DE2030618C3

DE2030618C3 - Schrägklärer

Info

Publication number: DE2030618C3
Application number: DE2030618A
Authority: DE
Inventors: Bernard Willem Leo Ambrosius; Jacob Pielkenrood
Original assignee: Pielkenrood-Vinitex Bv Assendelft (niederlande)
Current assignee: Pielkenrood-Vinitex Bv Assendelft (niederlande)
Priority date: 1969-06-28
Filing date: 1970-06-22
Publication date: 1978-11-09
Also published as: SE366219B; DE2030618B2; AT306661B; NL6909974A; GB1317046A; CA959767A; NO126777B; BE752556A; DK130456B; US3666112A; NL6911882A; FI51284C; NL6911883A; DE2030618A1; FR2051367A5; DK130456C; FI51284B

Description

Die Erfindung betrifft einen Schrägklärer zum Abscheiden von Feststoffen aus Suspensionen.

Bei einem solchen bekannten Schrägklärer sind die Verbindungsdurchlässe jeweils zwischen zwei Rohren der gleichen Lage vorgesehen (CH-PS 2 52 745). Dabei ergeben sich die Verbindungsdurchlässe durch Abstandshalter, welche den Abstand von die Trennkanäle bildenden Platten vergrößern sollen- In jedem Trennkanal findet dabei die Trennung in wenigstens zwei Schichten statt, wodurch sich eine große Grenzfläche zwischen den Schichten ergibt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schrägklärer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der die Kontaktfläche zwischen den Teilströmen der Flüssigkeit verringert und dadurch die Scheidewirkung erhöht. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird die Grenzfläche zwischen den Teilströmungen in die engeren Verbindungsdurchlässe gelegt, wodurch die Gefahr einer V/irbelbildung und damit einer erneuten Vermischung wesentlich verringert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der sind

F i g. 1 und 2 teilweise Querschnitte von Trennkanälen nach der Erfindung, die aus Rohren bestehen,

Fig.3 ein Querschnitt in größerem Maßstab einer Anzahl benachbarter Rohre einer Abänderung der Ausführungsform nach F i g. 2,

Fig.4 einen teilweisen Querschnitt einer anderen Ausführungsform, die aus gewellten Platten besteht,

F i g. 5 und 6 perspektivische Ansichten von Halteeinrichtungen für die Ausführungsform der F i g. 4,

F i g. 7 eine schematische Ansicht einer Anordnung zum Herstellen der gewellten Platten der F i g. 4,

Fig.8 ein teilweiser Querschnitt einer anderen Ausführungsform mit mehrfach gewellten Platten,

Fig.9 und 10 perspektivische Ansichten einer weiteren Ausführungsform, die aus offenen Rinnen besteht,

F i g. 11 ein Querschnitt einer Vorrichtung nach der Erfindung in Rotationssymmetrie,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht von Rinnen für die Vorrichtung der F i g. 12.

Fig. 13 und 14 teilweise Endansichten einer Anordnung der Fig. 12und

Fig. 15 bis 21 schematische Endansichten von Anordnungen mit unterschiedlich geformten gewellten Platten, Rinnen oder Rohren und geneigten Führungsscheidewänden an einem äußeren Ende einer solchen Anordnung.

Nachfolgend werden einige Ausführungsformen des Schrägklärers gemäß der Erfindung beschrieben und insbesondere ein Schrägklärer zum Abscheiden einer schweren Komponente aus einer Suspension.

Der Schrägklärer der Fig. 1 enthält Gruppen von übereinanderliegenden parallelen Rohren 1 und 2, die abwechselnd in vertikalen Reihen angeordnet sind, wobei die untere Seite eines Rohres 1 mit der oberen Seite des nächsten Rohres 2 mittels eines schmalen Verbindungsdurchlasses 3 verbunden ist. Die zu

behandelnde Flüssigkeit wird den Rohren 1 zugeführt und die sich abscheidende Komponente kann über die Durchlässe 3 in die Rohre 2 sinken, so daß diese Komponente kontinuierlich aus der Scheideregion entfernt wird und nicht mehr den Turbulenzen in der Flüssigkeitsströmung ausgesetzt ist In den engen Durchlässen 3 wird das Sediment dichter gemacht, so daß die restliche Trägerflüssigkeit daraus in einem großen Umfange verdrängt wird.

Die Ausführungsform der F i g. 2 arbeitet in derselben to Art, erlaubt #3doch eine bessere Ausnutzung des verfügbaren Raumes und die Flüssigkeitszuführung zu den Rohren 1 und der Sedimentablaß von den Rohren 2 werden vereinfacht, da die Rohre 2 nun in getrennten vertikalen Reihen angeordnet und zwischen den Rohren 1 versetzt sind. Jedes Rohr 1 ist nun mit zwei benachbarten Rohren 2 verbunden.

Zwischen zwei Verbindungsdurchlässen 3 der F i g. 2 bildet ein unterer Teil des Rohres 1 eine Tasche, in der Sediment gesammelt werden kann. Wie in F i g. 3 zu sehen ist, können solche Taschen vermieden werden. Für eine noch bessere Raumausnutzung können auch polygonale Rohre verwendet werden.

Die Ausführungsformen der F i g. 2 und 3 erfordern jedoch viel mehr Schweiß- oder Leimarbeit. Das Profil der F i g. 3 kann jedoch, wie dies in F i g. 4 gezeigt ist, durch übereinanderliegende parallele gewellte Platten 4 angenähert werden. Diese Platten unterschieden sich von den üblichen gewellten Platten für diese Zwecke dadurch, daß sich ihre Form von einer flachen jo Sinuskurve oder Sägezahnform ableitet. Die Erhebungen 5 und die Senken 6 sind Teile von zylindrischen Flächen mit z. B. kreisförmigem Querschnitt und die Verbindungsteile 7 sind viel steilere Tangentialebenen zu diesen Flächen. Auch können Platten mit einem polygonalen Querschnitt verwendet werden, falls nur der Durchlaß zwischen den Erhebungen oder Senken im wesentlichen breiter als zwischen den Verbindungsteilen ist. Die letzteren Teile können weggelassen werden und die zylindrischen Teile sind dann direkt miteinander verbunden.

Die Querschnittsfläche der verschiedenen Trennkanäle kann geändert werden, indem der Abstand zwischen den Platten geändert wird, wobei das Verhältnis zwischen den Querschnitten der Trennkanäle zwischen Erhebungen oder Senken und der Verbindungsdurchlässe sich auch als Folge der Steilheit der Verbindungsteile 7 ändert. Es ist auch möglich, den Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Erhebungen oder Senken zu ändern, ohne die Höhe und Krümmung zu ändern.

Da die Teile sehr steil sind, können sie nicht durch mit Nuten versehene Scheidewände, welche die Zwischenteile 7 berühren, gehalten werden, wie dies bei üblichen Schrägklärern der Fall ist. Die Erhebungen 5 oder τ> Senken 6 sind mit einer vorstehenden Lippe 8 versehen und werden durch vertikale Stützen 9 gehalten, die etwa in der Mitte zwischen benachbarten Erhebungen und Senken angeordnet sind und mit vorstehenden Zähnen 10 versehen sind, an denen die Lippen 8 gehalten t>o werden können. Dabei ist der Strömungsquerschnitt in den Trennkanälen stark verringert, da in den Verbindungsdurchlässen 3 keine Längsströmung auftritt. Für denselben Zweck können Ansätze 11 gemäll F i g. 6 verwendet werden, die in Löcher 12 der vertikalen i>, Führungsscheidewände 13 eingesetzt sind. Notwendigenfalls können die Lippen 8 zum Führen der Strömung und zum Unterdrücken von Turbulenzen verlängert

Fig.7 zeigt die Art, in der die Platten der Fig.4 hergestellt werden können, indem eine Tafel 14 aus deformierbarem Material wie weichgestelltem Kunststoff, deformiert wird, die mittels zweier Werkzeughälften 15 und 16 gepreßt wird, wobei jede einen Satz von zylindrischen Gesenkkörpern 17 in gegeneinander versetzter Anordnung enthält, deren Krümmung der gewünschten Krümmung der zu bildenden Wellungen entspricht

Zum Abscheiden einer Komponente, die leichter als die Trägerflüssigkeit ist, sind die Wirkungsweisen der verschiedenen Trennkanäle umzukehren. Zum Abscheiden sowohl von leichten als auch von schweren Komponenten können die ersten z. B. in den Trennkanälen 1 abgeschieden werden. Es ist auch möglich, drei Lagen von Trennkanälen zu verwenden, wie dies in F i g. 8 gezeigt ist, in der mehrfach gewellte Platten 4' verwendet sind, die Trennkanäle 1' begrenzen, die durch Verbindungsdurchlässe 3 und 3' jeweils mit einem unteren Trennkanal 2 und einem oberen Trennkanal 2' verbunden sind.

F i g. 9 und 10 zeigen entsprechende Schrägklärer aus Rinnen 18 und 19 mit halbkreisförmigem oder polygonalem Querschnitt, die mit überlappenden Kanten, wie gezeigt, gehalten sind, so daß abgesehen von den Trennkanälen 1 und 2 und den Verbindungsdurchlässen 3 schmale Schlitze 20 zwischen den überlappenden Kanten von benachbarten Rinnen 18 und 19 offen bleiben, in denen Abstandsansätze 21 notwendigenfalls vorgesehen sein können. Die Ansätze 21 können zu einer Einheit aus Kunststoff zusammengefaßt oder sie können vorher an den Rinnen 18 oder 19 befestigt sein.

Die Trägerflüssigkeit, die aus dem Sediment in den unteren Trennkanälen 2 verdrängt wird, kann in die oberen Trennkanäle 1 über diese Schlitze 20 gelangen, was die Konzentration des Sediments steigert. Ein Vorteil einer solchen Rinnenanordnung besteht darin, daß in Abhängigkeit von den jeweils in den Trennkanälen 1 oder 2 zu erwartenden Strömungsgeschwindigkeiten Rinnen 18 und 19 mit unterschiedlichem Durchmesser verwendet werden können.

Die Rinnen 18 und 19 der Fig. 10 sind kegelstumpfförmig und die Rinnen 18 mit der nach unten gerichteten Krümmung, die zum Entfernen des Sediments verwendet werden, sind an ihrem Eingang am breitesten und am Ausgangsende der zu behandelnden Flüssigkeit am engsten, so daß der Querschnitt der Trennkanäle 2 in Strömungsrichtung des Sediments ansteigt. Die anderen Rinnen 19 haben eine entgegengesetzte Konizität, so daß der Querschnitt der Trennkanäle in Strömungsrichtung ansteigt und demgemäß die Strömungsgeschwindigkeit abfällt, was die Abscheidung der feinsten Komponenten steigert, die sich am Eingang des Schrägklärer ungenügend abscheiden. Dieselbe Wirkung kann mit gewellten Platten oder Rohren mit entsprechender Ausbildung erhalten werden.

Der Abstand zwischen übereinanderliegenden Rinnen oder Platten oder der Durchmesser der Rohre kann in Richtung der Flüssigkeitsströmung allmählich verringert werden, um die Scheideweglänge zu verringern und somit die Scheidewirkung an dem Ende der Trennkanä-Ic zu verbessern. Der Querschnitt wird dann jedoch verringert und die Strömungsgeschwindigkeit erhöht, so daß es ratsam ist, die Breite der Trennkanäle 1 zu erhöhen, 2. B. durch Verwendung unterer Rinnen 18 mit einem kleineren Konizitätswinkel als die oberen Rinnen

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18, womit die gesamte Anordnung in Richtung der Flüssigkeitsströmung eine fächerartige Verbreiterung und eine entsprechende Verringerung der Höhe erhält.

Fig. 11 bis 14 zeigen eine besondere Ausführungsform einer solchen Anordnung in einem Schrägklärer mit Rotationssymmetrie zum Abscheiden einer schweren Komponente. Wie in F i g. 12 gezeigt ist, divergieren die oberen Rinnen 18, und die unteren Rinnen 19 sind im wesentlichen zylindrisch, jedoch können auch konisch divergierende oder konvergierende Rinnen 19 verwendet werden. Aus F i g. 11 ergibt sich, daß die Rinnen 18 und 19 an konischen Flächen angeordnet sind.

Die Anordnung 22 solcher Rinnen mit einer vertikalen Symmetrieachse 23 ist in einem Tank 24 angebracht, der mittels einer zylindrischen Scheidewand 25 in eine Zuführungskammer 26 und eine Ablaßkammer 27 aufgeteilt ist, wobei die untere Seite der Zuführungskammer an eine Sedimentationskammer 28 anschließt. Der Schrägklärer arbeitet in derselben Weise wie die üblichen Scheidevorrichtungen mit rechteckigem Querschnitt.

An dem unteren Ende der Anordnung 22 können Sedimentführungskanäle, die durch Führungsscheidewände 29 begrenzt sind, vorgesehen sein, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist, die mit den unteren Rinnen 19 verbunden sind und durch geneigte Platten 30 (F i g. 11) geschlossen sind, um Turbulenzen zu unterdrücken. Die Platte 30 kann durch eine kegelstumpfförmige Scheidewand 31 verlängert sein, die in das Sediment in der Kammer 28 eintaucht, um eine Sperre zu ergeben.

Die Anordnung 22 ist durch zwei koaxiale Zylinder begrenzt. Fig. 13 und 14 zeigen die Form der Rinnen jeweils an dem äußeren und dem inneren Zylinder, woraus sich ergibt, daß der Querschnitt der Trennkanäle 1 zwischen den Rinnen 18 im wesentlichen konstant bleibt, wenn der vertikale Abstand geringer wird. Notwendigenfalls können die Rinnen 19 auf ihr unteres Ende zu divergieren.

Solche Anordnungen können auch gewellte Platten

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35 oder Rohre enthalten und können aus sektorförmigen Unteranordnungen bestehen, die leichter hergestellt und gehandhabl werden können. Für einen solchen Schrägklärer zum Abscheiden leichterer Komponenten kann die Anordnung 22 eine entgegengesetzte Neigung in bezug auf die Richtung der Flüssigkeitsströmung haben, z. B. durch Verwendung der Kammer 27 als Zuführungskanimer oder durch Verwendung einer Anordnung 22 mit einer nach unten gerichteten Neigung von der Mittelachse.

In vielen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Trennkanäle 1 und 2 auf solche Weise anzuordnen, daß eine Reihe von entsprechenden Trennkanälen 1 oder 2 an einem Ende der Scheideanordnung durch geneigte Kanäle, die durch Führungsscheidewände begrenzt sind, verbunden sein kann. Die abgeschiedenen Komponenten, welche diese Trennkanäle verlassen, werden dann allmählicher nach unten oder nach oben geführt, als dies der Fall sein kann, so daß eine im wesentlichen laminare Strömung dieser Komponenten zu einer Sammelkammer ohne Turbulenzen, die ein erneutes Mischen mit der Trägerflüssigkeit verursachen würden, erhalten wird.

Die Fig. 15 bis 21 zeigen eine Anzahl von Möglichkeiten zum Anordnen von geneigten Trennwänden 32, die den Trennwänden 29 der Fig. U entsprechen und abwechselnde Kanäle 33 und 34 begrenzen, die einen Satz jeweils von Trennkanälen 1 oder 2 miteinander verbinden, wobei die Kanäle durch Querplatten wie im Fall der F i g. 11 geschlossen werden können. Die Trennkanäle 1 und 2 sind begrenzt durch gewellte Platten (Fig. 15, 16, 18 und 20), Rinnen (Fig. 17) oder Rohre (Fig. 19 und 20), wie oben beschrieben. Die gewellten Platten der Fig. 18 und 20 haben eine polygonale Form, während die Platten der F i g. 18 im wesentlichen horizontal und die der F i g. 20 vertikal sind, was eine wabenförmige Anordnung mit Doppelzellen 35 ergibt, wie dies mit starken Konturen in Fig. 18 und 20 angezeigt ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schrägklärer zum Abscheiden von Feststoffen aus einer Suspension mit einer Anordnung von zwei oder mehreren Lagen von im wesentlichen paralle-Ien rohr- oder wellenförmigen Trenn- (oder Abscheide-Jkanälen zum Teilen der Flüssigkeit in Teilströmungen, wobei die abgeschiedenen Feststoffe die Trenn- (oder Abscheide-)kanäle in derselben oder entgegengesetzter Richtung verlassen und die Ό Trenn- (oder Abscheide-)kanäle mit Verbindungsdurchlässen mit einem Querschnitt, der kleiner als der Querschnitt der Kanäle ist, versehen wird, dadurchgekennzeichnet, daß die Verbindungsdurchlässe (3) jeweils zwei Trenn- (oder is Abscheide-)kanäle (1, 2) der verschiedenen Lagen über die ganze Länge der Kanalrohre verbinden.

2. Schrägklärer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkanäle (1, 2) der verschiedenen Lagen durch Rohre gebildet sind, wobei die Rohre einer Lage abwechselnd zwischen den Rohren einer anderen Lage angeordnet sind(Fig. 1. 2,3).

3. Schrägklärer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr einer Lage mit zwei benachbarten Rohren einer anderen Lage verbunden ist (F ig. 2,3).

4. Schrägklärer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkanäle (I, 2) durch abwechselnd entgegengesetzt gerichtete offene Rinnen (18, ^M 19) mit rundem oder polygonalem Querschnitt gebildet sind, wobei deren Längskanten die Verbindungsdurchlässe (20) begrenzen (F i g. 9,10).

5. Schrägklärer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkanäle durch parallele gewellte Platten (4) mit einem solchen Querschnitt und einer solchen Anordnung gebildet sind, daß der Abstand zwischen zwei Erhebungen (5) oder zwei Senken (6) benachbarter Platten größer als zwischen benachbarten Verbindungsteilen (7) zwischen den Erhebungen und den Senken ist (F i g. 4).

6. Schrägklärer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre, Rinnen (18, 19) oder gewellten Platten in Längsrichtung konisch sind(Fig. 10,12). «

7. Schrägklärer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konizität der abwechselnden Lagen der Rohre, Rinnen (18, 19) oder gewellten Platten unterschiedlich und insbesondere entgegengesetzt ist (F ig. 10).

8. Schrägklärer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Gesamtanordnung (22) der Trennkanäle an einem Ende geringer als am anderen Ende ist (F i g. 11).

9. Schrägklärer nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit Führungsscheidewänden an der Eingangs- und/oder Ausgangsseite, dadurch gekennzeichnet, daß übereinanderliegende Rohre, Rinnen oder gewellte Platten in solcher Weise versetzt angeordnet sind, daß die Führungsscheidewände (32), die ^b0 Verbindungsdurchlässe (33, 34) begrenzen, welche abwechselnd die Trennkanäle (1, 2) der verschiedenen Lagen verbinden, in einem Winkel in bezug auf die Vertikale angeordnet sind (Fi g. 15-21).

10. Schrägklärer nach einem der Ansprüche 6 bis ^h"' 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtanordnung (22) der Trennkanäle rotationssymmetrisch zu einer vertikalen Achse (23) angeordnet ist und durch zwei im wesentlichen kegelstumpfförmige Flächen eingefaßt ist (F ig. 11).