DE2343171B2

DE2343171B2 - Anlage zum Herstellen und Einleiten von Chlordioxyd in eine Wasserleitung

Info

Publication number: DE2343171B2
Application number: DE19732343171
Authority: DE
Inventors: Franco Rubano Padova Milanato (Italien)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-08-27
Filing date: 1973-08-27
Publication date: 1979-09-27
Also published as: DE2343171C3; DE2343171A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Herstellen und Einleiten von Chlordioxyd in eine Wasserleitung gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Chlordioxyd wird beispielsweise als Desinfektionsmittel einem Wasserstrom zugeführt, wobei eine Dosiereinrichtung dafür sorgt, daß die Konzentration des Chlordioxyds im Wasser nicht unerwünscht ansteigt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers nachläßt. Zur Lösung dieses Problems wird in der DE-AS 10 76 636 eine Dosiervorrichtung beschrieben, die mit Überdruck Chlordioxyd in die Wasserleitung gegen den Wasserdruck einbläst, und die mittels eines Strömungswächters die Strömung in der Wasserleitung überwacht, um die Zufuhr von Chlordioxyd zu unterbrechen, wenn keine Wasserströmung festgestellt wird. Auch wird die Dosiereinrichtung durch eine bekannte Regeleinrichtung derart an die Menge und Geschwindigkeit des in der Leitung fließenden Wassers angepaßt, daß eine bestimmte Chlordioxydkonzentration immer sichergestellt ist. Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Anlage liegt darin, daß eine Regeleinrichtung grundsätzlich sehr kompliziert und somit auch sehr störanfällig ist. Ein weiterer, grundsätzlicher Nachteil liegt in der bekannten Vorrichtung darin, daß ein Abregein des Reagenzienstroms zum Reaktionsbehälter nicht verhindert, daö sich eine explosionsfähige Gasansammlung in diesem ausbilden kann.

Um eine derartige Ansammlung explosionsfähigen Chlordioxyds zu verhindern, ist es aus der DE-AS 10 89 435 bekannt, Reaktionskomponenten unter Unterdruck zu halten, wobei dieses Unterdrucksystem durch Flüssigkeitssperren gesteuert wird. Diese Flüssigkutssperren können druckabhängig eingerichtet weri η, so daß ein Nachlassen der nachgeförderten .i^L-rmcnge oder eine Zunahme des im Reaktionsgefaß entwickelten Drucks jeweils dazu beitragen, daß die Flüssigkeitssperren überwunden werden und den Zutritt von Außenluft gestatten, die aufgrund ihres höheren Drucks das vorhandene Chlordioxyd verdünnt und das Nachströmen weiterer Reaktionskomponenten aus den zugehörigen Vorratsbehältern verhindert Die Anlage läßt sich allerdings ohne Abänderung nicht dazu verwenden, Chlordioxyd in eine Wasserdruckleitung einzuleiten; in diesem Fall müßte die ohnehin schon sehr komplizierte Anlage durch Hinzufügen einer weiteren Pumpe noch weiter kompliziert werden, mittels deren das Chlordioxyd wieder unter einen Druck gesetzt werden müßte, der höher ist als der Leitungsdruck. Dies allerdings führt wieder zu einem Ansteigen der Explosionsgefahr, so daß der Hauptvorteil der bekannten Anlage, die in einer gewissen Explosionssicherheit liegt, wieder verlorenginge. Auch eine Mengenregelung der bekannten Anlage ist außerordentlich schwierig.

!m übrigen weisen die bekannten Flüssigkeitssperren den Nachteil auf, daß s^:e auf Unterschiede im Wasserstrom nur verhältnismäßig träge ansprechen, und daß sie zudem beim Ansprechen dazu neigen. Schwingungen zu erregen, die zu örtlichen Überdrücken und somit zu Explosionen führen können.

Den beiden bekannten Anlagen ist als Nachteil gemeinsam, daß ein verhältnismäßig komplizierter Aufbau der Anlage erforderlich ist, um die gewünschte Reaktionssieuerung durchzuführen, und daß die bekannten Anlagen von einer fremden Steuerung und auch von einer elektrischen Stromversorgung abhängig sind, wodurch die Einsatzmöglichkeiten für die bekannten Anlagen beschränkt sind.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Reaktionssteuerung möglichst einfach durchgeführt wird, und daß die Anlage praktisch unabhängig von einer Fremdsteuerung oder einer elektrischen Versorgung ist

Dazu ist die erfindungsgemäße Anlage in der in dem Hauptanspruch gekennzeichneten Weise ausgebildet.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage wird das zu chlorierende Wasser in der Wasserleitung durch eine Wasserstrahlpumpe geleitet, mittels deren Unterdruck Chlordioxyd aus dem Reaktionsgefäß abgesaugt und die Reaktionskomponenten aus den Vorratsbehältern nachgesaugt werden. Dieser Unterdruck steht in unmittelbarer Relation zur Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im engsten Düsenabschnitt der Wasserstrahlpumpe und somit bei unveränderlichem Düsenquerschnitt zum Wasserdurchsatz. Es erfolgt somit nicht durch eine aufwendige und störanfällige Regelung, sondern durch eine unmittelbare Steuerung unter Verwendung eines mengenabhängigen Wasserdrucks die Beeinflussung der Chloi dioxyderzeugung.

Wird die Wasserströmung unterbrochen, dann fällt der Wasserdruck in der Wasserleitung ab, und der Druck im Düsenquerschnitt steigt auf den Umgebungsdruck an. Es unterbleibt somit zunächst ein weiteres Absaugen von Chlordioxyd, der Druck im Reaktionsgefäß steigt an und das Nachströmen von Reaklionskomponenten verlangsamt sich bis zum Stillstand. Mittlerweise könnte sich aber im Reaktionsbehälter eine explosionsfähige Menge an Chlordioxyd angesammelt haben; daher wird erfindungsgemäß jede der Leitungen zwischen einem Vorratsbehälter und dem Reaktionsgefäß mit einem Ventil versehen, das unmittelbar vom Wasserdruck in der Leitung derart gesteuert wird, daß bei Abfallen des allgemeinen Wasserdrucks trägheitslos

die Leitungen geschlossen werden und ein weiteres Nachführen von Reaktionskomponenten in den Reaktionsbehälter unterbleibt Die Ventile sind als Umschaltventile ausgebildet und verbinden somit das Sperren des Zuflusses von Reaktionskomponenten mit dem Öffnen einer Belüftung, die Außenluft in den Reaktionsbehälter eintreten läßt, der sich zu diesem Zeitpunkt noch unter Unterdruck befindet Es wird somit eine sich etwa noch ausbildende Ansammlung von Chlordioxyd unmittelbar derart verdfmnt, daß keine Explosionsgefahr mehr besteht. Es wird somit bei der Erfindung der Förderdruck des Leitungswassers einmal zum Steuern der zum Erzeugen des Chlordioxyds erforderlichen Reaktion und gleichzeitig zum Unterbrechen der Reaktion verwendet

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine erste A usführungsform der Anlage;

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform der Anlage;

F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt durch ein Membranrückschlagventil der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Art;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 3;

Fig.5 einen Längsschnitt durch ein Regelventil mit linearer Regelcharakteristik der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Art;

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie Vl-Vl von Fig. 5.

In der Anlage ist ein Reaklionsgefäß 1 vorgesehen, in das die Reaktionskomponenten eingeleitet werden, die in den Vorratsbehältern 2 und 3 enthalten sind. Der Zufluß der Reaktionskomponenten in das Reaktionsgefäß 1 erfolgt dadurch, daß ein Unterdruck in dem Reaktionsgefäß durch eine Wasserstrahlpumpe 4 erzeugt wird, die von einer Wasserleitung 5 gespeist wird. Der Wasserzufluß in die Wasserleitung 5 wird durch ein Sperrventil 6 geregelt. Die Wasserstrahlpumpe 4 steht mit dem oberen Teil des Reaktionsgefäßes 1 über eine Leitung 7 und zwei Vent'le 8 und 9 in Verbindung, von denen das Ventil 8 ein Rückschlagventil ist. Das Ventil 9 kann einen bestimmten Unterdruck in dem Reaktionsgefäß I festlegen, der von der Feder IO abhängt und daher unabhängig von den Durchflußmengen der Reaktionskomponenten und dem Arbeitsdruck der Wasserstrahlpumpe 4 ist.

Der Zustrom der Reaktionskomponenten von den Vorratsbehältern 2 und 3 in das Reaktionsgefäß 1 wird durch zwei Dosiereinrichtungen 11, von denen jede ein Regelventil mit linearer Regelcharakteristik aufweist, und von einem Stabilisierungs-Membranventil 13 geregelt, welches die Druckdifferenz zwischen dem Druck vor und hinter dem Dosierventil 12 steuert.

Vor der Dosiereinrichtung 11 ist ein Durchflußmesser 14 mit veränderlicher Durchflußfläche eingeschaltet. Vor dem Durchflußmesser ist ein dem Ventil 8 analoges Rückschlagventil 15 vorgesehen.

Im oberen Teil einer jeden Dosiereinrichtung 11 ist ein Vakuum-tntiastungsventii 16 vorgesehen, das über eine Druckleitung 17 mit der Wasserleitung 5 an einer Stelle nach dem Sperrventil 6 in Verbindung steht. Die Dosiereinrichtungen Il sind mit dem Reaktionsgefäß 1 durch Leitungen 28 verbunden (F i g. I).

Das Vakuumentlüftungsventil 16 wird in Schließstellung betätigt, wenn in der Druckleitung 17 unter Druck stehende Flüssigkeit vorhanden ist, d. h. wenn die Wasserstrahlpumpe 4 arbeitet und das Sperrventil 6 offer ist Das Vakuumentlastungsventil 16 ermöglicht in seiner offenen Stellung den Zutritt von Luft in die Dosiereinrichtung 11 und folglich die Unterbrechung des Zustromes der Reaktionskomponente durch die Dosiereinrichtung.

Das Reaktionsgefäß 1 besitzt eine Reaktionskolonne 18, in welche die aus den Dosiereinrichtungen 11 kommenden Reaktionskomponenten über Öffnungen einströmen, in denen oben Gitter 19 vorgesehen sind. Um die Reaktionskolonne ist ein Behältermantel 20 aus durchsichtigem Material vorgesehen, der mit der Reaktionskolonne über Durchtrittsöffnungen 21 in Verbindung steht.

Der durch die Wasserstrahlpumpe 4 erzeugte Unterdruck überträgt sich auf das Reaktionsgefäß über eines oder mehrere Tauchrohre 26, deren Lage so gewählt ist, daß eine Füllung des von dem Behältermanlel 20 gebildeten Raumes verhindert wird. Auf diese Weise wird in dem Behältermantel 20 ein flüssigkeitsfreier, mit Luft gefüllter Raum 22 geschaffen, der bei einer heftig ablaufenden Reaktion als Expansionskammer dient und die Bruchgefahr durch Unterbrechen der Reaktion verhindert.

Ein oberhalb der Reaktionskolonne 18 angeordneter flüssigkeitsdichter Abfluß 23 ermöglicht den Austritt überschüssiger Reaktionsgase. Das Chlordioxyd strömt durch die Ventile 8 und 9, die Leitung 7 und das Ventil 27 zur Wasserstrahlpumpe 4, wo es mit dem Wasser verdünnt und dem Verbraucher zugeführt wird.

In Fig. 2 ist schematisch eine weitere Ausführungsform der Anlage gezeigt, bei der Ίίε Wasserstrahlpumpe 4 dem Reaktionsgefäß 1 vorgeschaltet ist. Bei dieser Anlage können konzentrierte Reaktionskomponenten verwendet werden, die durch die Wasserstrahlpumpe 4 verdünnt werden. Daher können die einzelnen Bestandteile der Anlage außer dem Reaktionsgefäß wesentlich kleiner dimensioniert werden als bei der Anlage gleicher Kapazität nach dem ersten Ausfühningsbeispiel. Ein Unterschied der Ausführungsform von F i g. 2 zu der von F i g. 1 beruht noch darin, daß die Leitungen 28 bei dem Ausführungsbeispiel von Fig.2 zu der Wasserstrahlpumpe 4 führen, die dem Reaktionsgefäß 1 vorgeschaltet ist.

Die Fig. 3 und 4 sind Schnittdarstellungen der Rückschlagventile 8 und 15. Bei diesen Ventilen ist eine Membran 24 vorgesehen, um das Trägheitsmoment bei der Schließung zu reduzieren. Die Fig. 5 und 6 zeigen das Ventil 12 mit linearer Regelcharakteristik. Die lineare Regelung des Durchflusses wird durch einen dreieckigen Schlitz 25 mit abnehmendem Querschnitt erreicht, der auf dem zylindrischen Sperrkörper des Ventils ausgebildet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage wird, sobald der Wasserdurchfluß durch die Wasserstrahlpumpe 4 durch das Sperrventil 6 unterbrochen wird, automatisch der Zufluß der Reaktionskomponenten in das Reaktionsgefaß ! unterbrochen, wobei ein Luftkissen erzeugt wird, welches eine einwandfreie Trennung der Reaktionskomoonenten bewirkt, wenn die Anlage nicht in Betrieb ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Anlage zum Herstellen und Einleiten von Chlordioxyd in eine Wasserleitung mit einem abgeschlossenen Reaktionsgefäß zur Herstellung des Chlordioxyds aus den Reaktionskomponenten, mit Vorratsbehältern für die Reaktionskomponenten, mit Dosiereinrichtungen dafür und einer wasserdruckabhängigen Abschalteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wasser- ϊ leitung (5) eine Wasserstrahlpumpe (4) angeordnet ist, und daß von der Wasserleitung (5) Druckleitungen (17) zu von dem Wasserdruck betätigbaren Vakuumentlastungsventilen (16) führen, die mit der Außenluft und den Dosierventilen (12) in Verbin- ' dung stehen, von denen Leitungen (28) direkt in das Reaktionsgefäß oder in die Wasserstrahlpumpe (4) münden.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitungen (17) mit der Wasserlei- ." tung (5) stromauf von der Wasserstrahlpumpe (4) verbunden sind.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgefäß (1) der Wasserstrahlpumpe (4) nachgeschaltet ist. _».

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsprodukt aus dem Reaktionsgefäß (1) über Leitung (7) in die Wasserstrahlpumpe (4) abgezogen wird.