DE2139521A1

DE2139521A1 - Vorrichtung zur trennung feinverteilter materieteilchen aus einem fluessigkeitsstrom

Info

Publication number: DE2139521A1
Application number: DE2139521A
Authority: DE
Inventors: John R Anderson; William A Beach
Original assignee: Sybron Corp
Current assignee: Sybron Transition Corp
Priority date: 1971-08-06
Filing date: 1971-08-06
Publication date: 1973-02-15
Also published as: NL7111594A; US3768648A; DE2139521B2; FR2151472A5

Description

Anmelder: Sybron Corporation, 1100 Midrown Tower, Rochester, N.Y. 14604, USA

Vorrichtung zur Trennung feinverteilter Materieteilchen aus

einem Flüssigkeitsstrom

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Trennung feinverteilter Materieteilchen aus einem Flüssigkeitsstrom, wobei sich das spezifische Gewicht der feinverteilten Materie« teilchen von dem der Flüssigkeit unterscheidet«

Zur Aufbereitung eines Fluids oder von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, Abwässern und dergleichen, müssen die Flüssigkeiten normalerweise durch ein Filterbett beliebiger Bau*« art während des Aufbereitungsvorgangs hindurchgeleitet werden. Viele der zu behandelnden Flüssigkeiten enthalten feinverteil«· te Partikel fremder Materie, die vor den Filtervorgang entfernt werden könntn und sollten, um ein schnelles Verstopfen der Filter und ein· anschließende Verminderung des Wirkungsgrades des Aufbereitungiverfahrens zu vermeiden. Bei den meisten Flüssig« keits«Aufbereitung«verfahren ist daher normalerweise ein Ab« setz« oder ein Trennungeschritt vorgesehen, während dem die feinverteilten fremden Materieteilchen abgesetzt oder von der aufzubereitenden Flüssigkeit getrennt werden. Derartige Absetzoder Trennvorgänge können durch chemische Mittel, wi© beispiels«

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weise durch Zusetzen von Alaun oder einem ähnlichen Mittel, unterstützt werdenj hierdurch bilden sich dann in Verbindung mit den feinverteilten Partikeln Flocken, die dann schwer genug sind, um sich schließlich aus der Flüssigkeit abzusetzen, wenn genügend Zeit zur Verfügung steht. Auf ähnliche Weise können auch nicht-mischbare Flüssigkeiten, wie beispielsweise 01, von Wasser getrennt werden· Solche Aufbereitungs- bzw. Behänd«, lungsvorgänge erfordern aber lange Zeitabschnitte, damit sich die feinverteilten Partikel von der Flüssigkeit trennen können; es müssen daher eine ausreichende Anzahl ziemlich großer Becken oder Behäter vorgesehen sein, in denen die aufzubereitende Flüssigkeit während des Absetz- oder Trennungsvorganges aufbewahrt werden kann.

Es isü seit langem bekannt, daß der Absetz- oder Trennvorgang erheblich verbessert werden kann, wenn die aufzubereitende Flüssigkeit durch eine Vorrichtung geleitet wird, die als Absetzeinrichtung bezeichnet wird und die üblicherweise einen Behälter mit mehreren Leitblechen oder -platten aufweist, die ein wirbelfreies Strömen der aufzubereitenden Flüssigkeit bewirken. Aufgabe der Leitbleche oder-platten ist es, die Wirbelbildung zu verringern und die Strecke zu verkürzen, die ein Partikel durchfallen muß; die Abstände zwischen den Leitblechen oder-i>lat» ten sind normalerweise so beschränkt, daß die Höhe der hindurchströmenden Flüssigkeit ziemlich gering ist, wodurch auch die Flüssigkeitsmenge erheblich herabgesetzt ist, durch die das einzelne Partikel fallen muß. Dasselbe gilt für den Fall, wenn die feinverteilten Materiepartikel ein spezifisches Gewicht besitzen, das geringer ist als das der aufzubereitenden Flüssigkeit, abgesehen davon, daß die Partikel dann aufsteigen anstatt abzusinken. Obwohl der Durchfluß der aufzubereitenden Flüssigkeit durch die von den Platten oder Leitblechen begrenzten und dadurch eingeengten Durchgänge für diesen Zweck ausreichend war, stellte sich später heraus, daß sogar noch bessere Ergebnisse erzielt werden könnten, wenn die aufzubereitende

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Flüssigkeit durch mehrere parallel verlaufende Röhren oder Leitungen fließt· Die Bohren oder Leitungen sind im allgemein nen so angeordnet» daß sie einen Winkel mit der Horizontalen in der Weise bilden, daß das untere Ende der Röhre die Zufluß·· seite und das obere Ende der Röhre die Abflußseite darstellt· Die Röhren besitzen eine ausreichende Länge, so daß die fein» verteilten Materiepartikel weitgehend während der Zeit beseitigt werden, in der die Flüssigkeit sich der Abflußseite der Röhre nähert. Der Winkel, unter dem die Röhre gelagert ist, kann 5°, aber genauso gut auch 80° betragen. Der Vorteil großer Winkel ist darin zu sehen, daß die sich aus der aufzubereitenden Flüssigkeit absetzenden Materieteilchen entgegengesetzt zu dem Flüssigkeitsstrom fließen, wodurch sich die Absetzeinrichtung weitgehend selbst reinigt. Vorrichtungen dieser allgemeinen Art mit einer Röhre oder mehreren Röhren, die unter einem Winkel zu der Horizontalen angeordnet sind, sind in den USA-Patentschriften 3 399 135 und 3 482 69** sowie in der französischen Patentschrift 746 980 beschrieben. Bei derartigen Vorrichtungen, die im folgenden als Röhren-Absetzeinrichtungen bezeichnet werden, haben sich folgende Nachteile herausgestellt. Mit der bei den bekannten Einrichtungen bisher verwendeten Röhrenform, nämlich kreisförmige, quadratische, dreieckige, sechseckige und elliptische Röhrenformen, wird keine Konzentration der abgetrennten bzw. abgeschiedenen Masseteilchen zu einer kompakten, dichten Masse in dem Rohr erreicht· Die abgetrennten bzw. abgeschiedenen Materieteilchen besitzen einen relativ großen Oberflächenbereich, der von der durch die Röhre fließenden Flüssigkeit gebildet ist, und liegen in einer relativ dünnen Schicht auf dem Röhrenboden. Der große Oberflächenbereich ergibt sich aufgrund einer erneuten Aufschwämmung einiger der abgeschiedenen Materieteilchen. Der Ausfall zur Bildung einer relativ dicken Schicht aus abgesonderten bzw· abgeschiedenen Materieteilchen behindert den Fluß der Teilchen entgegen der durch die Röhre fließenden Flüssigkeitsströmung, da die Schicht nicht ausreichend kompakt 1st und sich nur eine ungenügende Menge angesammelt hat.

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• Mit Ausnahme der quadratischen Röhren besitzen die im allgemeinen verwendeten Röhrenformen im Querschnitt keine gleichmäßige Höhe. Die feinverteilten Partikel, die in derselben Ebene quer zur Querschnittsfläche einer beispielsweise kreisförmig- oder dreieckig-geformten Röhre liegen, finden eine unterschiedliche Flüssigkeitsdicke vor, durch die sie sich hindurchbewegen müssen, um den Röhrenboden zu erreichen, abhängig davon, wo sie sich bezüglich der Röhrenachse befinden. Hieraus resultiert dann ein nicht-gleichmäßiges Absetzen und ein unwirtschaftlicher Absetzbereich in der Röhre.

Der hydraulische Radius, der im allgemeinen verwendeten Röhrenformen ist relativ groß und die entsprechende Reynolds-Zahl für die Flüssigkeitsströmung durch solche Röhren ist groß; die Durchsatzgeschwindigkeit der Flüssigkeit muß daher niedrig sein, um eine turbulente Strömung zu vermeiden. Turbulenz muß aber vermieden werden, um eine wirksame Trennung zu erreichen.

Die Erfindung soll daher eine Röhren-Absetzeinrichtung mit einem verbesserten Aufbau schaffen, bei der die maximale Strömungsgeschwindigkeit durch die Absetzeinrichtung erheblich größer ist und die Abflußgüte erhalten bleibt. Weiterhin sollen die einzelnen Röhren der Röhren-Absetzeinrichtung einen geringeren hydraulischen Radius und eine gleichmäßige Höhe von der Boden- bis zur Deckfläche quer zum Querschnitt der W Röhre aufweisen. Ferner soll die Erfindung eine Anhäufung von feinverteilten Materiepartikeln in einer Schicht in der Röhre mit einer geringen Berührungsfläche zwischen der Flüssigkeit und den abgeschiedenen Materieteilchen, wodurch eine verbesserte Gegenströmung zwischen der Flüssigkeit und den abgeschiedenen Materieteilchen erreicht ist, schaffen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

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Pig. 1 eine schematische Abbildung einer Wasser-Kläreinrichtung mit der Röhren-Absetzeinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung entlang dar Linie 2-2 der in Figur 1 in der Absetzeinrichtung dargestellten Röhren;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Teils eines Modells einer "Chevron"-Absetzeinrichtung, das eine Form wiedergibt, die ohne weiteres zu dem "Chevron"-Röhrenmodell gemäß der Erfindung zusammengesetzt werden kann;

Fig, 4· eine Querschnittsdarstellung durch einen weiteren Röhrenaufbau, der in der in Figur 1 dargestellten Absetzeinrichtung verwendbar ist;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Einrichtung, die zur Abtrennung bzw. Abscheidung feinverteilter Materie, deren spezifisches Gewicht geringer ist als das der aufzubereitenden Flüssigkeit, verwendbar ist; und

Fig. 6 eine grafische Darstellung für verschiedene Röhrenquerschnitte, in der die Trübung des Abflusses über der Strömungsgeschwindigkeit aufgetragen ist.

Hierbei lassen sich Röhren-Absetzeinrichtungen mit wesentlich verbesserten Betriebseigenschaften gemäß der Erfindung erzielen, wenn die Röhren der Absetzeinrichtung eine "Chevron"« Querschnittsausbildung aufweisen. Die "Chevron"-Querschnittsausbildung besitzt einen geringen hydraulischen Radius für eine gegebene Fläche, im Gegensatz zu anderen Röhrenformen mit etwa derselben Fläche. Die sich ergebende Reynolds-Zahl für die Strömung durch di· Röhren gemäß der Erfindung ist niedrig, so daß eine laminare Strömung durch das Rohr bei viel höheren Strömungegeschwindigkeiten ermöglicht ist. Mit den Röhren-Absetzeinrichtungen gemäß der Erfindung wird eine gute Abfluß-Qualität, die in "Jaokeon-Trübungseinheiten" (JTU)

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gemessen wird, bei Strömungsgeschwindigkeiten über 5^0 l/min/m

(12 gallons/minute/ft. ) erzeugt; die kritische Strömungsgeschwindigkeit liegt in der Größenordnung von ungefähr 25 bis kO% höher als bei Röhren-Absetzeinrichtungen mit Höhren her« kömmlicher Querschnittsausbildung·

Die Röhren«Absetzeinrichtung gemäß der Erfindung wird in einem Verfahren verwendet, bei dem Absetz« oder Röhren-Absetzeinrichtungen erforderlich sind, und bei dem mit wesentlich höheren Strömungsgeschwindigkeiten als bei herkömmlichen Röhren-Absetzeinrichtungen gearbeitet wird, obwohl ein Abfluß hoher Güte erzeugt wird; die Röhren-Absetzeinrichtung gemäß der Erfindung fc schafft erhebliche Zeitersparnis bei der Trennung feinverteilter Materiepartikel von Flüssigkeiten ohne Einbuße an Ausbeute. Die Röhren der Röhren-Absetzeinrichtung gemäß der Erfindung können wirtschaftlich hergestellt und ohne Schwierigkeit zu einer leichten Baugruppe zusammengesetzt werden.

In Pig. 1 wird Frischwasser mit feinverteilten festen Stoffen mit einem chemischen Koagulierungsmittel, wie beispielsweise Alaun, gemischt und die Mischung in eine Ausflockeinrichtung 11 eingeleitet, in der sie ausreichend lang zur Flockenbildung gehalten wird. Das ausgeflockte Wasser wird dann der Zuflußseite der in ihrer Gesamtheit mit 12 bezeichneten Röhren-Absetzeinrichtung zugeleitet, die mehrere langgestreckte Roh- W ren 13 mit einer "Chevron"-Querschnittsausbildung aufweist, die unter einem Winkel a zu der Horizontalen geneigt sind. Der Winkel kann in einem Bereich von ungefähr 5° bis zu mehr als 75° oder 80° liegen, was von der Art der von dem Wasser zu trennenden festen Stoffe sowie davon abhängt, ob eine Selbstreinigung der Röhren gewünscht ist. Bei kleineren Neigungswinkeln ist ein Rückstauen der Absetzeinrichtung erforderlich, um die abgeschiedenen festen Stoffe aus den Röhrendurchflußkanälen zu beseitigen. Wenn gewünscht wird, daß die abgeschiedenen festen Stoffe unten in der Röhre entgegengesetzt zu der Flüssigkeitsströmung flla3en, dann muß der Winkel

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a größer sein als der Lagenmgswinkel der abgeschiedenen festen Stoffe, tun die kontinuierliche Gegenströmung der abgeschiedenen festen Stoffe sicherzustellen· Der Lagerungswinkel kann ohne weiteres von jedem Fachmann bestimmt werden und hängt unter anderem von der Partikelgröße und der Art der abzuscheidenden festen Stoffe ab. Wenn die Röhren unter einem Winkel von 60° und mehr gegen die Horizontale geneigt sind, ist der Lagerungswinkel der meisten abgeschiedenen festen Stoffe überschritten und eine gute Gegenströmung erzielt. In allen Fällen hat sich herausgestellt, daß, um die besten Ergebnisse zu erzielen, der Winkel a möglichst wenig mit dem Lagerungswinkel der zu trennenden festen Stoffe übereinstimmen sollte. Das gereinigte Wasser wird in einem Becken oder Behälter I^ gesammelt und wird zur weiteren Verwendung oder zur weiteren Aufbereitung, beispielsweise zur Filterung durch ein Filter 15» abgeleitet. Die abgeschiedenen festen Stoffe strömen der Flüssigkeitsströmung entgegen an der Zuflußseite der Röhren-Absetzeinrichtung aus und werden im unteren Teil eines Schlammsammelbehälters 16 angelagert und aus diesem in regelmäßigen Abständen oder kontinuierlich herausgeräumt.

Der in Figur 2 dargestellte Röhren-Einbausatz 13 der Röhren-Absetzeinrichtung gemäß Figur 1 weist mehrere einzelne Röhren 21 auf, von denen jede eine "Chevron"-Querschnittsausbildung aufweist. Die Röhrenanzahl 21 in der Röhren-Baugruppe hängt von dem Gesamtvolumen der aufzubereitenden Flüssigkeit und der Solleistung bzw. dem Sollfassungsvermögen der Einrichtung ab. Der wichtigere Faktor für die Bestimmung der Sollleistung einer Röhren-Absetzeinrichtung ist die kritische Strömungsgeschwindigkeit für die einzelnen Röhren. Hierbei ist die kritische Strömungsgeschwindigkeit die maximale Strö« mungsgeschwindigkeit in Litern pro Minute pro m (gallons/

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minute/ft. ) durch eine Röhre, die bestimmt wird von der Höhe, der Fläche, dem Umfang und der Länge, auf der ein wirksames

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Abscheiden bzw. Absetzen der feinverteilten Materiepartikel , stattfindet. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit über der Abfjußtrübung aufgetragen wird, ist zu erkennen, daß unter« halb der kritischen Strömungsgeschwindigkeit bei einer Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit die Trübung nur geringfügig zunimmt. Bei der kritischen Strömungsgeschwindigkeit ruft bereits ein sehr geringer Anstieg der Strömungsgeschwindigkeit eine Zunahme in der Abflufl-Trübung in der Größenordnung von 10 bis 20 hervor· Eine Röhren-Absetzeinrichtung muß daher bei oder unter der kritischen Geschwindigkeit betrieben werden, um eine nutzbare Abfluß-Güte zu erzielen.

Ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der kritischen Strömungsgeschwindigkeit einer Röhrenform ist das Verhältnis der Röhrenlänge mal dem Röhrenumfang zu der Röhrenfläche· Je größer dieses Verhältnis ist, umso größer ist die maximale Strömungsgeschwindigkeit. Die "Chevron"-förmige Röhre gemäß der Erfindung besitzt das größte Umfangs- zu Flächenverhältnis für eine gegebene Fläche, verglichen mit anderen Röhrenformen derselben Fläche. In der unten wiedergegebenen Tabelle A sind die Umfang- zu Fläche-Verhältnisse für mehrere Röhrenformen wiedergegeben, wobei alle Röhren eine Fläche von 36,5 cm (5» 66 square inches) aufweisen·

Tabelle A Form Umfanff/Flächen-Verhältnis Umfang/Flächen-

^/ JS/fÜH

JäS/fÜH Kreis 0,58 (1,48)

Sechseck 0,62 (1,57)

Quadrat 0,66 (1,68)

Raute 0,66 (1,68)

"Chevron" 0,83 (2,12)

Ein weiterer Faktor, um eine gute Abfluß-Güte zu erhalten, ergibt sich aus dem Verhältnis der Länge der Röhretyzu der Röhrenhöhe. Wenn daher die Höhrenhöhe bezüglich ihrer Länge verringert

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wird, verbessert sich die Absetz-Wirkung einer Bohre. In der Praxis wird daher eine Röhrenhöhe in der Größenordnung von 2,5 bis 7,6 cm (1 bis 3 inch) für die meisten Arbeitsvorgänge bevorzugt, während Röhren mit einer Höhe unter 2,5 cm (1 inch) dazu neigen, leicht von dem abgesetzten Material verschmutzt zu werden; bei einer Vergrößerung der Röhrenhöhe über 7,6 cm (3 inch) sinkt die kritische Strömungsgeschwindigkeit der Röhre ab, ohne daß die Röhrenlänge entsprechend vergrößert wird· Pur die durchschnittliche Größeneinheit liegt die Röhrenlänge zwischen 0,3 und 1,5 m (1 und 5 ft.)· Selbstverständlich können die Röhren und entsprechend dazu die Röhren-Absetzeinrichtungen gemäß der Erfindung in Abhän-' gigkeit von der Solleistung bzw. dem Sollfassungsvermögen in der Einrichtung in ihrer Größe darüber oder darunter bemessen werden.

In Figur 6 ist die Strömungsgeschwindigkeit über der Abfluß-Trübung für verschieden geformte Bohren aufgetragen; aus den Kurven ergeben sieh »uch die kritischen Ströaungsgesohwindigkeiten für Ale einzelnen Röhrenforaen. Die Versuche wurden unter folgenden Bedingungen durchgeführt.

Brunnenwasser mit einer Temperatur von 14-⁰C wurde mit 50 ppm (Teile je Million) Alaun plus genügend Kalk bi· 7 pH aufbereitet* Dann wurde Kaolin zugesetzt, bis das Wasser vor der Absetzung eine Trübung von 100 JTU besaß·

Die zu testenden Bohren wurden in die Röhren-Absetzeinrichtung unter eine» Winkel von 60° zur Horizontalen eingesetzt und die Abflutseite Jeder Bohr· alt einer Siphon- bzw· Saugleitung verbunden, wodurch ii· Strömungsgeschwindigkeit durch Jede Bohr· gesteuert und gesessen werden könnt·· Das zu prüfende Wasser wurd· in dl· Auefälleinrichtung eingeleitet und mit allmählich bzw. stufenweise zunehmender Strömungsgeschwindigkeit durch die Röhren geleitet. Die Strömung durch die Röh-

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ren wurde bei jeder StröBungsgeschwindigkeits-Steigerung ungefähr 30 Minuten beibehalten, und an Ende der 30 Minuten eine Probe des Abflusses aus jeder Bohre zur Trübungebestimmung entnommen. Danach wurde die Strömungsgeschwindigkeit weiter gesteigert und der Test fortgesetzt, wie bereits beschrieben.

Die maximal annehmbare Trübung für AbfluSwasier betrug 6 JTU, obwohl, wie aus Figur 6 entnommen werden kann, viele Bohren ihre kritische Strömungsgeschwindigkeit erreichten, bevor das Abflußwasser den Vert von 6 JTU erreichte.

Die getesteten Böhrenfonnen sind in Tabelle B aufgeführt.

	Tabelle B	6,80 (2,68) Durchmesser	Länge in (inch)	ea Hydrauli scher Durohmes·· «er
Versuch	Querschnitte·· Querschnitts-. . form durchmesser In chi (Inoh)	3,76 (1,48) Seite	*61 (2)**	2,68
A	Kreis	6,05 (2,38) Seite	61 (24)	2,55
B	Sechseck	6,05 (2,38) Seite	61 (24)	2,38
C	Quadrat	5,08 (2,00) jede Seit·	*61 (2)**	2,38
D	Baut«	*2,5 (1,00) senk recht* Seite 5,08 (2,00) «iaee. nal· Seite**	*61 (2)**	1,89
E	"Chevron"	5,08 (2.00) je«e Seit·	61 (24) »	1.13
P	■Chevron"	*2.5 O₉OO) Ver~ tlkalseiten 5,08 (2.00) Dia« gonalselten**	*121 (·)**	i,8t
G	■Chevron"	*2,5 (1,00) jede Seite**	122 (48)	1,13
H	•Chevron"		122 (W	0,94
I	■Chevron"

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Die Ergebnisse der Versuche sind als Kurven A bis I in Figur 6 aufgetragen.

Wie in Figur 2 zu erkennen ist, weisen die einzelnen "Chevron"-Röhren eine V-förmige Bodenwand 22, eine V-förmige obere Wand 23 und Seitenwände 2h auf· Die Spitze des "V"s der Bodenwand 22 stellt eine Schlammrinne 26 dar, in der das sich aus der aufzubereitenden Flüssigkeit abgesetzte Material gesammelt und entgegen der Flüssigkeiteströmung bewegt wird. In der Schlammrinne 26 wird der Schlamm mit einer merklichen Dicke angelagert, wodurch die in der Schlammrinne 26 enthaltene Schlammenge zunehmen will und die Bewegung entgegen der Flüssigkeitsströmung durch die Bohre erleichtert"¹^ i nicht-gleichmäßiger Ablagerung des Schlammes in der Schlammrinne 26 auf der Bodenwand 22 wird der Oberflächenbereich des angelagerten, der Flüssigkeitsströmung ausgesetzten Schlammes herabgesetzt, wodurch die Gefahr einer erneuten Suspension einiger der bereits abgeschiedenen Partikel abnimmt. Dies steht im Gegensatz zu dem Fall, wenn die Bohren quadratisch oder sonst einen flachen Boden besitzen und der Schlamm in einer dünnen Deckschicht auf der Bodenwand gleichmäßig angelagert ist. Der zwischen jedem Röhrenarm 21 ausgebildete V-förmige Winkel kann "von 10° bis 179° reichen, was jeweils von der Art des aus der Flüssigkeit abzutrennenden Materials abhängt. Gute Ergebnisse sind erzielt worden, wenn der Winkel in der Größenordnung von 90° liegt.

In Figur 3 ist ein geeignetes Verfahren zur Herstellung und zum Zusammenbau der Röhren-Absetzeinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Hierbei wird zuerst eine gewellte Platte 31 geformt und dann sind vertikal verlaufende Streifen 32 abwechselnd entlang jedem Knickscheitelpunkt in der dargestellten Weise vorgesehen. Die gewellten Platten und die vertikal verlaufenden Streifen können zweckmäßigerweise durch Strangpressen von PVC oder anderem geeigneten preßbaren Material hergestellt werden oder sie können durch Anheften der Metallstreifen

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• an gewelltem Metallblech hergestellt werden. Stranggepreßter Kunst stoff wird sehr bevorzugt, da die Herstellung billig und die Produkte leicht, stabil und chemisch widerstandsfähig sind. Die Röhren-Absetzeinrichtung wird dann durch vertikales Ubereinanderstapeln der gewellten Platten zusammengesetzt, so daß die V-förmigen Wellen vertikal ausgerichtet sind und die obere Platte jeweils auf der oberen Kante der vertikal verlaufenden Streifen 32 einer unteren Platte aufliegt, wodurch die Plat, ten in Abstand zueinander gehalten werden und die oberen und unteren Platten Durchflußkanäle mit einem "Chevron"«Querschnitt bilden. Wenn die Röhren in der dargestellten Weise zusammengebaut sind, bildet das in Figur 3 dargestellte, gewellte Blech 31 die V-förmige Bodenwand 22J weiterhin weist jede "Ghevron"-Röhre Seitenwände 2k- auf, die von den vertikal verlaufenden Streifen 32 gebildet sind; die Bodenfläche des nächsten, vertikal darüber gestapelten gewellten Blechs bildet dann die obere V-förmige Wand 23 der Röhren 21. Die gestapelten, gewellten Platten werden durch ein geeignetes Mittel, beispielsweise einen geeigneten Klebstoff oder mit Streifen bei Kunststoff-Strangpreßprofilen oder durch Schweißen, Löten oder andere mechanische Befestigungsmittel bei Metall befestigt. Selbstverständlich kann die Anzahl der in der zusammengesetzten Absetzeinrichtung verwendeten Röhren und die Anzahl der übereinander gestapelten^ gewellten"Bleche ebenso wie die Größe der Röhren, wenn die Absetzeinrichtung zusammengebaut ist, in Abhängigkeit " von der Größe der Einheit und dem Sollfassungsvermögen verändert werden.

Im zusammengebauten Zustand weist die Röhren-Absetzeinrichtung die Form eines Rhomboids auf, so daß die Rohrlängen der zusammengebauten Baugruppe gleich sind.

In Figur Ψ ist noch eine weitere Ausführungsform der "ChevronA Röhre gemäß der Erfindung dargestellt, wobei jeder "Chevron"-Durchflußkanal ohne Seitenwände ausgebildet ist. Eine solche

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Ausführungsform kann dort verwendet werden, wo die Querströmung keine Schwierigkeit darstellt. Um den Abstand einzuhalten und die Röhren zu versteifen, ist es wünschenswert, verti« •kale (nicht dargestellte) Versteifungselemente an versetzten Stellen in dem Rohr vorzusehen.

In Figur 5 ist noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in der die Röhren-Absetzeinrichtung zur Trennung von feinverteilten Partikeln geschaffen ist, die ein geringeres spezifisches Gewicht besitzen als die aufzubereitende Flüssigkeit· In diesem Fall sind dieselben Konstruktionsgesichtspunkte angewandt wie vorher beschrieben. Ein Anwendungsbeispiel für eine solche Vorrichtung ist beispielsweise die Trennung Öl von Wasser, wobei die Öl-Wasser-Mischung über ein Rohr 51 eingeleitet wird und nach unten durch die Röhren-Absetzeinrichtung mit einer Geschwindigkeit fließt, die unter der kritischen Strömungsgeschwindigkeit liegt, so daß die feinverteilten Massepartikel nach oben in einen Auffangbehälter 52 fließen, während das gereinigte Wasser nach unten in einen Abflußbehälter 53 strömt, um verwendet zu werden oder, wenn es erforderlich sein sollte, noch weiter aufbereitet zu werden. Hierbei dürfte es klar sein, daß, wenn die Röhren-Absetzeinrichtung verwendet wird, um feinverteilte Massepartikel mit einem spezifischen Gewicht zu trennen, das niedriger ist als das der aufzubereitenden Flüssigkeit, die "Chevron"-Röhren bezüglich ihrer in Figur 2 dargestellten Lage umgekehrt werden, so daß die obere Wand der Röhre die Schlammrinne bildet. Ebenso liegt dann die Zuflußseite in einer horizontalen Ebene über der Abflußseite der Absetzeinrichtung und die aufzubereitende Flüssigkeit wird nach unten durch die Einrichtung geleitet. Wie bei der vorbeschriebenen Einrichtung ist auch hier die Röhren-Absetzeinrichtung unter einem Winkel angeordnet, der größer ist als der Lagerungswinkel des abgesetzten Materials, wenn eine Selbstreinigung der Röhren gewünscht wird.

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Die Röhren-Absetzeinrichtung gemäß der Erfindung, bei der Roh« ren mit einer "Chevron"«Querschnittsausbildung verwendet sind, weist eine höhere kritische Strömungsgeschwindigkeit auf als die Röhren-Absetzeinrichtungen, die Röhren herkömmlicher Querschnittsausbildung verwenden. Die "Chevron"-Form besitzt einen gleichmäßigen Abstand von der Boden- bis zur Deckenwand an jeder Stelle des Durchflußkanals, wodurch gleichmäßige Absetzbedingungen überall in der Röhre geschaffen sind. Durch die durch die "Chevron"-Form geschaffene Schlammrinne werden die Gegenströmungseigenschaften des angelagerten Schlamms verbessert; die Absetzeinrichtung ermöglicht auch einen Betrieb bei Winkeln, die näher an dem Lagerungswinkel des Schlamms liegen, wodurch der Wirkungsgrad der Absetzeinrichtung verbessert ist. Die Röhren-Absetzeinrichtung gemäß der Erfindung kann leicht hergestellt und zusammengesetzt werden; in der bevorzugten Ausführungsform ist die Einrichtung gemäß der Erfindung leicht und stabil.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Trennung feinverteilter Teilchen aus einer Flüssigkeit, deren spezifisches Gewicht sich von dem der Flüssigkeit unterscheidet, dadurch gekennzeieh net, daß eine Absetzeinrichtung (12) mehrere langgestreckte Durchflußröhren (13) mit einer "Chevron"«Querschnittsform (21, 22, 24-) über ihre Gesamtlänge aufweist, daß die Absetzeinrichtung (12) unter einem Winkel zur Horizontalen angeordnet ist, so daß die Zuflußseite in einer anderen Ebene als die Abflußseite liegt, daß eine Einrichtung (11) zur Abgabe von die feinverteilten Teilchen enthaltende Flüssigkeit mit der Zuflußseite der Einrichtung (12) verbunden ist, und daß eine Einrichtung (1*0 zum Ableiten der Flüssigkeit auf der Abflußseite der Einrichtung (12) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die langgestreckten Durchflußröhren (13) parallel zueinander angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die langgestreckten Durchflußröhren (13) radial bezüglich der Achse der Einrichtung (12) angeordnet sind.

b. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Abflußseite über der Zuflußseite angeordnet ist, und daß der Flüssigkeitsstrom aufwärts durch die Höhren (13) geleitet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet , daß die Bodenwand (22) der Röhren (13) eine Rinne (26) bildet, in der sich die in der Flüssigkeit feinverteilten Teilchen, deren spezifisches Gewicht größer 1st als das der Flüssigkeit, absetzen und anlagern.

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6. Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Absetzeinrichtung (12) unter einem Winkel angeordnet ist, der größer als der Lagerungswinkel des aus der Flüssigkeit abgesetzten Materials ist, so daß das abgesetzte Material in einer der Flüssigkeit entgegengesetzten Richtung fließt und an der Zuflußseite der Absetzeinrichtung (12) ausfließt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Abflußseite in einer Ebene unter der Zuflußseite liegt, und daß der Flüssigkeitsstrom nach unten durch die Röhren (13) geleitet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand (22) der Röhren (13) eine Rinne bildet, in der die in der Flüssigkeit feinverteilten Partikel, deren spezifisches Gewicht niedriger ist als das der Flüssigkeit, ansteigen und sich anlagern.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Absetzeinrichtung (12) unter einem Winkel angeordnet ist, der größer als der Lagerungswinkel des aus der Flüssigkeit abgesetzten Materials ist, so daß das abgesetzte Material in einer der Flüssigkeitsströmung entgegen-

fc gesetzten Richtung fließt und an der Zuflußseite der Absetzeinrichtung (12) ausfließt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absetzeinrichtung (12) mehrere senkrecht übereinander gestapelte, gewellte Bleche (31) aufweist, daß die Bleche (31) in Abstand zueinander angeordnet sind, und daß die Scheitelpunkte der peviellten Bleche (31) vertikal ausgerichtet sind, um mehrere Strömungsröhren zu bilden, von denen ,jede eine "Cljcvron"-Querschnittßform auf weißt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Absetzeinrichtung (12) die Form eines Rhomboids besitzt, und daß die Durchflußröhren (13) gleich lan/';

r. Uv*. -1 ?.-

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ~ zeichnet, daß der V-förmige Winkel im Schnittpunkt der Röhrenarme zwischen 10° und 179° liegt.

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