DE2236022A1 - Geschlossener behaelter zur klaerung durchlaufender gemische - Google Patents

Description

• "Geschlossener Behälter zur klärung durchlaufender Gemische." In der Industrie werden vielfach offene Behälter zur Klärung für Gemische aus festen und flüssigen Stoffen, deren Festteilchen durch Eigengewicht beim langsamen Durchströmen absinken, benutzt.
• Infolge der geringen Sinkgeschwindigkeit der Feststoffe, entspr.
• ihrem spec.Gewichtsunterschied zum Wasser ist nur eine langsame Eins trömges chwindi glc des Gemisches möglich, um Absinken der Feststoffdurch Flüssigkeitsbewegungen nicht zu verhindern.
• Vielfach werden mehrere offene glärbehälter hintereinander geschaltet, um durch mehrmaligen Durchfluss wieder verwendbares Wasser zu erhalten. Zum Abtluss in Flüsse sind zusätzlich grosse,Klärbecken erforderlich, die in kurzen Zeiträumen gereinigt werden müssen.
• Erfindungsgemäss wird in einem geschlossenen Klärbehälter durch Ueberdruck und hohe Einströmgeschwindigkeit des Gemisches zur tiefsten Stelle eine wesentlich höhere Durchsatzmenne als bekannt erzielt, er Zentrifuge nach DBP 110 20 50. Durch regelbares Absaugen von zurückströmenden Festteilchen mit Wasser im Klärbehälter ist die Reinheit des Ablaufwassers einstellbar.
• Die Abflussöffnung im Deckel ist verengt, damit im geschlossenen Behälter durch Hemmung im Abfluss ein fberdruck entsteht. Hierdurch breitet sich die Flüssigkeit aus dem Gemisch seitlich des Einspritzstrahles bereits in einem kurzen Abstand von der Rohrmündung über den gesamten Behälterquerschni t t aus und die gross. Einstrbmgeschwindigkeit wird entsprechend dem wesentlich grösseren Querschnitt stossartig herabgesetzt.
• Die Feststoffe im Gemisch haben die Strahlgesehwindigkeit aus dem Rohr zur tiefsten Behilteratelle zusätzlich einer Eigensinkgeschwindigkeit, die sich aus dem Unterschied ihres spezifischen Gewichtes Gewichtes zum Wasser ergibt. Bis zu einer verhältnismässig grossen.
• Einströmgeschwindigkeit bringt das seitlich abgleitende Wasser die Feststoffe infolge ihrer kinetischen Energie aus der Strahlgeschwindigkeit nicht wesentlich aus ihrer Strllmungsrichtulg, und bewirkt eine schnelle und saubere Trennung Zurückströmande geringe Festteilchen von der tiefsten Stelle werden mit Wasser auf dem Rückwege zum Ablauf durch ein Ringrohr mit kleinen Löchern mittels Pumpe abgesaugt, in das Elnlautrohr gedrückt und nochmale zur Trennung in den Klärbehälter gespritzt. Durch Regulierung der Puipenleistu des Klärbehälters wird die abgesaugte Gemischmenge grösser oder kleiner und kann dadurch bei vielen Gemischen bis zum klaren Ablaufwasser eingestellt werden.
• Zur weitgehendsten Klärung schwieriger Gemische können mehrere Klbrbehälter hintereinander durchströmt werden.
• Slnsatsbleche Ubereinander, deren Kammern das abfliessende Wasser zur Behilterwand leiten, bewirken einen wesentlich längeren Weg zur Abflussöffnung, verhindern Wirbelungen im Klärbehälter, die Einströmgeschwindigkeit kann erhöht und schnelleres Absinken der Feststoffe ergibt wesentlich grössere Mengenleistung.
• Der Querschnitt der Kammeröffnungen in der Mitte ist wesentlich kleiner als in Nähe der Aussenwand und die Strömung wird verlangsamt. Der Abfluse erfolgt im oberen Teil der senkrechten Kasmerwände durch verengte Querschnitte, damit mitgerissene Feststoffe auf die unteren schrägen Kammerwände absinken, zur Mitte rutschen und vom Einspritzstrahl nach unten mitgenommen werden.
• Zur weiteren Klärung von schwierigen Gemischen werden zweckmässig in das Zuleitungsrohr zum letzten Klärbehälter Fällmittel eingespritzt, die Farbstoffe, Kolloide u.s.w.stossartig ganz oder teilweise binden, damit diese durch den letzten Einspritzvorgang mit den Festetoffen abgesetzt werden.
• Infolge der Wirbelungen im Rohr, das beliebig lang ausgeflihrt werden kann, erfolgt die bindung der Fällmittel sehr schnell und ist rentabel, weil nach Durchlauf von ein oder mehreren Klärbohältern nur noch ein geringer Teil der Festatoffe Fällmittel verbrauchen kann.
• Durch Überdruck, Einspritzstranl und regelbarer Absaugung fliesst an den Wandungen fast klares Wasser ab und erst nach langer Zeit treten Verschmutzungen ein, sodass durch Reinigung in grossen Zeiträumen Arbeitskräfte Arbei-tskrifte eingespart werden.
• Zum kontinuierlichen Abtransport der Feststoffe ist anstelle des Rohres an der tiefsten Stelle eine Öffnung, durch die alle Feststoffe in di'e'~Becher eines endlosen Becherwerkes fallen, welches sie im abgeschlossenen Kanalhoch hebt. Dieser Kanal, oben als Trichter ausgebildet, ist höher als durch ueberdruck im Klärbehälter das Wasser ansteigt, damit keine Flüssigkeit austreten kann.
• Sie werden zweckmässig ausserhalb des Klärbehälters angeordnet.
• An der tichtersnitze saugt ein Rohr mit regulierbarer Fumnenleistunr das Wasser mit zurückströmcndcn Festteilch d drückt das Gemisch in das Einlaufrohr zur nochmaligen Trennung. Gleichzeitig entsteht durch den Druckunterschi Behälterspitze' eine StrUmung in den Kanal des Becherwerkes, die zwangsläufig zurückströmende Festteilchen aus dem Klärbehälter in den Kanal mitnimmt.
• Die Becher sind nach æwei Seiten offen und Feststoffe werden von deren Bodenplatte an den Kanalwandungen hochgedrückt. Der Antrieb erfolgt oberhalb des Wasserspiegels und die Zähne des Antriebrades greifen in eine offene Seite des Bechers. Diese Zähne füllen den Raum des Bechers aus, damit alle Feststoffe durch die andere offene Seite des Bechers an der hochgeführten Kanalwand stichfest ausgepresst und das ausgedrückte Wasser iliesst in den Trichter zurück Um in verschieden gefüllten Bechern Druck zu erzeugen, ist das Antriebsrad federnd und einstellbar angeordnet, oder die Radzähne werden sägeartig ausgebildet und erhalten Federn, die die freibleibende Seitenfläche der Zähne ausfüllen, damit die Feststoffe federndausgepresst werden. Dieser Druck kann beliebig gross sein, damit Zellen mit Wasserkern zerquetscht werden. Um das Abkratzen von Feststoffen mit Klebkraft von der feststehenden Wand zu vermeiden, läuft ein Gegenrad mit.
• Von den Rädern werden festsitzende Stoffe durch einstellbare Schaber leicht gelöst und fallen in die Becher zurück. Durch Geschindigkeitsregulierung des Becherwerkes wird der Abtransport der Feststoffe der Behälterleistung angepasst. Oberhalb des Antriebes wird das Becherwerk horizontal geführt und die ausgedrückten stichfesten Feststoffe fallen in ein Auffangblech.
• Die Entleerung der Feststoffe aus den Klärbehälter kann auch durch ein Rohr an der tiefsten Stelle mittels ein oder zwei Ventile hintereinander in üblicher dickflüssiger Weise erfolgen.
• Neuere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den in der Zeichnung wiedergegebenen AusfUhrungsbeispielen hervor.
• Es zeigt: Fig. 1 einen Lingssehnitt durch einen Klärbehälter.
• Fig. 2 einen Horizontalschnitt gem. der Linie I-I in Fig.l Fig. 3 die Ansicht von 2 Klärbehältern hintereinander mit einem Zufluss.
• Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Klärbehälter mit kontinuierlichem Abtransport der Feststoffe.
• Fig. 5 einen Teilschnitt des Antriebrades mit Federn.
• Fig. 6 einen Horizontaischnitt gen. der Linie II-II in Fig. 4 u.9.
• Fig. 7 einen Schnitt durch einen Becher im vergrösserten Maßstab.
• Fig. 8 einen Schnitt gen. der Linie 111-111 in Fig. 7.
• Fig. 9 einen Längsschnitt durch einen Klärbehälter mit Einsatzblechen.
• Ein geschlossener Klärbehälter 1 gern. Fig. 1 wird zweckmässig rund und unten konisch ausgeführt.
• Durch den Deckel 3 wird senkrecht ein Rohr 4 geführt, das zur tiefsten Stelle 2 gerichtet ist. Im Deckel 3 ist um das Rohr 4 eine ringförmig. Abflussöfftung 5 so eng angeordnet, dass im Klärbehälter ein bestimmter Uberdruck entsteht. Das zu trennende Gemisch wird mit erhöhtem Druck durch das Rohr 4 mit einem Strahl in Richtung zum tiefsten Punkt eingespritzt und das Wasser breitet sich infolge des Ueberdrucks im Klärbehälter 1 seitlich stossartig Über den ganzen Querschnitt aus, während die Feststoffe durch ihre Geschwindigkeit aus der Rohrströmung und Eigengewicht zum tiefsten Punkt 2 des Behälters 1 gelangen und dort infolge ihres höheren spec. Gewichtes zum grössten Teil sitzen bleiben Zurückströmende Festteilchen werden mit zum Ablaut 5 von einem Ringrohr 30, Fig.l, das unten und seitlich kleine Löcher 31 hat, abgesaugt. Durch Rohr 32 mittels Pumpe 33, Fig.l, auf dem Behälterdeckel 3 wird das abgesaugte Gemisch durch Leitung 34 in das Einströmrohr 4 zur nochmaligen Trennung eingespritzt.
• Durch die höhere @@@@@@@@@@@ beim geschlossenen Klhrbehhlter kann bis zu einem hohen Prozentsatz zurückströmendes Gemisc els Regulierung der Saugleistung durch Pumpe 33 abgesaugt werden, sodass viele Gemische klaren Ablauf haben. Der grössere oder kleinere Abstand der Mündung des Rohres 4 vom Ringrohr 30 und die Einspritzgeschwindigkeit bestimmen die Mengenleistung der geklärten Ablauifliissiakeit des Behälters.
• Der grössere oder kleinere Raum zwischen Ringrohr 30 bis zum tiefsten Punkt 2 ergibt die Menge des zurückströmenden absaugbaren Gemisches in das Rohr 4 verringert entsprechend der Pumpenleistung die rhindert dadurch Verunreinigung des Ablaufwassers.
• Der Ablauf des Wassers durch die Öffnung 5 erfolgt entweder in eine Auffangerinne 6, oder in ein geschlossenes Rohr 7 gern. Fig. 3, das zum folgenden Klärbehälter führt und dort das Strahlrohr 4 zum Einspritzen des verdünnten Gemisches aus dem l.Behälterl bildet. Dies kann für schwierige Gemische bei mehreren Klärbehältern 1 hintereinander ausgeführt werden. Werden in das Rohr 7 vor dem letzten lärbehälter 1 mittels Zulaufrohr 8 Fällmittel eingespritzt, so kann Rohr 7 so lang ausgebildet werden, dass alle Fällmittel beschleunigt durch Wirbelungen im Rohr bis zur Rohrmündung alle Schwimm- und Festteilchen des Gutes gebunden haben und an den tiefsten Punkt 2 gelangen. Am tiefsten Punkt 2 gern. Fig. 1 können die Feststoffe durch zwei Ventile 8a, die nacheinander geöffnet und geschlossen werden, abgelassen werden, oder sie fallen in ein endloses Becherwerk 9 gern.
• Fig. 4 u.9, das sie über den Deckel 3 im geschlossenen Kanal 10 mittels Bodenplatte 14 a hochhebt und nach dem Umlenken der Becherkette 9 um Rolle 11 zur Horizontalen in ein Auffangblech 12 durch die offene Seitenwand 13 der Becher 14 fallen lässt. Im geschlossenen Kanal 10 steigt das Wasser entsprechend dem tberdruck im Klärbehälterl bis zu einer bestimmten Höhe an.
• An der tiefsten Stelle 35 des Trichters 36, Fig. 4 1.9, wird das entw stehende Gemisch durch Rohr 37 mittels regulierbarer Pumpe 33 abgesaugt und durch Leitung 38 in das Einströirohr 4 zur nochmaligen Trennung in den KlErbehälter 1 gespritzt. Durch den Druckunterschied im Kanal 10 und Klärbehälter 1 entsteht an der Behälterspitze 2 eine Strömung, die abgesetzte Feststoffe in den Kanal 10 mitnimmt, Aus der Behälterspitze zurückströmende Flüssigkeit, die Festteilchen enthält, saugt Ringrohr 30 mittels Rohr 32 durch Pumpe 33 ab und drückt sie in die Leitung 38. Die Wandfläche 3Da ist zweckmEssig schräg, damit abgesetzte Festteilchen auf ihr zur Mitte gleiten.
• Durch Schieber 32a, Fig. 4 u.6, in den Rohren 32 u. 37 wird die Verteilung der abgesaugten Gemischmenge aus Trichter 36 und Ring..
• rohr 30 zweckmässig eingestellt.
• Über dem Wasserspiegel 15 bewegt das Antriebsrad 16 die Becherkette 9 in Pfeilrichtung. Die Zähne 17 fassen hierzu in die offene Seite 13 des Bechers 14, füllen weitgehendst diese Fläche 13 aus und drucken mit der Zahnflanke federnd gegen die Schachtwand 18 gem.Fig. 5 u.7.
• Das Zahnrad 16 kann mittels Handrad 19 beliebig weit in den Becher 14 geschoben werden. Befinden sich Feststoffe im Becher 14, so werden sie gegen die Schachtwand 18 durch die offene RUckwand 20 gem. Fig.
• 5 u.7 gedruckt, ausgepresst, von der Schachtwand 18 abgekratzt und das laser fliesst zurück in den Trichter 36. Bei harten Stücken im Becher 14 weicht das Zahnrad 16 mittels Feder 21 zurück. Bei fester Lagerung des Zahnrades 22 gem.Fig. 5 werden die Zähne 23 sägeartig ausgebildet, und zum Ausweichen werden Federn 24 gc..Fig. 5, die die Seitenöfftung ausfüllen, zum Auspressen der Feststoffe angeordnet.
• Durch Einstellen des Druckes auf die Feststoffe in den Bechern 14 werden alle Stoffe stichfest bis fest herausgebracht. Schaber 29, die mittels Langloch und Schrauben einstellbar sind, streifen festsitzende Stoffe ab und lassen sie in den Trichter 36 zurUckfallen.
• Um bei hohem Pressdruck grosse Reibung an der Wand des Kanals 10 zu vermeiden, kann ein Gegenrad 16a, Fig, 9, entsprechend Zahnrad 16, dessen Zähne durch die Becherrückwand 20 greifen, angeordnet werden.
• Zwischen den äusseren Zahnflächen beider Zahnräder 16 und 16 a werden die Feststoffe bei der Drehung mit wenig Reibung ausgepresst.
• Durch beliebig viele schräggestellte EinsatzblPche 25, Fig. 9, wird alles sich ausbreitende Wasser zur äusserston Kammerwand 26 geleitet.
• Der Querschnitt seitlich um den Einspritzstrahl ist unverändert, die Kammer 27 weitet sich nach aussen entsprechend dem Umfang und der fibfluse verlangsamt. Durch Öfftung 28 erfolgt der Ansfluss im oberen Teil jeder Kupfer 27. Durch geringen Uberdruck und Abtliessen des Wassers oben in der Kammer wird Absinken mitgerissener Feststoffe auf die untere rammerwand 25 erzielt. Sie rutschen durch die Schräge zur Mitte und werden vom Einspritzstrahl nach unten mitgenommen.

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Geschlossener Klarbehälter fÜr durchlaufende Gemische, die über eine in den Behälter führende Leitung einfliessen, deren Feststoffe am Boden des Behälters abgeführt werden und der eine Ablauföffnung für die geklärte Fllissigkeit hat, gekennzeichnet durch eine Verengung der im Deckel {5) vorgesehenen Ablauföffnung (5), durch die das Über ein Zuilussrohr (4) oben im Behälter (1) als Strahl eingespritzte Gemisch angestaut wird, so dass im BebFlter (1) ein Überdruck entsteht, der bewirkt, dass die Flüssigkeit sich bereits im geringen Abstand von der Mündung des Zuflussrohres (4) Über den behälterquerschnitt ausbreitet und aus der Ablauföffnung (5), abfliesst, während die Feststoffe entsprechend der Strahl- und Sinkgeschwindigkeit schnell zur tiefsten Stelle (2) gebracht werden.

2. Geschlossener Klärbehälter nach Anspruch 1. dadurch zekennzeichnet, dass Ringrohr (30) mit Löcher (31 kströmende Festteilchen mit Flüssigkeit absaugt.

3. Geschlossener Klärbehälter nach Anspruch 1-2. dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des abgesaugten Gemisch rhalb des Klärbehälters einstellbar ist.

4. Geschlossener Klärbehälter nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass abgesaugtes Gemisch mittels Pumpe 33 durch Leitungen (34 u.38) in Einströmrohr (4) gedrückt wird.

5. Geschlossener Klärbehälter nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass schrägliegende Einsatzbleche (25) Kammern (27) bilden.

6. Geschlossener Klärbehälter nach Anspruch 1-5, dadurch gekennseich net, dass die verengten Abflussöffnungen (28) an der höchsten Stelle der Kammerwand (26) liegen.

7. Geschlossener Klärbehälter nach Anspruch 1-, dadurch gekennzeichnet, dass abgesetzte Feststoffe an der tiefsten Stelle (2) durch eine öffnung des Behälters in ein endloses Becherwerk (9) fallen.

8. Geschlossener Klärbehälter nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Becherwerk (9) ur den Behälter (1) in einen geschlossenen Führungskanal (10) gleitet.

90 Geschlossener Klärbehälter nach Anspruch 1-8, dadurch gek ennz elchnet, dass Rohr (57) an der tiefsten Stelle (35) des Trichters (36), Fig. 4 u.9, Gemisch absaugt.

10. Geschlossener Klärbehelter nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Behälterspitze (2) eine Strömung in den Kanal (10), Fig. 4 u.9, besteht.

11. Geschlossener Klärbehälter nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Becher (14) auf der Vorderseite und Hinterseite offen sind.

12. Geschlossener Klärbehälter nach Anspruch 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (17) des Antriebsrades (16) für d38 Becherwerk (9) die offene Seite (13) der Becher (14) bis zur Hinterfläche nahezu ausfüllen.

13. Geschlossener Klarbehälter nach Anspruch 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gegenrad (16a) die Anpressfläche des Antriebrades (16) bildet.

14. Geschlossener Klärbehälter nach Anspruch 1-13, dadurch gekennzeichw net, dass Schaber (29) die Druckflächen des Antriebrades (16) und des Gegenrades (16a) reinigt.

15. Klärbehälter nach Anspruch 1-15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (17) des Antriebsrades (16) vom Becherwerk (9) mit regulierbarem Federdruck (Feder 21) in die Becher (14) eingreifen.

16. Klärbehälter nach Anspruch 1-15, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuleitungsrohr (7) des letzten Behälters ein Zulaufrohr (8) zur Einführung von Fällmitteln vorgesehen ist.

L e e r s e i t e