DE2201188C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen von Teilchen aus einer Flüssigkeit in einem Becken - Google Patents

Description

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß das Schaufelrad (17) von der zentral eingeführten Flüssigkeit oder mittels einer Welle (23) drehbar ist

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet daß an der Unterseite des Leitbleches (19) ein zweites Schaufelrad (18) zur Zufuhr einer reinen Flüssigkeit angeordnet ist

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßleitungen (14) der Auslaßtrichter (11) mit Regelventilen (15) versehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelventile (15) durch an den Auslaßtrichtern (11) angeordnete Materialpegelmesser (16) steuerbar sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein schräger Rost (6) in dem zweiten, divergierenden Teil (5) vorgesehen ist, wobei der Rost (6) ein Gefalle von außen zur Mitte aufweist

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß der Rost (8) in dem dritten Teil (7) des Beckens sich auf radialen Rohren (31) stützt welche als Verbindungsleitungen zwischen der Zuleitung (32, 33) der Teilchen pnthaltenden Flüssigkeit und dem Flüssigkeitseintritt in das Becken ausgebildet sind

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß der Boden (35) der Ablaufrinne (3) durchlöchert ist daß ein zweiter Boden (36) mit einem schwachen Gefalle in der Ablaufrinne (3) angeordnet ist und daß ein Auslaßrohr (38) für eine, gegenüber der die Teilchen enthaltende Flüssigkeit leichtere Flüssigkeit in dem oberen Teil des zweiten Bodens (36) angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von Teilchen aus einer Flüssigkeit bei dem diese zentral in ein Becken eingeführt wird und anschließend radial nach außen und unter Wirbelbildung dem Beckenrand zufließt wobei die Flüssigkeit mit einer leichteren Fraktion der Teilchen über einen Beckenrandüberlauf und eine schwerere Fraktion der Teilchen am Beckenboden abgeführt werden.

Bei Industrieanlagen ist es oft erforderlich, eine auf hydraulischem Weg zu fördernde Mischung von Feststoffen und Flüssigkeiten erst vorzubehandeln, d. h. den größten Teil der Förderflüssigkeit von den mitgeführten Feststoffen entweder durch beschleunigte Klärung und/oder Klärung mit Hilfe von Schwerkraft abzutrennen, oder durch Abscheiden der Feststoffe in zwei Fraktionen zu teilen, wobei die feinen oder leichten Teilchen mit der Förderflüssigkeit mitgeführt werden, während die schweren oder großen Teilchen auf eine Mindestmenge von Förderflüssigkeit konzentriert werden. In Fällen, in denen das Vorhandensein von feinen Teilchen in der groben Fraktion schädlich für den bezweckten industriellen Bedarf ist bezeichnet man im allgemeinen die Trennung und Entfernung feiner Teile aus der groben Fraktion als Waschen.

Aus der USA.-Patentschrift 2 098 467 ist ein Absetzbecken bekannt bei dem die zu reinigende Flüssigkeit zentral von unten in das Becken eingeleitet wird und

über eine Diffusoreinrichtung allseitig radial nach außen zum Beckenrand umgelenkt wird. Die Flüssigkeit fließt am Beckenrand in einen Überlaufkanal, während die sich am Boden festsetzenden Feststoffe über ein Krählwerk in eine ringförmige, in der Beckenmitte angeordnete Sammelnnne gefördert werden, von wo sie zusammen mit einer geringen Hüssigkeitsmenge abgezogen werden. Durch Drallkörper im Bereich der Diffusoreinrichtung soll außer der radial nach außen gerichteten Strömung zusätzlich eine im Becken kreis ende Strömung erzeugt werden, um so die Verweilzeit im Beckuh und damit die zur Verfügung stehende Abscheidezeit zu vergrößern. Infolge der hierdurch im wesentlichen schräg nach oben zum Beckenrand gerichteten Strömung wird im Falle der Klärung ein nicht uner- hebücher Teil an Feststoffteilchen in die Flüssigkeitsrinne gelangen, während im Falle des Waschens von groben Feststoffraktionen auf Grund des bezeichneten Strömungsverhaltens immerhin noch ein gewisser Prozentsatz an groben Teilen zusammen mit der Wasch- flüssigkeit über den Beckenrand abfließt. Em weiterer Nachteil der vorbekannten Einrichtung ist darin zu sehen, daß der Austrag der abgesetzten Feststoffe mechanisch eingeleitet werden muß, so daß hierdurch bei Betätigung des Krählwerkes ein Teil der abgesetzten Feststoffe wieder aufgewirbelt wird und so das Trennergebnis im Endeffekt verschlechtert wird.

Aus der USA.-Patentschrift 2 864 499 ist ein Schwerflüssigkeitsapparat zur Sortierung von Mineralien bekannt, bei dem zu dem bekannten Trenneffekt einer Schwerflüssigkeitswäsche zusätzlich auf die Flüssigkeitsfüllung im Behälter aufgebrachte Zentrifugalkräfte ausgenutzt werden sollen. Das hierzu erforderliche, in die Flüssigkeit im Behälter eingetauchte Drehteil erfordert eine relativ komplizierte Konstruktion, da es ne- ben dem Flüssigkeitszulauf gleichzeitig die Kanäle für den Abzug der Flüssigkeit mit der leichten Fraktion aufnehmen muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Abtrennungsgrad gegenüber den bekannten Verfahren noch zu verbessern. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Wirbelströmung im wesentlichen waagerecht zum Beckenrand geführt und dort um etwa 180° umgelenkt wird, wobei die schwerere Fraktion der Teilchen im wesentlich cn zum unteren Austrag hin absinkt und die Flüssigkeit mit der leichteren Fraktion der Teilchen in einer radialen zentripetalen Wirbelströmung zum Beckenzentrum oberhalb des Flüssigkeitseintritts zurückgeführt wird, wonach von der Zentripetalströmung mitgenommene Teilchen der schwereren Fraktion erneut der waagerechten Wirbelströmung zugeführt werden. Durch die erfindungsgemäß innerhalb des Beckens zunächst nach außen und dann wieder nach innen geführte Strömung bevor die Flüssigkeit überhaupt zum Überlaufrand des Beckens gelangen kann, ergibt sich eine wesentliche Verlängerung der Absetzzeit für die schweren Teilchen, wobei durch diese Umlenkung des primären Strömungsfeldes ein dreidimensionales Strömungsfeld entsteht, das den Abtrenngrad der Einrichtung wesentlich verbessert.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen , das zentral in das Becken unter die radiale waagerechte Wirbelströmung zusätzlich eine reine Flüssigkeit geleitet wird, deren spezifisches Gewicht niedriger ist als das der mit Teilchen beladenen Flüssigkeit. Durch diese Maßnahme wird mit Vorteil verhindert, daß sich bei Dauerbetrieb im Becken die feine Fraktion anreichert und so die hierdurch gebildete Schwertrübe ihre Eigenschaften im Hinblick auf die gewünschte Trennung verändert Durch die Zufuhr einer reinen Flüssigkeit mit spezifisch geringerem Gewicht besteht so die Möglichkeit, praktisch eine weitgehend konstante Konsistenz der Flüssigkeit innerhalb des Beckens aufrechtzuerhalten.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die ein Becken mit Überlaufrand und Ablaufrinne sowie eine zentral in das Becken geführte Leitung zum Einbringen einer Teilchen enthaltenden Flüssigkeit aufweist Die Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Becken, von oben nach unten, im Wesentlichen aus vier aufeinander angeordneten Teilen aufgebaut ist, die aus einem zylindrischen, an seinem oberen Ende den Überlaufrand oberen Teil, der von der Ablaufrinne umgeben ist, einem zweiten, sich nach unten verbreiternden Teil, einem zylindrischen dritten Teil dessen Querschnitt größer ist als der des ersten Teiles und der einen Rost enthält, und einem unteren TeH bestehen, der aus einem oder mehreren, einen Sammelbehälter bildenden Auslaßtrichter gebildet ist und daß die zentrale zum Einführen der zu trennenden Flüssigkeit dienenden Leitung sich von oben bis etwa zur Mitte des dritten Beckenteils bis unter den Rost erstreckt. Durch diese Anordnung ist mit Vorteil gewährleistet, daß sich innerhalb des Beckens praktisch ohne gegenseitige Störung sowohl die zentrifugal nach außen gerichtete Strömung für die eingeleitete, den gesamten Feststoffanteil enthaltende Flüssigkeit als auch die zentripetal nach innen gerichtete, praktisch nur noch den Feinanteil enthaltende Flüssigkeitsströmung ausbilden kann. Der dazwischenliegende Rost bewirkt einerseits eine Führung für die beiden entgegengesetzten Strömungsfelder, erlaubt andererseits jedoch den Durchtritt der im oberen Strömungsfeld sich durch Sedimentation abscheidenden schwereren Teilchea

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß mit Abstand unterhalb des offenen Endes der Einführleitung ein waagerechtes Leitblech angeordnet ist, auf dessen Oberseite ein Schaufelrad mit gekrümmten Schaufeln angebracht ist Durch diese Anordnung wird die Ausbildung eines stabilen Strömungsfeldes innerhalb des Beckens unterstützt Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist es besonders vorteilhaft wenn das Schaufelrad von der zentral eingeführten Flüssigkeit oder mittels einer Welle drehbar ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann für eine Reihe von Einsatzfällen angewendet werden, so beispielsweise zum Trennen von Feststoff und Flüssigkeit, wobei der größere Teil der von Feststoffen befreiten Flüssigkeit durch Überlaufen oben in der Vorrichtung austritt während der Feststoff in den Auslaßtrichtern gesammelt wird, von welcher Stelle er mit einem Teil der Flüssigkeit abgeführt wird. Andererseits kann das Verfahren und die Vorrichtung auch zum Trennen von in Flüssigkeit enthaltenen Feststoffen in zwei Fraktionen Anwendung Finden, wobei der größere Teil der Flüssigkeit zusammen mit der feinen oder leichten Fraktion durch Überlaufen oben in der Vorrichtung entfernt wird, während die gröbere oder schwerere Fraktion sich in den Auslaßtrichtern ansammelt von wo aus sie wiederum mit einem Teil der Flüssigkeit abgeführt wird. Bei einer Suspension der Feststoffe in Seewasser ist es vorteilhaft, wenn zur Herabsetzung des Salzgehaltes der aus der Vorrichtung abzuführenden Feststoffe zum Abführen Süßwasser eingeführt wird.

Neben der Feststoff-FlOssigkeits-Trennung eignet sich das Verfahren und die Vorrichtung auch für die Trennung eines Gemisches von zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, z. B. eines öl-Wasser-Gemisches. In diesem Fall kann auch eine Hilfsflüssigkeit dem in das Becken ausströmende Gemisch zugesetzt werden. In dieser Hilfsflüssigkeit kann einer auf die Konsistenz von einem oder mehreren Teilen der zu trennenden Mischung einwirkende Substanz enthalten sein.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigt,

F i g. 1 einen senkrechten axialen Schnitt durch eine erste Ausführungsform,

F i g. 2 einen waagerechten Schnitt nach der Linie 2-2inFig.1,

F i g. 3 und 4 eine Variante einer Einzelheit aus Fig. 1.

F i g. 5 einen senkrechten Axialschnitt durch eine andere Ausführungsform des Erfindungsgemäßen Gerätes,

Fig.6 einen waagerechten Schnitt nach der Linie VI-Vl in F i g. 5,

F i g. 7 eine dritte Ausführungsform.

Wie in F i g. 1 ersichtlich ist, besteht die Vorrichtung aus einem aus vier übereinander angeordneten Teilen aufgebauten Becken. Ein erster zylindrischer Teil 1 mit Überlaufrand 2 und einer Rinne 3 sowie einem Auslaßrohr 4. Unter diesem oberen Teil 1 befindet sich ein konischer zweiter Teil 5, der einen waagerechten oder einen unter einem Winkel angeordneten Rost (oder Sieb) 6 (siehe F i g. 5 und 7) enthalten kann und nach unten in einen zylindrischen dritten Teil 7 übergeht, der einen waagerechten oder unter einem Winkel angeordneten Rost (Sieb) 8 enthält, der an seinem Umfang mit öffnungen 9 versehen ist, welche einen vergrößerten Durchmesser in Vergleich mit den übrigen Perforationen aufweist Am Innenrand ist eine Hülse 10 vorgesehen.

Der untere Teil der Vorrichtung besteht aus vier Trichtern 11, die aus einer an dem Umfang liegenden Platte 12 in Form eines Kegelsegments, radialen Platten 13a in Form eines Schraubenblatts und einer konkaven Platte 13&. die konzentrisch zur Mittelachse des Beckens Hegt aufgebaut ist Jeder Trichter ist weiter mit einem Auslaßstutzen 14 mit einem von einem Niveauregler 16 betätigten Ventil 15 versehen.

Ein oberes Schaufelrad 17 und ein unteres Schaufelrad 18 sind auf einer horizontalen Scheibe 19 oder einem Leitblech in der Mitte des Teiles 7 des Geräts angebracht Das zn behandelnde Gemisch wird über eine Leitung 20 m der Mitte des Raumes 7 and in der Mitte des Schaufelrads 17 zugeführt

Eine reine, zum Waschen der Festteilchen dienende und ihre optimale Abre bewirkende Flüssigkeit wird ober eine Leitung 21 in der Mitte des Raumes 7. und zwar in der Mitte des Schaufelrads 18 herange fahrt diese Zuführung reiner Flüssigkeit wird von einem Ventil 22 regert Das Schaufelrad 17. 18 wird von zwei aas den Leiten 2Θ und 21 heraustretenden Flüssigkeiten bewegt

Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Das Material das , geirenm oder eingedickt werden soll, gelangt ober die Leiteng 20 in der Mitte der Vorrichtung m den TeO 7. Die Strömung des zu behandelnden Materials, in der Zeichnung mit Pfeilen und Tupfen angegeben, dringt bis zum Rad 17 durch, dessen Schaufeln in der Weise ausgebildet oder angeordnet sind, daß eine Wirbelbewegung entsteht, die sich in dem ganzen Teil 7 fortsetzt Dieses waagerechte Wirbelfeld A wird durch eine Drehbewegung gefördert, die

S von dem aus der Leitung 21 austretenden Strom verursacht wird.

In einigen besonderen Fällen wird das Schaufelrad 17, 18 mit Hilfe einer Treibwelle 23 angetrieben, die sich in Lagern 24 dreht, um bei erhöhter Geschwindig keit die Wirbelströmung zu vergrößern. Die Leistung für eine beschleunigte Drehung des Rades kann von einem Motor-Variatoraggregat aufgebracht werden.

Die Wirbelbewegung A wirft infolge Fliehkraft die aus dem Schaufelrad 17 austretende Flüssigkeit mit den

Teilchen gegen die Wand des zylindrischen Teiles 7.

Gleichzeitig wird eine andere Wirbelbewegung von dem anderen Schaufelrad 18 herbeigeführt Diese Drehbewegung wird von der aus der Leitung 21 austretenden reinen Flüssigkeit aufrechterhalten. Das Ventil 22 ermöglicht die Regulierung der Menge der reinen Flüssigkeit die in den Teil 7 injiziert wird. Die Drehzahl des Schaufelrades 18 ist der des Schaufelrads 17 gleich, da die beiden Räder auf derselben Welle bzw. Treibwelle 23 angebracht sind.

Unter dem Wirbelfeld A bildet sich ein wirbelnder Strom D derart daß die schweren oder großen Feststoffe, die im folgenden Körner genannt werden, in diesem Strom mitgenommen werden und sich in dem Teil 11 in vertikaler Richtung bewegen. Die Körner sind von dem größten Teil der feinen und/oder leichten Teilchen befreit und schlagen sich in den Trichtern 11 nieder.

Ein Teil des Wirbelfeldes A. das sich horizontal in dem Raum 7 dreht ändert durch Berührung mit der

inneren Seite der Wand dieses Raumes ihre Richtung. Der Strom geht demzufolge nach oben und tritt durch die öffnungen 9 mit größerem Durchmesser in der Nähe der äußeren Seite des Rostes 8. Dieser Rost besteht aus einer durchlöcherten Platte, welche den Teil 7 von dem Teil 5 trennt Gleichzeitig wird eine andere Wirbelströmung Cerzeugt die eine wichtige Besonderheit aufweist aufgrund ihrer Zentripetalströmung, die eine zusätzliche Sedimentation der Körner bewirkt. Diese Körner, die in dem Strom C mitgenommen wer den. können durch die Durchlöcherungen des Rostes 8 und/oder durch die Hülse 10 hindurch, wieder in den Teil 7 gelangen und sich von hier aus wieder in den Trichtern 11 niederschlagen.

Die Strömung oder das Wirbelfeld Chat eine beson-

so dere Bedeutung, die darin besteht, daß dasselbe in Richtung zur Mitte divergiert Die Geschwindigkeit der Flüssigkeit nimmt nicht zu und ti sich sogar. Die schweren Teilchen bleiben am Boden der divergierenden Strömung, was den Durchfluß dieser Teilchen

SS durch die Durchlöcherungen des P.ostes 8 fördert Es ist der Hauptzweck des Rostes 8, die Entstehung von zwei unabhängigen Wirbelfekiern A und C zu ermöglichen und den schweren Teilchen die Möglichkeit zu bieten, aus dem Feld C zum Feld A zurückzukehren. Eine Nei gung des Rostes 8, wie in F i g. 7 gezeigt in Kombina tion mit der gegensinnigen Neigung der oberen Wand des zweiten Teiles S fördert die Divergenz des Feldes C Wenn die Strömung C den Mhte&ereich der Vorrichtung erreicht teilt sie sich in zwei Teile: der eine Teil richtet sich nach oben in Richtung des Oberteufrands 2. während der andere, der noch Körner enthalten kann, ober die Hülse 10 nach unten gezogen wird, und in den Teil 7 zurückkehrt.

Die über den Überlaufrand 2 des Teiles I abfließende und durch die Rinne 3 und die Leitung 4 abgeführte Flüssigkeit enthält grundsätzlich nur feine und/oder leichte Teile, die man zu entfernen wünscht.

Die Konzentration der über die Auslaßstutzen 14 der S Trichter 11 abgeführten Körner in der Flüssigkeit kann durch die Anwendung von Niveaureglern 16 vergrößert werden. Durch Fernwirkung können die vom Motor betätigten Ventile 15 die Abfuhrleistung an den Öffnungen 14 regulieren; in dieser Weise wird es möglich, Feststoffkonzentrationen von 75%, also 75 g Feststoff zu 25 g Wasser zu erhalten.

Bei der Anwendung einer einen zylindrischen Teil 7 von etwa 9 m aufweisenden Vorrichtung beträgt die zentrale Gemischzuführung etwa 3600 mVSt, wobei die radiale Strömungsgeschwindigkeit des sich in der Richtung des äußeren Umfangs des zylindrischen Teiles 7 begebenden Gemisches von 4 m/Sek. bis etwa 0,2 m/Sek. abnehmen wird, während das Verhältnis zwischen der Menge des zu behandelnden Gemisches ao und der Menge reiner Flüssigkeit etwa 3 :2 und 3 :1 sein kann und der Prozentsatz reiner Flüssigkeit an der Gesamtmenge der Flüssigkeit weniger als 40% betragen wird.

In F i g. 2 ist der untere Teil der Vorrichtung mit den «5 vier Trichtern 11 und ihren Auslaßstutzen 14 ersichtlich.

F i g. 3 zeigte eine Variante der Erfindung, wobei das Leitblech 19, das auf die aus den Leitungen 20 und 21 tretenden Strömungen einwirkt, nicht durch ein Rad, sondern durch ein fest befestigtes Glied gleicher Art gebildet wird, d. h. ein mit durch eine Platte 19 getrennten Schaufeln 17 auf der oberen Seite und Schaufeln 18 auf der unteren Seite versehenes Glied, wodurch den Strömungen eine zentrifugal wirbelnde Bewegung erteilt wird.

Falls man bei dieser Variante eine dieser Flüssigkeiten nicht in eine Drehbewegung zu bringen wünscht, können die betreffenden Schaufeln 18 oder 17 einfach aus sich radial erstreckenden flachen Armen auf der Platte 19 bestehen, während die anderen Schaufeln 17 bzw. 18 beibehalten bleiben. In dieser Ausführung (F i g. 3) fällt die Hülse 10 weg, wobei der Rost 8 sich bis zur zentralen Rohrleitung 20 erstreckt.

F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, wobei der auf die aus der Leitung 20 austretende Strömung einwirkende Vorrichtungsteil durch eine waagerechte, zentral den oberen Teil der vier Trichter 11 unterstützende Wand 25 gebildet wird, wobei keine lnjektionsflüssigkeit zugeführt wird. s»

Fig.5 zeigt eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die unterirdisch angebracht werden kann, worin man eine Abtrennung von den in der zu behandelnde Flüssigkeit enthaltenen festen Stoffen bewirken will, ohne daß die Abfuhr auf der unteren Seite möglich ist Diese Variante weist dieselben Elemente 1 bis 9,11 bis 14,17 und 19 auf. Die AuslaBstutzen 14 ermöglichen eine Abfuhr der festen Teilchen in einen sich darunter befindlichen Sammelbehälter 26. Ein Schaufelrad 17 ist fest auf einem zentralen, in der Mitte des Gerätteils 7 angeordnetes Rohr 27 angebracht Die zu behandelnde Mischung wind Ober einen ringförmigen, das zentrale Rohr 27 umgebenden Kanal 28 zugeführt Die Mischung tritt durch die Schaufeln 17 ein, welche derart ausgebildet und/oder angeordnet sind, daß ein zentra- flj ler Wirbelstrom erzeugt wird, der sich in dem ganzen Teil 7 fortplanzt Das Wirbelfeld A treibt durch die Fliehkraft die Flüssigkeiten mit den festen, das Schaufelrad verlassenden Teilchen gegen die zylindrische Wand des Teiles 7. Die schweren und großen Teilchen, Körner genannt, fallen in den wirbelnden, sich in der vertikalen Fläche der Trichter 11 fortbewegenden Strom D.

Die feinen und/oder leichten Teilchen bewegen sich in Aufwärtsrichtung und gehen durch die öffnungen 9 des Rostes 8 hindurch. So entsteht die Wirbelströmung Q die das besondere Merkmal aufweist, daß durch die ihn aktivierenden zentral gerichteten Radialkräfte die Materialkörner, die mit diesem Strom mitgenommen werden, sich niederschlagen und durch die Löcher des Rostes 8 hindurch zum Teil 7 zurückkehren, von wo her sie in die Trichter 11 abschwenken können. Ein schräg angeordneter Rost 6 führt diesen Strom gegen den Rost 8.

Die über den Überlaufrand 2 des Teiles 1 abfließende und durch die Rinne 3 und das Rohr 4 abgeführte Flüssigkeit enthält im wesentlichen nur feine oder leichte Teilchen. Die über die Auslaßstutzen 14 abgeführten Körner werden sich in dem Sammelbehälter 26 sammeln.

Ein mechanisches, sich lotrecht durch den Schaft 27 bewegendes Gerät 29 in Form eines Greifers ermöglicht die Aufnahme der in dem Sammelbehälter 26 niedergeschlagenen Körner und deren Abfuhr, nachdem sie in geeigneter Weise überirdisch entwässert worden sind. Diese besondere Ausführung ist dadurch vorteilhaft, daß die Möglichkeit geboten ist, die Materialkörner abzuführen, ohne daß die hydraulischen Strömungen gestört werden. Damit wird die Abtrennung von Feststoffen aus der obenerwähnten Flüssigkeit erleichtert

F i g. 6 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung, der den ringförmigen Verteilungskanal 28, die Schaufeln 17 des Schaufelrads (gestrichelt eingezeichnet) und die vier Auslaßtrichter 11 des Geräts mit ihrem Auslaßstutzen 14 veranschaulicht

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Beispiels stellen die erfindungsgemäße Vorrichtung dar, soweit sie zur Trennung von Teilchen angewendet wird, die eine Zusammensetzung (oder ein spezifisches Gewicht) aufweisen, die sehr verschieden von dem der Flüssigkeit ist wie Sand im Wasser. Die Erfindung hat den gleichen Vorteil für die Trennung schwimmender Teilchen in einer Flüssigkeit, in der die normale, zum Abtrennen erforderliche Zeitdauer beträchtlich oder sogar unendlich ist In diesem Fall kann die Möglichkeit zum Einführen einer Hilfsflüssigkeit durch die Schaufel 18 benutzt werden. Eine derartige Flüssigkeit könnte einen katalysierenden Stoff für die Teilchen enthalten und ein Ausflocken und eine Erschwerung und somit eine bessere FäUungsleistung herbeiführen.

Die Erfindung kann auch bei der Trennung zweier nicht mischbarer Flüssigkeiten Anwendung finden, worin die leichte Flüssigkeit sich durch das Feld C und die schwere Flüssigkeit sich durch das Feld D hindurch bewegt

In F i g. 7 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach den F i g. 1 und 5 gezeigt, die an die Behandlung einer Flüssigkeit wie Wasser angepaßt ist, die nicht nur Teilchen mit einem spezifischen Gewicht fiber eine sondern auch eine verunreinigende Flüssigkeit wie öl mit einem spezifischen Gewicht unter eins enthält Die Elemente 1 bis 9,11.12,17 bis 19, 21 und 26 der Einrichtung entsprechen denen der F i g. 1 und 5. Der Rost 6 fiberdeckt jedoch den ganzen Abstand zwischen der zylindrischen Wand t

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und einer zentralen Stützte 30. Diese ortsfeste Stütze ersetzt die Leitung 20 und die Hülse 10 (F i g. 1) oder das Rohr 27 und den Kanal 28 (F i g. 5). Der Rost 8 weist ein Gefälle auf und bildet einen Kegel mit einem Scheitelwinket von etwa 155°.

Der Rost 8 stützt sich ab auf radial verlaufenden Balken in Form von Zuleitungsrohren 31 für die zu behandelnde Mischung. Zu diesem Zweck sind die Rohre 31 durch einen ringförmigen Behälter 32 mit einem Rohr 33 mit dem Inneren verbunden. Im Inneren stehen die Rohre 31 mit einem Verbindungsstück 34 zu den Schaufeln 17 in Verbindung. In dieser Weise hat das Schaufelrad 17 einen Durchmesser größer als nach den Ausführungsformen gemäß den F i g. 1 und 5, aber die zu behandelnde Mischung wird in beiden Fällen zentral in das Becken eingeführt. Wie die F i g. 7 zeigt, weist die zentripetale Strömung in dem Feld C eine deutlich divergierende Form auf, um eine Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit zu verhindern. Um die verunreinigende Flüssigkeit (öl) abzutrennen, ist die obere Wand des zweiten Teiles 5 in der ringförmigen, den Boden der Rinne 3 bildenden Zone 35 durchlöchert. Ein zweiter Boden 36 ist mit leichtem Gefälle in der Rinne 3 angeordnet; dieser Boden dient nicht nur als Auffangfläche für die über den Überlaufrand 2 fließende Flüssigkeit, sondern gleichzeitig auch als Decke für das die Zone 35 durchfließende öl. In dem oberen Bereich des Bodens 36 ist ein Auslaß 37 mit einem Rohr 38 vorgesehen. Durch die Anordnung des Rohres 38 in richtiger Weise oberhalb des Überlaufrands wird ein zwangläufiger Abfluß des sich in dem Auslaß 37 sammelnden Öls erzielt.

Die vier Fülltrichter U und die Auslaßrohre 14 stehen über die Verbindungsstücke 39 mit einem gemeinsamen Sammelbehälter 26 in Verbindung.

ίο In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Klärung deutlich verbessert durch die Zusammenwirkung der unterschiedlichen Wirbelströmung, wodurch es im Vergleich zu anderen Geräten möglich ist, dasselbe Resultat mit deutlich kleineren Kläroberflächen zu erzielen.

Eine vorteilhafte Anwendung findet die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Beladen von schwimmender Einheiten, wie selbstfahrenden Saugbaggern, Prahmen Schleppkähnen usw., bei dem eine Zeitersparnis erzieli

ao wird. Falls das zu waschende und abzutrennende Gut ir Seewasser enthalten ist, hat man durch die Möglichkeil in dem Gerät eine gewisse Menge reines Wasser hinzu zufügen, den Vorteil, den Salzgehalt des niederzuschla genden Gutes herabzusetzen, vorausgesetzt, daß da;

as lnjektionswasser Süßwasser ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche: 2

1. Verfahren zum Abtrennen von Teilchen aus einer Flüssigkeit, bei dem diese zentral in ein Bek- S ken eingeführt wird, und anschließend radial nach außen und unter Wirbelbildung dem Beckenrand zufließt, wobei die Flüssigkeit mit einer leichteren Fraktion der Teilchen über einen Beckenrand-Oberlauf und eine schwerere Fraktion der Teilchen am Beckenboden abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelströmung im wesentlichen waagerecht zum Beckenrand geführt und dort um etwa 180° umgelenkt wird, wobei die schwerere Fraktion der Teilchen im wesentlichen zum unteren Austrag hin absinkt und die Flüssigkeit mit der leichteren Fraktion der Teilchen in einer radialen zentripetalen Wirbelströmung zum Bekkenzentrum oberhalb des Flüssigkeitseintritts zurückgeführt wird, wonach von der Zemripetalstro- mung mitgenommene Teilchen der schwereren Fraktion erneut der waagerechten Wirbelströmung zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schwerere Fraktion durch einen vertikal umlaufenden Wirbelstrom abgeführt wird, welcher von der waagerechten Wirbelströmung nach unten abgeleitet wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zentral in das Becken unter die radiale, waagerechte Wirbelströmung zusätzlich eine reine Flüssigkeit geleitet wird, deren spezifisches Gewicht niedriger ist als das der mit Teilchen beladenen Flüssigkeit

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Teilchen beladene Flüssigkeit mit einer solchen Geschwindigkeit in das Becken eingeführt wird, daß dei radiale Geschwindigkeit der waagerechten Wirbelströmung radial von etwa 4 m/sec auf etwa 0,2 πι/sec abnimmt

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Becken mit Überlaufrand und Ablaufrinne sowie eine zentral in das Becken geführte Leitung zum Einbringen einer Teilchen enthaltenden Flüssigkeit aufweist dadurch gekennzeichnet, daß das Becken, von oben nach unten, im wesentlichen aus vier aufeinander angeordneten Teilen aufgebaut ist die aus einem zylindrischen, an seinem oberen Ende den so Oberlaufrand (2) bildenden oberen Teil, der von der Ablaufrinne (3) umgeben ist, einem zweiten, sich nach unten verbreiternden Teil (5), einem zylindrischen dritten Teil (7), dessen Querschnitt größer ist als der des ersten Teiles (1) und der einen Rost (8) enthalt, und einem unteren Teil bestehen, der aus einem oder mehreren, einen Sammelbehälter bildenden Auslaßtrichtern (11) gebildet ist und daß die zentrale, zum Einführen der zu trennenden Flüssigkeit dienende Leitung (20, 28) sich von oben bis etwa zur Mitte des dritten Beckenteils (7) bis unter den Rost (8) erstreckt

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit Abstand unterhalb des offenen Endes der Einführleitung (20) ein waagerechtes Leitblech (19) angeordnet ist auf dessen Oberseite ein Schaufelrad (17) mit gekrümmten Schaufeln angebracht ist.

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