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Geschlossener, stehender, zylindrischer Druckbehälter mit eingebauten
Pilterböden Die Erfindung bezieht sich auf geschbssene, stehende, zylindrische Druckbehälter,
die für Filterzwecke zur Wasseraufbereitung mit einem oder mehreren eingebauten
Rilterboden bz.-böden ausgestattet sind.
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Derartige stehende Druckbehälter bestanden bisher aus oft Metall,
und zwar/aus nicht rostendem Stahl, damit sie über die erforderliche Korrosi onsfestigkeit
verfügen, die insbesondere dann vorhanden sein muß, wenn das zu behandelnde Wasser
einer Ozonung unterzogen wird.
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Da die Kosten und d i e Herstellung port derartiger Behälter sehr
aufwendig sind, ist man auch schon dazu übergegangen, für Druckbehälter für Filterzwecke
Beton als Baustoff zu verwenden. Es ist bereits ein geschlossener,liegender, zylindrischer
Druckbehälter mit eingebautem Filterboden bekannt gegeworden,
bei
dem der Filterboden aus Beton besteht, und der Behälter aus einer beiderseits durch
Betondeckel verschlossenen Reihe von vorgefertigten Betonrohren bestehen. wird Der
Filterboden
bei dieser bekannten iusführungsgeuiluet form aus einzelnen, zu einem Boden zusammengelegten
Balken, in denen die filterdüsen eingesetzt sind und die auf nach Konsolen ~ innen
gerictiteten
der Betonrohre aufliegen.
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Bei diesem bekannten Druckbehälter sind Zuganker erforderlich, die
die einzelnen Betonringe und -deckel zusammenhalten und zu einem geschlossenen Druckbehälter
vereinigen.
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Zu diesem Zweck müssen in den Wandungen der Betonringe Durchbohrungen
angeordnet sein zur Aufnahme von durchgreifenden Zugankern. Zufolge der erforderlichen
Anordnung dieser Bohrungen muß entweder die Wandstärke der Betonringe größer als
an sich erforderlich gehalten werden, oder es müssen an der Außenseite der Betonrohre
vorstehende Augen angeordnet werden, in denen Durchbohrungen zur Aufnahme der Zuganker
angeordnet sind. Die Einbringung der Durchbohrungen muß besonders sorgfältig erfolgen,
da die Durchbohrungen sämtlicher zu einer Reihe vereinigter Betonringe genau miteinander
fluchten müssen. Außerdem ist es erforderlich, eine Vielzahl derartiger Zuganker
auf dem Umfang des Behälters anzuordnen, um eine einwandfreie Vereinigung der Betonringe
und der Verschlußdeckel zu einem Druckbehälter zu ermöglichen.
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Die Erfindung bezieht sich demgegenüber auf einen geschlossenen, stehenden
zylindrischen Druckbehälter, der mit einem oder mehreren eingabauten, aus Beton
bestehenden Filterböden versehen ist, in denen eine Mehrzahl von gleichmä#ig verteilten
Filterdüsen angeordnet ist, wobei der Behälter aus einer beiderseits durch Betondeckel
verschlossenen Reihe von vorgefertigten Betonrohren besteht. Die der Erfindung zugrundeliegende
ufgabe besteht darin, die Herstellung und Montage geenüber des bekannten, liegenden
Druckbehälter wesentlich zu vereinfachen. Da die bisher erforderliche Verwendung
der Zuganker sowohl bei der Herstellung als auch bei der Montage umständliche Aufwendungen
erforderlich machtr, soll durch die Erfindung hinsichtlich der Verwendung und Anordnung
dieser Zuganker eine Verbesserung geschaffen werden, durch die die bishe@ge Aufnahme
einer Vielzahl von Zugankern in den wandungen der Betonrohre überflüssig wird. Hierbei
ergibt sich ein besonderer Vorteil dadurch, daß es nicht mehr notwendig ist, in
den Wandungen der Betonrohre Durchbrechungen zur Aufnahme der Zuganker anzuordnen;
ein weiterer Vorteil besteht in dem Wegfall dieser Zuganker.
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Diese aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß oder als Fertigteil
der untere Deckel als in Ortbeton/ausgefährter, als träger für die Reihe der Betonrohre
die rilterböden und den oberen Deckel dienender Standboden ausgebildet ist, daß
in dem Standboden das Ende eines an sich
bekannten, der Wasserführung
dienenden Zentralrohres durch Einbetonieren befestigt ist, und daß am oberen Ende
des Zentralrohres der obere Deckel derart eingespannt ist, daß das Zentralrohr als
einziger Zuganker dient. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich bei
stehenden Druckbehälter » das in jedem Falle erforderliche Zentralrohr als einziger
Zuganker für den Behälter verwenden läßt, wenn das untere Ende des Zentralrohres
fest in den als Standboden ausgebildeten Deckel einbetoniert und das obere Ende
als Spannorgan für den oberen Deckel ausgebildet wird. Durch Anspannen lediglich
des oberen Deckels werden über das Zentralrohr die Betonrohre und die Filterböden
zu einem geschlossenen Druckbehälter vereinigt, ohne daß zusätzliche Zuganker erforderlich
sind.
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Das Zentralrohr wirkt hierbei zufolge seiner erfindungsgemäßen Anordnung
und Ausbildung als einziger Zuganker für den gesamten Behälter.
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Ein weiteres Merkmal kennzeichnet sich dadurch, daß das obere offene
Ende des Zentralrohres einen vorzugsweise eingeschweißten, mit kreisförmig angeordneten
Gewindebohrungen zur Aufnahme von Spannschrauben dienenden Ring besitst, und daß
der obere Deckel das Ende des Zentralrohres dichtend umschließt und auf seiner Oberseite
einen aus Metall bestehenden, mit den Gewindebohrungen des Ringes entsprechenden
Durchbohrungen versehne Spannplatte angeordnet ist. Durch diese erfindungsgemäße
Ausbildung
des oberen Endes des Zentralrohres und des Dec@els wird
erreicnt, da# lediglich ein anziehen der Spannschrauben erforderlich ist, am dss
Zentralrohr als Zuganker zur Wirkung kommen zu lassen. Hierbei wird du Aufschrauben
des oberen Deckele eine Zugkraft auf das nohr übertragen. bDer deii oberen Deckel
wira iiierdurcn eine Druckspannung in die Betonringe und insbesondere in die Fugen
eingeleitet.
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Solange er Behälterdruck unterhalb der im Zentralrohr aufgebrachten
Vorspannung bleibt, treten also in den Fugen keine Bewegungen auf. weiter ist für
die erfindung wesentlich, daß der Standboden eine ringförmige, der Zentrierung des
untersten Betonrohres dienende Nut aufvveist.
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Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß die Filterböden aus kreisförmigen,
das Zentralrohr dichtend umschiießenden Scheiben bestehen, deren Durchmeser dem
Au#endurchmesser der Betonrohre entspricht.
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Weiter ist von Bedeutung, daß der obere Deckel und die Filterböden
eine konisch nach unten sich verjüngende, der Aufnahme des Zentralrohres und eines
Dichtungsorganes dienende mittlere Durchbechung aufweisen.
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Weiter ist wesentlich, daß die Betonrohre und die Filterböden gegeneinander
durch mittig auf den Stirnflächen der Be-tonrohre aufliegende Dichtungsringe aus
elastischem Material abgedichtet sind und die an den Dichtungsringen äußern und
inheren Ringfugen mit Vergußmasse verschlossen sind.
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Ein weiteres Merkmal der erfindung besteht darin, daß die Betonrohre
gleiche Höhe aufweisen und die an den
Wartungsstellen des Druckbehälters
liegenden Betonrohre mit an sich bekannten Mannlochstutzen versehen sind.
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Schließlich ist noch von Bedeutung, daß neben dem Zentralrohr auch
die übrigen dem Pilterbetrieb dienenden Rohre und Rohrstutzen in dem Standboden
durch Einbetonieren befestigt sind.
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Der erfindungsgemäße Durchbehälter lätt sich auf einfache Weise herstellen,
transportieren und zusammenbauen und gegebenenfalls demontieren. Die Herstellung
des Standbodens kann entweder an Ort und Stelle selbst erfolgen; sie kann aber auch
in dem Betonwerk vorgenommen werden. Im letzteren Falle ist es zweckmäßig, für das
Zentralrohr und für andere erforderlichen Rohre lediglich Stutzen in dem Standboden
einzubetonieren und an diesen Stutzen an der Montagestelle das Zentralrohr und gegebenenfalls
die anderen Rohe in der erforderlichen Länge anzuflanschen. Der erfindungsgemäße
Behälter besteht aus Betonrohren gleicher Höhe, die in der erforderlichen Anzahl
und Anordnung unter Zwischenschaltung von Filterböden übereinander in beliebiger
Höhe angeordnet werden können, so daß der erfindungsgemä#e Druckbehälter unter Beibehaltung
gleicher Bauteile den verschiedensten bei der Wasseraufbereitung gegebenen Forderungen
angepsßt werden kann. Es ist lediglich erforderlioh, die Länge des Standrohres der
Höhe des
Behälters anzupassen, sonst können vorgefertigte Bauteile
verwendet werden.
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Die Montage eines erfindungsgemäßen Druckbehälters erfolgt derart,
daß zunächst der Standboden mit dem Zentralrohr aufges@tellt wird, dann wird das
untere Betonrohr in die in dem Standboden angeordnete Zentriernut unter Einfügung
einer Dichtung eingelegt, wodurch eine Zentrierung des Betonrohres zu dem Zentralrohr
zwangsläufig gegeben ist. Dann werden in der Jeweils erforderlichen Reihenfolge
die übrigen Betonrohre und Filterböden Jeweils unter Zwischenschaltung von Dichtungen
übereinander gestapelt, wobei die zentrierte Lage zu dem Zentralrohr zwangsläufig
beibehalten wird. Sind die Betonrohre und Filterboden in der erforderlichen Zahl
übereinander gestapelt, wird der obere Deckel auf das obere Ende des Zentralrohres
aufgeXgt und durch die in das Ende des Zentralrohres eingreifenden Spannschrauben
nach unten gedruckt, so daß die Betonrohre und die Filterboden untereinander und
mit dem Standboden und dem oberen Deckel eine einen Druckbehälter darstellende Einheit
bilden. Durch die in einzelnen Betonrohren vorgesehenen Mannlochstutzen ist eine
Wartung des Behälters gewährleistet, so daß erforderliche Arbeiten im Inneren des
fertigen Drckbehälters durchgeführt werden können.
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Der obere Deckel und die Filterböden besitzen mittige, konisch sich
verjüngende Durchbohrungen, die das Zenumtralrohr greifen. Bei der Montage werden
in die kegelförmigen, zwischen dem Deckel bzw. den Filterböden einerseits und dem
Zentralrohr anderereeits gegebenen Spalte Dichtungen eingesetzt, 80 daß das Zentralrohr
von dem oberen Deckel und den Filterböden zuverlässig dichtend umschlossen ist.
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Die beiliegenden Zeichnungen zeigen den erfindungsgemäßen Druckbehälter
in unterschiedlichen Ausführungsformen in schematischer Darstellung im Schnitt,
und es zeigt Abb. 1 ein übliches, rückspülbares Naßfilter, Äbb. 2 einen Ozonwascher,
Abb. 3 ein Ozonkontakt- und Aktivkohlefilter.
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Die Abb. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Druckbehälter als Naßfilter.
Er besteht aus einem Standboden t, in den das Zentralrohr 2 mit dem unteren Ende
einbetoniert ist. Des weiteren ist in dem Standboden 1 außerdem der nach außen führende
Zuflu#stutzen 3 für das Zentralrohr einbetoniert.
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Das Zentralrohr 2, das den Behälter in axialer Richtung durchgreift,
besitzt an seinem oberen Ende Offnungen 4,
durch die das Wasser
austritt. Die Wandung des Behälters besteht aus Betonrohren 5 und 7, die eine gleiche
Höhe und gleichen Durchmesser besitzen; die Betonrohre 5 sind mit Mannlochstutzen
6 ausgestattet, während die Betonrohre Y glatte Rohre sind. Ein oberer Verschlußdeckel
8 ist auf dem oberen Ende des Zentralrohres 2 aufgenommen, das zu diesem Zweck einen
innen eingeschweißten Ring 9 besitzt Der Deckel 8 besitzt eine mittige, konisch
sich nach unten verJüngende Bohrung 1.0. Die erforderliche Abdichtung zwischen dem
Deckel 8 und dem Zentralrohr 2 wird dadurch erreicht, daß in den kegelförmigen Zwischenraum
zwischen Bohrung 10 und Zentralrohr 2 eine geeignete Dichtung eingesetzt wird.
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Auf der Oberseite des Deckels 8 ist eine Spannplatte 11 aus Metall
aufgelegt. Der Ring 9 ist mit kreisförmig angeordneten Gewindelöchern versehen;
die Spannplatte t1 besitzt entsprechende Durchbohrungen, so daß durch Anziehen von
Spannschrauben 12 durch die Spannplatte in den Ring 9 der obere Deckel 8 über die
Spannplatte nach unten gespannt werden kann. Das Zentralrohr 2 endet in einer oberen
Entlüftungsöffnung 13. Zwischen dem unteren Be*enreg-5 und dem nächstfolgenden Betonring
5 ist ein aus einer Beton-14 platte bestehender Filterboden/eingesetzt, dessen Durchmesser
dem Außendurchmesser der Betonringe 5 entspricht.
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Der Filterboden 14 ist mit Polsterrnhren 15 ausgestattet.
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Zwischen den einzelnen Betonringen 5, 7, dem Filterboden 14, dem Deckel
8 und dem Standboden 1 sind ringförmige
Dichtungen 16 eingelegt.
Durch das Anziehen der Spannschrauben 12 wird der Deckel 8 nach unten gedrückt,
wodurch die Dichtungen zusammengepreßt werden. Darauf können die äußeren und inneren
an die Dichtung 16 anschließenden Ringspalte mit einer beliebigen Vergußmasse geschlossen
werden. In dem Standboden 1 ist ein Stutzen 13 für den Reinwasserabfluß einbetoniert;
des-gleichen ist ein Luftzuführungsrohr 19 einbetoniert, das in einem Ringrohr 20
endet, das oberseitig mit Austrittsdüsen vesehen ist.
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Lediglich durch die Wirkung des Zentralrohres 2 als einziger mittlerer
Zuganker werden ilber den Deckel 18 lediglich durch Anziehen der Spannschrauben
12 sämtliche den Behälter bildenden Teile zu einer abgedichteten Einheit vereinigt,
da das untere Ende des ZentrSrohres 2 in dem Standboden 1 einbetonieS ist.
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Auf dem Filterboden 14 liegt das Filtermaterials 21 auf.
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Beim Betrieb des Filters wird das Rohwasser durch den Stutzen 3 zugeführt
und tritt durch die Polsterrohrdüsen des Filterbodens 14 aus und wird als ReInwasser
durch den 18 SXutzen/ábgefahrt. Bei Rückspülung des Filters wird in bekannter Weise
das Spülwasser durch den Stutzen 18 geführt. Gleichzeitig wird Luft über die Rohre
19,20 zugeführt, so daß sich unter dem Filterboden 14 ein Luftpolster bildet und
ein Luft-Wasser-Gemisch von unten nach
oben durch die Filterschicht
21 gedrückt wird, wobei das Schlammwasser durch die Offnung 4 austritt und durch
den Stutzen 3 abgeführt wird während die Luft aus der Entluftungsöffnung 13 austritt.
- Die Abb. 2 zeigt einen sogenannten Ozonwascher. Es sind der gleiche Standboden
und die gleichen Betonrohre 5,7 vorgesehen. Ueber dem unteren Betonrohr 5 ist ein
Filterboden 24 angeordnet, in dem die Buchaen 25 eingesetzt sind. Auf dem vorletzten
Betonrohr 5 liegt der Filterboden 22 auf, der mit Verteilerdüsen 23 versehen ist.
Außerdem ist ein Luftrohr 26 vorgesehen; auf dem Filterboden 24 liegt das Kontaktmaterial
27 auf. Während des Betriebes des bildet sich ein Wasserspiegel 28 unterhalb des
Filterbodens 24.
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Das mit Ozon zu waschende Wasser wird durch den Stutzen 3 über das
Zentralrohr 2 nach oben geführt und tritt aus den Offnungen 4 aus und füllt den
Zwischenraum zwischen dem Filterboden 22 und dem Deckel 8 aus. Das Wasser tritt
durch die Verteilerdüsen nach unten aus und fällt auf das Knntaktmaterial 27, das
von ihm von obe n nach unten durchrieselt wird. Gleichzeitig wird durch das Luftrohr
28 Luft eingegeben, die im Gegenstrom von unten nach oben durch das Kontaktmaterial
27 strömt und mit dem Wasser in BerUhrung tritt. Das Wasser sammelt sich unterhalb
des Filterbodens 24 und bildet den Wasserspiegel 28, die Abfuhr des behandelten
Wassers erfolgt durch den Stutzen 18.
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Die Ausführungsform gemäß Abb. 3 zeigt ein kombiniertes Ozon-Kontaktfilter
und eb nasses Aktivkohlefilter. Der Druckbehälter besteht ebenfalls aus dem Standboden
1, dem Deckel 8, dem Zentralrohr 2, den Betonrohren 5,7, den Filterböden 22 und
14 und einem unteren Filterboden 31.
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Auf dem Filterboden 14 liegt das Filtermaterial 29 auf, w (nd auf
dem unteren Filterboden 31 die Aktivkohle 30 aufliegt. Der Flaterboden 31 ist mit
den Düsenkopfen 32 ausgestattet; außerdem ist ein Rohrstutzen 33 vorgesehen.
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Oberhalb der Aktivkohleschicht bildet sich der Wasserspiegel 34. Das
zu behandelnde Wasser wird in üblicher Weise d durch das Zentral rohr 2 eingeführt
und gelangt auf den oberen Filterboden 22 und von hier durch die Verteilerdüsen
auf das Kontaktmaterial 29, das von dem Wasser durchrieselt wird. Uber die Polsterrohrdüsen
des Filterbodens 14 wird das Wasser nach unten geführt und bildet einen Wasserspiegel
34 über dem Aktivkohlefilter, das auf dem Filter@oden 31 aufruht. Das Wasser tritt
durch die Düsenköpfe 32 aus und wird durch den Stutzen 18 abgeführt. filter Durch
das Rohr 33 kann sowohl das Kontatmaterial als auch die Aktivkohleschicht gespült
werden. Bei Rückspülung @@lter 29 des Konttmaterials/wird das Spülwasser durch das
Rohr 33 geführt. Gleichzeitig wird durch das Luftrohr 20 Luft zur Bildung eines
Buftpolsters unterhalb des Filterbodens 14 zugeführt. Das Wasser wird durch das
Kontaktfilter von unten nach obehindurchgedrückt und über die Offnungen 4 aus dem
Zentralrohr 2 abgeführt. Bei Spülung der Aktivkohleschicht wird das Waschwasser
durch den Stutzen 18
zugeführt und von unten durch das Kohlefilter
30 hindurchgedrückt; das Schl ammwasser wird über das Rohr 33 abgeführt.