, der auf mehreren
radial ungeordneten Doppol-T-Trägern 24 ruht. Die Träger 24 werden auf geeignete
Weise
durch aufrecht stehende Säulen 26 unterstützt, die sich z.B.
am Boden 28 abstützen.
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Die zu behandelnde Flüssigkeit tritt in die Kläreinrichtung 10 über
eine Speiseleitung 30 ein, so daß die Flüssigkeit im oberen Teil der Einrichtung
10 zu deren Mitte gelangt. Die zugeführte flüssigkeit wird von dort aus radial nach
außen geleitet; zu diesem Zweck ist dem Einlaß eine Umlenkplatte 32 zugeordnet;
hierbei strömt di. Flüssigkeit über eine erste Sedimentationsfläche 34 hinweg, Innerhalb
der Fläche 34 werden die schwersten festen Stoffe oder zusammengeballte Teilchen
von der Flüssigkeit getrennt und unmittelbar aus der Kläreinrichtung abgeführt.
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Der Strömungsweg der zugeführten Flüssigkeit ist in Fig. 1 durch Pfeile
35 angedeutet, während der Weg der schweren Feststoffe oder Teilchen durch gestrichelte
Pfeile 37 bezeichnet ist. Die teilweise gereinigte Flüssigkeit strömt zur Wand 14
des Bchters 12 und gelangt so in eine insgesamt mit 36 bezeichnete Preifall-Trennzone.
Im wesentlichen alle Feststoffe oder Teilchen in der teilweise gereinigten Flüssigkeit
passieren die Freifallzone unter der Wirkung der Schwerkraft, und sie werden in
einer zweiten Sedimentationszone ges-aelt, die es unteren Ende der Kläreinrichtung
vorgesehen und in Fig. 1 insgesamt mit 38 bezeichnet ist, fler Wq der abgetrennten
Teilchen innerhalb der Freifallzone 36 ist durch die gestrichelten pfeile 39 angedeutet.
Die die Freifallzone 36 passierende Flüssigkeit, deren Weg durch die Pfeile 35 angedeutet
ist, gelangt in eine insgesant mit 40 bezeichnete letzte Trenzone. In dieser Trennzone
40 werden die kleinsten Teilchen aus der Flüssigkeit entfernt und der Freifallzone
36 erneut zugeführt, u@ in der zweiten Se@@@entation@@@@@ 38 gesammelt zu werden;
der @eg der Fest@@@ffe in die lot@te Tr@@@-zone hinein, durch dies Zone hindurch
und fer@er i@@@@hal@ der
Freifallzone i ist mit gestrichelten Pfeilen
41 bezeichnet.
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Wie mit Pfeilen 35 angedeutet, verläßt die gereinigte Flüssigkeit
di. Trennzone 40 und gelangt in Auslaßleitungen 42, deren Mündungen i@ wesentlichen
längs der Mittelachse der Elareinrichtung 10 angeordnet sind.
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Die dem Einlaß zugeordnete Umlenkplatte 32 liegt unter dem Flüssigkeitsspiegel
in der Kläreinrichtung 10 und sie ist nach eben konkav ausgebildet, dit die zugeführte
Flüssigkeit in eina geringen Ausmaß in turbulente Bewegung versetzt wird. Unmittelbar
nach des Eintreten in die Einrichtung wird die zugeführte Flüssigkeit einer geregelten
Ausflockung ausgesetzt, und 41. Flüssigkeit strömt mit einer rollenden Bewegung
innerhalb des Behälters 14 radial nach außen. Infolge des Ausfleckens bidlet sich
auf dem Flüssigkeitspiegel Schaum, der durch Abschäumflägel 44 beseitigt wird, die
durch Arme 4 unterstützt werden, welche auf geeignete Weise mit einer Antriebzwelle
46 verbunden sind; die Antriebswelle 46 iat in einer geeigneten Konstruktion gelagert,
die von der Lecke 16 und den Boden 18 des Behälters 12 aus unterstützt wird. Die
Abschäumflügel 44 führen den Schau@ In einem Schaumkanal 47, über den der Schaum
aus der Kläreinrichtung 10 abgezogen wtrd.
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Die Verwendung der Abschäumflügel ermöglicht es, schwimmende Fre@@kärper,
die von dem Schaum festgehalten werden, konti-@@ierlich oder inte@@ittierend von
der Oberfläche der Flässigheit in der Klär@ierichtung zu @@tfer@@@, wobei @ich dieser
Ver-@@@@ @@@@@@@@@ufig und in @@@@@@l@@@ @@@@@ @@@@@@@@@@@@ läßt, @ei @@@@@@@@@@@@@@
@@@R@@@@@@@@@, z.B. bei @@@ @@@@@@@@@@@@ @@@ @@@@@@@, @@@ @@ @@@@@@@, @@@ @@@@@@@@@@@
@@@ @@@@@@@@@@ @@ @@@ @@@@@@@@@
z.B. Fäulniserscheinungen oder eine
Inversion, zu vermeiden. Dies wird durch das Entfernen unerwünschter schwimmender
Verunreinigingen mit Hilfe der Abschäumflügel erreicht.
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Eine weitere Folge der geregelten Ausflockung besteht in der En@stehung
schwerer zusammengeballter Teilchen, die sich sofort in der ersten Sedimentationszone
34 absetzen, welche unter der dem Einlaß zugeordneten Umlenkplatte 32, den Abschäumflügeln
44 und den diese tragenden Armen 45 angeordnet ist. Die schweren zusamrengeballten
Teilchen, die bei der geregelten Ausflockung entstehen, setzen sich daher sofort
aus der Lösung ab und können in der Sedimentationszone 34 gesammelt werden.
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Die erste Sedimentationszone 34 umfaßt einen ersten Absetz- und Sammelboden
48 von allgemein kreisrunder Gesta@t, der in einem Abstand unterhalb der Abschäumflügel
44 und der Tragarme 45 angeordnet ist. Gemäß Fig. 1 besitzt der Boden 48 eine nach
oben konkave Form, und er wird von der Behälterwand 14 ans durch mehrere Spelchen
49 unterstützt. Zwar erstrecken sich die Epelchen 49 durch die Bahn der Flüssigkeit,
die in die Freifallzone 36 eintritt, doch wird das Strömen der Flüssigkeit angesichts
der großen Abstände zwischen den Speichen praktisch nicht behindert.
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Auf geeignete Weise ist am Rand des Absetz- und Sammelbodens 48 eine
Schürze 50 befestigt, die gemäß Fig. 2 etwas nach oben über den Boden 48 hinausragt
und gegenüber den Boden ein erhebliches Stück nach unten vorspringt. Der mittlere
bzw. tiefste Teil des Bodens 48 umfaßt einen nach unten vorspringendem konischen
Sumpf 51, in da sich die auf den Beden 48 fallenden Teilchen s@@@elm; gemäß Fig.
1 besitzt der Sumpf 51 eine Öffnung durch die sich die Antriebswelle 46 erstreckt.
Die sich in den Sumpf 51 sammeladen Teilchen werden aus See Sumpf mtt Hilfe einer
geeigneten Ein@ichtung
herausgepumpt, die eine Leitung 52 umfaßt,
welche sich durch die Wand 14 der Einrichtung 10 hindurch radial nach außen erstreckt.
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Um zu gewährleisten, daß sich die gesammelten Feststoffe und verunreinigungen
zu dem Sumpf 51 bewegen, sind sich radial erstreckende Schaber 54 an der drehbaren
Antriebswelle 46 befestigt, so daß Sätze von nach unten ragenden Schabklingen 56
an der Oberseite des bodens 48 angreifen und ihn überstreichen.
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Die Schabklingen 56 sind längs der Schaber 54 in Abständen verteilt
und geneigt angeordnet, so daß sich die Teilchen vol Rand des Bodens 48 zum Sumpf
51 bewegen. um die Flüssigkeit freizusetzen, die von den angesammelten Teilchen
festgehalten wird, und um die Teilchen einzudicken, bevor sie aus dem Sumpf 51 abgesogen
werden, sind in Abständen verteilte Eindickungsorgane 58 sorgesehen, die von dem
Schaber 54 aus nach oben ragen. Die Eindickungsorgane 58 bewegen sich zusammen mit
den Schabern 54 durch die gesaamelton Teilchen oder Feststoffe hindurch mit einer
solchen Geschwindigkeit, daß die festgehaltene Flüssigkeit freigesetzt wird, ohne
daß Jedoch die Teilchen in die Flüssigkeit zurückgeschleudert werden. oder Sumpf
51 umfaßt ähnlich wie der Absetz- und sammelboden 48 Sätze von Schabern 53, die
an der Antriebswelle 46 befestigt sind und die konische Fläche des Sumpfes 51 bestreichen.
Ferner sind es See Schabern 53 senkrecht angeordnete Eindickungsorgane 55 befestigt,
die See Eindickungsorganen 58 ähneln und dazu dienen, die von den Frendkörpern festgehaltens
Flüssigkeit freizusetzen und außerdem ein Festbacken der in dem Sumpf 51 gesammelten
Teilchen zu verhindern. Somit bewegen die Eindickungsorgane 55 die angesammelten
Teilchen ständig mit einer sehr geringen Geschwindigkeit
und halten
die Teilchen in Bewegung, um das Abziehen der gesammelten Teilchen aus dem Sumpf
51 zu erleichtern.
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Die Verwendung der ersten Sedimentationszone 34 ermoglicht es, die
der Kläreinrichtung zu£>'etuhrte Flüssigkeit sofort ton einem erheblichen Teil
der schweren zusammengeballten Teilchen oder Feststoffe zu befreien; dies hat zur
Folge, daß sich die Flüssigkeit in den nachfolgenden Stuten leichter reinigen läßt.
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Die zul Rand der ersten Sedimentationszone 34 gelangende Flüssigkeit
ist teilweise gereinigt und diese Flüssigkeit bewegt sich nach unten in die Freifall-Trennzone
36 hinein, die sich in senkrechter Richtung zwischen der ersten Sedimentationszone
34 und der zweiten Sedimentationszone 38 erstreckt, und waagerecht durch die Behälterwand
14 und die letzte Trennzone 40 abgegrenzt wird. Die teilweise gereinigte Flüssigkeit
ström@@@zwischen der Behälterwand 14 und der Schürze 50 des Absetzbodens 48 nach
unten, und zwar unter der steuernden Wirkung eines nicht gezeigten Auslaßsumpfes,
der in einen Entnahmekasten 70 angeordnet ist. Wie weiter unten er erläutert, bewegen
sich diejenigen schweren zusammengeballten Teilchen, welche sich nicht auf dem Absetzboden
48 absetzen, und die mittelschweren Teilchen, die normalerweise nicht auf den Absetzboden
48 verbleiben, unter der Wirkung der Schwerkraft durch die Freifallzone 36 nach
unten, um in der zweiten Sedimentationszone 38 gesammelt zu werden; der Weg dieser
Teilchen ist in Fig. 1 durch di. gestrichelten Pfeile 39 bezeichnet. Somit strömt
in die letzte Trennzone 40 eine in wesentlichen gereinigte Flüssigkeit ein. die
aru leichte Teilchen enthält, welche sich normalerweise in der Freifallzone 6 nicht
abscheiden. Die Bewegungsbahnen der Flüssigkeit verlaufen radial nach innen, wie
es in Fig. 1 durch die Pfeile 35 angedentet
ist.
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Die letzte Trennzone 40 umfaßt mehrere Absetzböden 60a, 60b, 6Oe
und 60d, die längs der Mittelachse des Behälters 14 in Abständen voneinander angeordnet
sind. Die Absetzböden 60a, 60b und 60c werden von der Behälterwand 14 aus durch
Sätze von Speichen 62a, 62b und 62c unterstützt, während der Absetzboden 60d in
Gegensatz zu den drei ersten Abzetzböden an dem Absetzboden 6oc mittels geeigneter
Stangen 61 aufgehängt ist und sich unmittelbar unter da Absetzboden 60c befindet.
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Gemäß Fig. 1 sind die Absetzböden 60a bis Wd nach unten konkav ausgebildet,
während der schon beschriebene Absetzboden X nach oben konkav ist. Ferner tragen
die vier unteren Absetzbaden ii Gegensatz in da obersten Absetzbonden 48 zu Rand
nach unten vorspringende ringförmige Mäntel 64a, 64b, 64c und 64d.
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Die vier untere Absetzböden besits nacheinander kleiner werdende Durchmesser,
was zur Folge hat, daß der Flächeninhalt der untereinander angeordneten Absetzböden
60b, 60c und 60d fortschreitend kleiner wird, Br sich die teilweise gereinigte Flüssigkeit
von der Freifall-Trennzone 36 all 51 da Austrittsleitungen 42 bewegt und daher über
di. vier Absetzböden 60a bis 60d hinwegströmt, setsa sich die leichteren zusammengeballten
Teilchen anf den Absetzböden 60a bis 60d ab, während sich die Flüssigkeit von der
Behälterwand 14 aus redial nach innen bewegt. Die Beh@@@ der sich ü)fflffi >naa
Si£ 1 flo $te a-trt rt. le @@ beseichnet. @@ @@ @@@@@@@@@@, daß sich die Teilchen
auf @@@ @@@@@@@@@@@ 60@ bi@ @@@ @@@@@@@@@@ und @@ die sich @@@@@@@@@@@@
festigt,
daß sie sich Jeweils über den betreffenden Äbsetzboden Ca bis 60d befinden. Die
Schaber 66a bis 66d traten Sätze von Schabklingen 68a bis 68d, die geneigt angeordnet
sind, so daß sie die angesammelten Teilchen über die Absetzböden 60a bis 60d hinweg
radial nach außen zuder Freifall-Trennzone 36 bewegen.
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Die Wege der Teilchen sind in Rig. 1 durch die gestrichelten Pfeile
41 bezeichnet, und man erkennt, daß die Teilchen über die Ränder der Absetzböden
60a bis 6Od herabfallen wid in die Prelfall-Trennzone 36 gelangen, um dann in der
zweiten Sedimentationszone 38 gesammelt zu werden.
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Wenn die Flüssigkeit die letzte Trennzone 40 passiert, d.h. wenn
sie über die Absetzböden 60a bis 6Od hinwegströmt, setzen sich somit im wesentlichen
alle in der Flüssigkeit enthaltenen Teilchen auf den Böden 60a bis 60d ab, mit dem
Ergebnis, daß die Flüssigkeit im mittleren Teil dieser Absetzböden gereinigt ist.
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Somit ist auch die Flüssigkeit gereinigt bzw. geklärt, die in die
Auslaßleitungen 42 eintritt, so daß sie für die weitere Behandlung geeignet ist.
In diesem Zusammenhang sei beierkt, daß der nicht gezeigte Auslaßsumpf, der in dem
Abzugskasten 70 angeordnet ist, die vorstehend beschriebene Strömung der Flüssigkeit
durch die Kläreinrichtung 10 hindurch bewirkt, und daß sich wesen der Yerwendun
einer mit variabler Drehzahl arbeitenden Pumpe die Strömungsgeschwindigkeit der
Flüssigkeit in der Kläreinrichtung leicht so einstellen läßt, daß eine optimale
Abscheidung der in der Flüssigkeit suspendierten Teilchen erzielt wird.
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Es sei bemerkt, daß die Freifall-Trennzone 36 einen Rauminhalt besitzt,
der die höchste mögliche Geschwindigkeit des Absetzens der Teilchen gemäß der Theorie
von Rasen über 4a Klärungsvorgang ermöglicht. Diese Theorie des Klärungsvorgangs
besagt,
daß die Geschwindigkeit, mit der sich die Teilchen absetzen,
umgekehrt proportional zur Konzentration der Teilchen in einem bestimmten Volumeaquersinitt
ist. Da hohe Konzentratlonzn von Teilchen die Geschwindigkeit verringern, mit der
sich die einzelnen Teilchen absetzen, erfolgt das Absetzen der Teilchen bei einer
hohen Konzentration der Teilchen Je Rauseinheit langsamer als bei einer niedrigeren
Konzentration der gleichen Teilchen in der gleichen Raumeinheit. Da die Absetzböden
6Oa bis 60d eine nach innen und unten abgestufte Konstruktion bilden, nimmt die
GröBe des Freifallraums in der Freifall-Trennsone 36 z, so daß die Teilchenkonzentration
ii Verlauf der Annäherung an den Boden des Behälters 14 abnint. Daher wird die Geschwindigkeit,
mit der sich die Teilchen in der Freifallzone 36 absetzen, nicht durch verringert.
daß kontinuierlich zusätzliche Teilchen in die Freifallzone eintretan, welche von
dem Absetzboden 48 oder den Böden 60a bis 60d abgegeben werden; außerdem tragt die
Volumenzunahme der Freifall-Trennzone 36 in Richtung nach unten sur Herabsetzung
der Teilchenkonzentration beiv Es sei bemerkt, daß die Geschwindigkeit, mit der
sich die Teilchen in der Freifall-Trennzone 36 absetzen, dadurch erheblich erhöht
wird, da sich die soh-en zusammengeballten Teilchen sofort auf dem Absetzboden 48
in der ersten Sedimentationszone 34 absetzen. Ferner wird die Geschwindigkeit, mit
der sich die leichten Teilchen aaf da Böden 60a bis 60d absetzen. ans ähnlich@@
Gründen gesteigert, da keine schweren zusammengeballten Teilchen verhanden sind.
In diesem Zusammenhang sei benerkt, daß sich ein großer Presentsatz der Teilchen,
die in der Flüssigkeit verbleibem, welche in die Freifall-Trennzone 36 eintritt,
direkt in der zweiten Bodimentationszone 38 absetzt, und daß diese
Teilchen
nicht in die letzte Trennzone 40 gelangen. Tatsächlich treten nur die leichten Teilchen
in die letzte Trennzone 40 ein, und diese kleinen Teilchen satzen sich auf dem Böden
60a bis 6Od ab, auf denen sie zum äußeren Rand befördert werden, um sich dann in
der zweiten Sedimentationszone 38 zu sammeln.
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Die zweite Sedimentationszone 38 umfaßt einen Absetzboden, der gleichzeitig
den Boden 18 des Behälters 12 bildet. Dieser Sammelboden 18 ist ähnlich wie der
Sammelboden 48 nach oben konkav ausgebildet, so daß die gesammelten Teilchen leicht
zu einen allgemein konischen Sumpf 74 in der Mitte des bodens 18 gefördert werden
kannen. Ähnlich wie in der ersten Sedimentationszone 34 sind Schaber 76 auf geeignete
Weise an der Antriebswelle 46 befestigt und mit nach unten ragenden Sätzen von Schabklingen
78 bestückt. Ähnlich wie bei den schon beschriebenen Schabklingen 56 sind die Sätze
von Schabklingen 78 auf den Schabern 76 se angeordnet, daß sie den Boden 18 überstreichen
und die gesammelten Teilchen radial nach innen zum Sumpf 74 befördern. Die Schaber
76 tragen ähnlich wie die Schaber 54 nach oben ragende, in Abständen verteilte Eindickungsorgane
80, die die gleiche Aufgabe ha. ben wie die beschriebenen Eindickungsorgane 58;
mit aMeren Werten, die Eindickungsorgane 80 grenzen Bahnen ab, längs deren die von
den Teilchen festgehaltene Flüssigkeit freigesetzt wird, so daß eine Eindickung
der angesanmelten Teilchen erfolgt.
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In dem Sumpf 7r sind Mehrere Schaber 82 angeordnet, die allgemein
ebenso ausgebildet sind wie die schon beschriebenen Schaber 53. Die Schaber 82 in
dem Sumpf 74 sind an der Antriebewelle 46 befestigt und überstreichen die Oberseite
des Sumpfes 74, Die Schaber 82 haben die Aufgabe, zu verhindern, daß sich die
Teilchen
an den Wänden des Sumpfes festsetzen. Ähnlich wie bei dem beschriebenen Sumpf 51
tragen die Schaber 82 senkrecht nach oben ragende Eindickungsorgane 84. Diese Organe
haben natürlich die Aufgabe, die Teilchen ständig mit einer der niedrigen Geschwindigkeit
zu bewegen, denn manche Stoffe, aus denen sich die Teilchen zusammensetzen, haben
eine Sar niedrige Viskosität, wenn sie die Fern eines Sediments angenommen haben.
Wenn diese Teilchem nicht in Bewegung gehalten würden, könten sie erhärta und eine
etas klebrige Masse buden. Es sei bemerkt, daß die Eindickungsorgan 80 und 84 mit
einer solchen Geschwindigkeit godreht werden, das eine mäßige Bewegung der Teilchen
erfolgt, 3edech derert, daß die Teilchen nicht wieder in die zu reinigende Flüssigkeit
gelangen. Jedenfalle verlassen die eingedickten Teilchen den Sumpf 74 über eine
Auslaßleitung 85 mid werden durch eine Pumpe 63 sa einer Sammelstelle gefördert.
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Ein aft variabler Drehzahl arbeitender Antriebsmechanismus 92 ist
mit der Antriebswelle 46 verbunden, so daß man die Drehzahl dieser Welle und der
daran befestigten Organe genau regeln kann. Da die Abschäumorgane 44, die Schaber
54 mit dem Eindickungs organen 58, die Sumpfschaber 53 mit da Eindickungsorganen
55, die Schaber 66£, 66bt 66c und 66d, die Schaber 76 mit den Eindickungsorganen
80 und die Sumpfschaber 82 mit ihren Eindickungserganen 84 mit der Antriebswelle
46 fest verbunden sind, wird diese Welle mit einer solchen Geschwindigkeit gedreht,
daß jedes der ge@@@@ten Organe seine vorgeneh@@@ Aufgabe erfüllt, ohne daß die Teilchen
aufgeeirbeit werden, die sich auf den Böden 48, 60a bie @@@ und 1@ abgesetzt haben.
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@i@@t @@n an, daß die Kläre@@richtung z@ ihrem baverzugten @@@@@,
nämlich der @@@@@@lung von Zucker benutzt wird, führt man
der fläreinrichtung
über die Speiseleitung 30 eine Flüssigkeit oder Gemisch zu, das Zuckerrohrsaft,
zerkleinertes bzw. pulverisiertes Zuckerrohr sowie Schmutz und dergleichen enthält.
Di.-se Flüssikeit tritt in den oberen mittleren Teil der Kläreinrichtung über eine
Öffnung 33 ein, die die Antriebswelle 46 konzentrisch umgibt. Die Flüssigkeit trifft
auf die dem Einlaß zugeordnete Umlenkplatte 32, die unter den Flüssigkeitssp@egel
in der Kläreinrichtung liegt, und die Flüssigkeit wird in eine sehr schwach turbulente
Bewegung versetzt, um das selbsttätige Ausflocken in der Nähe der Umlenkplatte 32
zu fördern. Diese geregelte rusflockung führt zur Bildung eines schweren Schaums,
der die Aufgabe hat, schwimmendes Material und dergleichen festzuhalten. Bekanntlich
ist es bei der Klärung von Zucker erwünscht schädliche schwimmende Verunreinigungen
möglichst schnell zu entfernen, um eine Inversion zu verhindern, bei der sich die
Sucrose (billger süßer Zucker) in andere Formen von Zucker verwandelt, die nicht
so süß sind wie Sucrose. Zu diesem Zweck wird der die unerwünschten schwimmenden
Verunreinigungen enthaltende Schaut mit Hilfe der Abschäumorgane 44 zu dem Schaumkanal
47 gefördert.
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Eine weitere Folge der selbettätigen Ausflockung besteht in der Bildung
schwerer zusammengeballter Teilchen, die sich auf dem ersten Absetz- und Sammelboden
48 absetzen. Die zusammengeballten Teilchen werden durch die Schabklingen 56 radial
nach innen zu dem Sumpf 51 gefördert. Die Eindickungsorgane 58 und die in den Sumpf
arbeitenden Organe 55 bewirken kein Rühren der gesammelten Teilchen, das dazu führen
könnte, daß diese Teilchen wieder in die Flüssigkeit gelangen, sondern sie legen
Dar Wege frei, längs deren die festgehaltene Flüssigkeit entweichen kann.
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Außerdem vermindern die Eindickungsorgane das Erhärten der gesammelten
Teilchen sowohl in mittleren Bereich des Absetzbod@@@ 48
als auch
in Sumpf 51. Während sich die gesammelten Teilchen zur Mitte de. Absetzbodens 48
bewegen, erfolgt zomit eine weitere Eindickung, und das Material wird in einen zähflüssigen
Zustand gehalten, damit die gesammelten Teilchen in den Sumpf 51 gefördert und mit
Hilfe der Pumpe 53 über die Leitung 52 abgesogen werden können.
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Es wurde festgestellt, daß es die Anordnung der ersten Sedimentationszone
34 in unmittelbarer Nähe der Speiseleitung 30 ermöglicht, etwa 60 % der Teilchen
aus der zugeführten Flüssigkeit zu entfernen. Daher brauchen nur noch etwa 40 %
der verbleibenden Teilchen aus der flüssigkeit entfernt zu werden, während die Flüssigkeit
die übrigen Behandlungsstadien in der Kläreinrichtung durchläuft. Wie schon erwähnt,
führt da Entfernen der schweren zusammengeballten Teilchen in der ersten Bedimentationszone
34 zu einer erheblichen Steigerung der Geschwindigkeit, mit der sich die noch in
der Flüssigkeit verbliebenen Teilchen absetzen, denn die Konzentration der Teilchen
je Raumeinheit in der Freifall-Trennzone 36 ist erheblich geringer, wenn die erst+
Sedimentationszone vorgesehen ist.
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Die teilweise gereinigte bzw. geklärte flüssigkeit, aus der die schweren
zusammengeballten Teilchen entfernt worden sind, strömt radial über den Boden 48
hinweg und bewegt sich nach unten in die Freifall-Trennzone 36. Innerhalb der Zone
36 setzt sich ein hat Prosentsatz der La der Flüssigkeit suspendierten Teilchem
ab, und diese Teilchen fallem direkt zum Boden des Behälters, wie es durch die gestrichelten
Pfeile 39 angedeutet ist, und sie gelangem in die zweite Bedinentationsseme 38.
Die fast vellständig gereinigte Flüssigkeit verläßt die Freifall-Trennzone 36 in
radialer Richtung und gelangt dann in die letzte Trennzone 40.
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Hierbei bewegt sich die Flüssigkeit längs den durch Pfeile 35 angedeuteten
Bahnen, d.h. zwischen den R5den 48 und 66a oder den Böden 66a und 66b oder den Böden
66b und 66c oder den Böden 66c und 66d.
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Die zwischen den Böden strömende Flüssigkeit enthält @eine suspendierte
Teilchen, die sich auf den Böden 60a bis 60d absetzen, während die Flüssigkeit in
der Kläreinrichtung radial nach innen strömt, In der Mitte der Böden 60a bis 60d
ist die Flüssigkeit in hohem Maße gereinigt bzw. geklärt, und sie tritt dort in
die Mündungen der Auslaßleitungen 42 ein, um mittels Pumpen zu einem geeigneten
Sammelbehälter gefördert zu werden.
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Die sich auf den Böden 6Oa bis 6(jd absetzenden Teilchen werden durch
die Schaber 68a bis 68d wieder in die Breirall-Trennzone 36 zurück gefördert;. Da
die Böden 60a bis 60d eine abgestufte Konstruktion bilden, setzen sich die Teilchen
schnell in der zweiten Sedimentationszone 38 ab, ohne das Abströmen der Flüssigkeit
zwischen den nach unten aufeinander folgenden Paaren von Absetzböden zu beeinträchtigen.
Man erkennt somit, daß alle Teilchen, die sich nicht auf dem obersten Boden 48 absetzen,
entweder direkt oder indirekt über die Absetzböden 60a bis 60d in der zweiten Sedimentationszone
38 ausgeschieden werden. Die auf dem Boden 18 gesammelten Teilchen werden durch
die Schabklingen 78 und die Schaber 82 radial nach innen in den Sumpf 74 gefördert.
Die Eindickungsorgane 80 und 84 bewirken das Eindicken der Teilchen und setzen zusätzlich
die Flüssigkeit frei, die tot da Teilchen festgehalten wird. Diese Anordnung ermöglicht
ein stetiges Strömen der Teilchen zum Boden des Sumpfes 74, von wo aus die eingedickten
Teilchen über die Auslaßleitung 85 abgezogen onb zu einer geeigneten Sammelstelle
gefördert werden.
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Es sei bemerkt, daß man bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
die verschiedensten Abänderungen und Abwandlungen vorsehen kann, ohne den Bereich
der Erfindung zu verlassen.
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Patentansprüche X