DE2063890A1 - Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffen aus Flüssigkeiten - Google Patents

Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffen aus Flüssigkeiten

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Description

Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffen aus Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Peststoffen aus Flüssigkeiten in einer Rohrleitung mit einem kegelförmigen Sieb, dessen Spitze entgegen der Strömungsrichtung der Flüssigkeit in die Rohrleitung eingebaut ist.
Bei Dampfkraftwerken wird das erforderliche Kühlwasser für die Kondensatoren und andere Kühler im allgemeinen durch Rechen- und Siebbandmaschinen geleitet und somit von groben Verunreinigungen befreit. Um hinter den Siebbandmaschinen noch entstehende Verunreinigungen, wie beispielsweise aus Larven nachwachsende Muscheln, abzuscheiden, ist es bekannt, in die Rohrleitung vor die Kondensatoren kegelförmige Siebe mit der Spitze entgegen der Strömungsrichtung einzubauen. Um die auf der Sieboberfläche abgelagerten Verunreinigungen abzuführen, ist dabei am Siebfuß ein torusförmiger Kanal in die Rohrwandung eingelassen, in dem kontinuierlich oder diskontinuierlich eine Ringströmung erzeugt wird, so daß die Verunreinigungen sicher ausgetragen werden.
Schwierigkeiten ergeben sich jedoch mit einer derartigen Siebreinigung, wenn beispielsweise bei Ausfall der Siebbandmaschine diese hochgezogen oder überbrückt wird und sich auf dem Sieb, das dann die alleinige Reinigung des Kühlwassers übernimmt, faserige oder flächige Stoffe ablagern. Diese Stoffe setzen sich entweder in den Bohrungen des Siebes fest oder werden durch den Differenzdruck zwischen Siebaußenseite und Siebinnenseite auf dem Sieb festgehalten, so daß mit den bisherigen Maßnahmen eine einwandfreie Reinigung nicht möglich war.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Abscheidevorrichtung so auszubilden, daß damit auch bei Ablagerung von flächigen oder faserigen Stoffen eine sichere Reinigung des Siebes möglich ist, so daß gegebenenfalls auch im Dauerbetrieb diese Siebe die alleinige Reinigung des Kühlwassers übernehmen können.Dadurch können dann die aufwendigen und anfälligen Siebbandmaschinen vollständig eingespart werden.
Die Erfindung besteht dabei darin, daß in den Innenraum des Siebes mindestens eine Spülwasserleitung zur Erzeugung einer wendeiförmigen Umlaufströmung an der Siebinnenfläche tangential einmündet.
Durch diese Spülung des Siebes von innen, die kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen kann, wird einerseits der entstehende Differenzdruck zwischen Siebaußenseite und Siebinnenseite vermindert, so daß die Anpreßkräfte für flächige Güter verringert werden und außerdem können durch diese Spülung Verunreinigungen, die sich in den Siebbohrungen festgesetzt haben, wieder nach außen ausgespült und in den Austragskanal am Siebfuß ausgeschwemmt werden.
Dabei ist es möglich, daß die tangentiale Spülwasserleitung schräg in Richtung zur Siebspitze geneigt ist und in der Nähe des Siebfußes an der Innenwandung des Siebes endet. Ferner kann die Spülwasserleitung aber auch im axialen Bereich des Siebes geführt sein und mindestens eine schräg nach außen geneigte und angenähert tangential zur Siebinnenwandung verlaufende Austrittsöffnung aufweisen. Damit kann die Siebinnenseite teilweise in Strömungsrichtung der zu reinigenden Flüssigkeit von der Spülwasserströmung beaufschlagt werden.
Um eine gezielte Reinigung einzelner Siebabschnitte zu ermöglichen, kann es ferner zweckmäßig sein, wenn die Spülwasserleitung axial verschiebbar angeordnet ist, so daßnacheinander einzelne Ringabschnitte des Siebes von innen bespült werden.
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- 3 - VPA 70/9451
Um von vornherein ein Pestsetzen der Verunreinigungen auf der Sieboberfläche zu verhindern oder zumindest zu verringern, ist es zweckmäßig, wenn die zu reinigende Flüssigkeit dem Sieb mit einem Drall zugeführt wird. Dabei kann die Rohrleitung vor der Siebspitze mindestens einen tangentialen Einlauf für die zu reinigende Flüssigkeit aufweisen, oder aber es ist in die Rohrleitung vor der Siebspitze mindestens eine drallerzeugende Leitschaufel eingebaut. Ferner können zur Drallerzeugung vor der Siebspitze in die Rohrleitung tangentiale und schräg zur Siebspitze geneigte Zuführungsleitungen für Sekundärflüssigkeit vorgesehen sein.
Um eine definierte Umlaufströmung auf der Sieboberfläche zu erhalten, kann ferner auf der Innenseite der Rohrleitung im Bereich des Siebes eine doppelkonische Drosselstelle derart angeordnet sein, daß sich ein gleichbleibender Strömungsquerschnitt zwischen Sieboberfläche und Rohrleitungsinnenwandung ergibt. Im Bereich der engsten Stelle dieser Drosselstelle kann dann noch eine zusätzliche tangentiale Spülwasserzuführung vorgesehen sein.
Um ferner das radiale Druckprofil der eintretenden Flüssigkeit vor dem Sieb zu vergleichmäßigen, ist es ferner zweckmäßig, wenn zusätzlich zu der tangentialen Spülwasserzuführung zur Siebinnenseite eine axial in Richtung gegen die Hauptströmung auf der Siebinnenseite endende Spülwasserleitung vorgesehen ist.
An Hand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 ein kegelförmiges Sieb mit tangentialer Innenspülung,
Fig. 2 eine Reinigungsvorrichtung mit tangentialem Flüssigkeitseinlauf und axialer Siebinnenreinigung,
Fig. 3 eine Siebinnenreinigung mit zusätzlichem Drosselkörper auf der Siebaußenseite,
Fig. 4 zusätzliche tangentiale Spülwasserzuführung auf die Sieboberfläche und
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- 4 - VPA 70/9
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Pig. 5 eine tangentiale Siebinnenspülung mit Druckausgleich durch, eine zusätzliche Zentralströmung.
Nach Fig. 1 ist in die Rohrleitung 1 ein kegelförmiges Sieb .
2 mit seiner Spitze 3 entgegen der Strömungsrichtung der zu reinigenden Flüssigkeit eingebaut. In der Nähe des Siebfußes 4, d.h., an der Stelle, an der das Ende des Siebes 2 mit der Rohrleitung 1 verbunden ist, ist die Rohrleitung 1 zu einem Ringkanal 5 mit mindestens einem tangentialen Abführungsstutzen 6 erweitert. In diesen Ringkanal 5 gelangen die auf der Sieboberfläche 2 abgeschiedenen und entlanggleitenden Verunreinigungen und werden dann kontinuierlich oder in Intervallen mit der Teilströmung der zu reinigenden Flüssigkeit über den Stutzen 6 ausgetragen.
Faserige oder flächige Stoffe, die von der zu reinigenden Flüssigkeit mitgeführt werden, können sich aber leicht auf der Oberfläche des Siebes 2 festsetzen oder teilweise in den Bohrungen 7 des Siebes hängenbleiben. Dies wird insbesondere durch den Differenzdruck der Flüssigkeit zwischen Siebaußenseite und Siebinnenseite unterstützt. Erfindungsgemäß ist daher eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Spülung der Siebinnenfläche vorgesehen. Dazu mündet in der Nähe des Siebfußes 4 eine Spülwasserleitung 8 tangential in den Innenraum des Siebes 2 ein. Durch diesen tangentialen Spülwassereinlauf 8 wird im Innern des Siebes 2 eine angenähert wendelförmig verlaufende Strömung 9 erzeugt, die die Innenseite des Siebes bis zur Spitze 3 desselben bestreicht. Dadurch wird einerseits der Differenzdruck zwischen den beiden Seiten des Siebes verringert und zum anderen werden auf der Oberfläche des Siebes 2 anlagernde Feststoffe vom Sieb gelöst, so daß sie sicher in den Ringkanal 5 ausgetragen werden können. Zur besseren Führung des Spülwassers kann es zweckmäßig sein, hinter dem Siebfuß 4 eine Ringblende 10 anzuordnen, wodurch verhindert wird, daß das Spülwasser nach Eintritt durch die leitung 8 mit dem Hauptstrom mitgerissen wird.
Ferner ist es zweckmäßig, wenn in der Rohrleitung 1 vor der Spitze
3 des Siebes 2 eine drehbare Drosselklappe 11 angeordnet ist, bei
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deren Schrägstellung der eintretenden Flüssigkeit bereits ein geringer Drall aufgezwungen werden kann, wodurch auch Ablagerungen auf der Sieboberfläche vermindert werden.
In Erweiterung dieses Prinzips ist in Mg. 2 eine Abscheidevorrichtung beschrieben, die von einer gezielten Außen- und Innenspülung des Siebes Gebrauch macht. Dazu ist die Rohrleitung 1 in einiger Entfernung vor der Spitze 3 des Siebes 2 durch eine Platte 12 abgeschlossen, während die zu reinigende Flüssigkeit in diesem Bereich über mindestens einen tangentialen Stutzen 13 in die eigentliche Rohrleitung 1 eingeführt wird. Dadurch wird der Flüssigkeit ein Drall aufgezwungen, so daß diese im wesentlichen in einer wendeiförmigen Strömung 14 den eigentlichen Abscheidebereich durchsetzt. Um den Durchmesser dieser Umlaufströmung zu vergrößern, ist es zweckmäßig, wenn die Stirnfläche 12 einen in etwa kegelförmigen Aufsatz 15 trägt, der zur Stabilisierung der Strömung 14 dient. Durch diese wendeiförmige Strömung werden abzuscheidende Partikel in die Nähe der Rohrleitungsinnenwandung 1 geführt und direkt einem tangentialen Spülwasseraustritt 16 am Siebfuß 4 zugeführt.
Da sich jedoch insbesondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten auf der Sieboberfläche Feststoffe absetzen können, ist auch nach diesem Ausführungsbeispiel eine Innenspülung des Siebes vorgesehen. Dabei führt entgegen der Hauptströmungsrichtung eine Spülwasserzuleitung 17 im axialen Bereich der Rohrleitung 1 bis etwa in die Mitte des Siebes 2. Dort weist diese Spülwasserleitung 17 zwei schräg nach außen geneigte und angenähert tangential zur Siebinnenwandung 2 verlaufende Austrittsöffnungen 18 und 19 auf, wodurch die Siebinnenfläche sicher bespült wird, so daß sich Ablagerungen auf der Außenseite des Siebes 2 mit der Hauptströmung leichter austragen lassen. Zusätzlich kann im Bereich der Sieboberfläche noch eine weitere tangentiale Spülwasserzuführung 20 vorgesehen sein, durch die eine gezielte Spülung der Außenseite des Siebes 2 möglich ist.
Um die zu reinigende Flüssigkeit mit Drall dem Bereich des Siebes
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zuzuführen, ist es nach Pig. 3 auch möglich, in die Rohrleitung eine einfache Dralleinrichtung 21 in Form von gewölbten Leitschaufeln einzubauen. Zur besseren Strömungsführung auf der Außenseite des Siebes 2 ist im Bereich des Siebes an der Innenwandung der Rohrleitung 1 eine doppelkonische Drosselstelle 22 vorgesehen, wodurch sich ein gleichbleibender Strömungsquerschnitt 23 zwischen Sieboberfläche 2 und Rohrleitungsinnenwandung 1 ergibt. An der engsten Stelle dieser Drossel sind dabei tangentiale Stutzen 24 zur Zuführung von Spülwasser vorgesehen, um auch damit die Sieboberfläche zu reinigen.
Zur Reinigung der Siebinnenfläche ist - wie in Fig. 2 - eine axiale Spülwasserleitung 17 mit tangentialen Austrittsöffnungen 18 und 19 vorgesehen. Diese Spülleitung ist nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jedoch axial verschiebbar angeordnet wie durch die gestrichelten Linien gezeigt - so daß damit definiert jeder Bereich des Siebes sicher bespült werden kann.
In Fig. 4 ist eine weitere Möglichkeit der Drallanregung der zu reinigenden Flüssigkeit gezeigt. Dabei sind in die Rohrwandung 1 tangentiale und schräg in Richtung zur Siebspitze geneigte Zuführungsstutzen 25 angeordnet, durch die ein Teil der zu reinigenden Flüssigkeit zugeführt werden kann. Dadurch wird die gesamte Wassersäule im Bereich des Siebes 2 in Rotation versetzt, so daß auch hierdurch Ablagerungen auf der Sieboberfläche sicher vermieden werden.
Schließlich ist in Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel beschrieben, mit dem sich ein angenähert gleichmäßiger radialer Druckverlauf über den Rohrleitungsquerschnitt erzielen läßt. Das normale Druckprofil hat den Verlauf der ausgezogenen Linie 27, woraus sich eine stark unterschiedliche Druckhöhe über dem Querschnitt ergibt. Erfindungsgemäß ist nunmehr zusätzlich zu einer tangentialen Spülwasserzuführung 8, wie sie bereits in Fig. 1 gezeigt ist, ein weiterer Spülwassereinlauf 26 vorgesehen, der jedoch axial zur Rohrleitung auf der Siebinnenseite in Richtung gegen die Hauptströmung endet. Dadurch wird das Druckprofil weitgehend
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vergleichmäßigt, wie sich an der gestrichelten Linie 28 im unteren Teil der Figur zeigt. Dadurch wird die Druckdifferenz zwischen Außen- und Innenfläche des Siebes erheblich vermindert, so daß sich auf der Sieboberfläche abgelagerte Peststoffe leichter abspülen lassen.
Mit der beschriebenen Spülung des Siebes ist es also möglich, auch faserige und flächige Verunreingiungen, die sich auf der Sieboberfläche abgelagert haben, ohne Unterbrechung des eigentlichen Eeinigungsvorganges kontinuierlich zu entfernen. Dadurch können die beschriebenen Siebe allein die Reinigung des Kühlwassers von Dampfkraftwerken oder anderen Anlagen übernehmen, so daß teuere und anfällige Siebbandmaschinen am Kühlwassereinlauf eingespart werden können.
13 Patentansprüche
5 Figuren
2Ü9829/0200

Claims (13)

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Abscheiden von Peststoffen aus Flüssigkeiten in einer Rohrleitung mit einem kegelförmigen Sieb, dessen Spitze entgegen der Strömungsrichtung der Flüssigkeit in die Rohrleitung eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Innenraum des Siebes (2) mindestens eine Spülwasserleitung (8,17) zur Erzeugung einer wendeiförmigen Umlaufströmung (9) an der Siebinnenfläche tangential einmündet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tangentiale Spülwasserleitung (8) schräg in Richtung zur Siebspitze (3) geneigt ist und in der Nähe des Siebfußes (4) an der Innenwandung des Siebes (2) endet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülwasserleitung (17) im axialen Bereich des Siebes (2) geführt ist und mindestens eine schräg nach außen geneigte und angenähert tangential zur Siebinnenwandung verlaufende Austrittsöffnung (18,19) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülwasserleitung (17) axial verschiebbar angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (1) am Siebfuß (4) einen tangentialen Austrittsstutzen (16) für das Spülwasser und die mitgeführten Feststoffe aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zu reinigende Flüssigkeit dem Sieb (2) mit einem Drall zuführbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (1) vor der Siebspitze (3) mindestens einen tangentialen Einlauf (13) für die zu reinigende Flüssigkeit aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
in die Rohrleitung (1) vor der Siebspitze (3) mindestens eine drallerzeugende Leitschaufel (21) eingebaut ist.
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- 9 - VPA 70/92963890
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Siebspitze (3) in der Rohrleitung (1) tangentiale und schräg zur Siebspitze (3) geneigte Zuführungsleitungen (25) für Sekundärflüssigkeit zur Drallerzeugung vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Siebes (2) eine zusätzliche tangentiale Spülwasserzuführung (20) in die Rohrleitung (1) eingelassen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite der Rohrleitung (1) im Bereich des Siebes (2) eine doppelkonische Drosselstelle (22) derart angeordnet ist, daß sich ein gleichbleibender Strömungsquerschnitt (23) zwischen Sieboberfläche (2) und Rohrleitungsinnenwandung (1) ergibt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche tangentiale Spülwasserzuführung (24) im Bereich der engsten Stelle der Drosselstelle (22) einmündet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine axial in Richtung gegen die Hauptströmung auf der Siebinnenseite (2) endende Spülwasserleitung (26) vorgesehen ist.
20 9 8 29/0200
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