DE2409401C3 - Hydraulische Förderanlage - Google Patents

Description

IO

derartigen Molchun-_Mo]ches ^

trennung

Beschädi-

tung.

Die Erfindung betrifft eine waagerechte hydraulische Förderanlage mit den Gattungsmerkmalen des Haupt-

anspruches.

Zum Reinigen von Förderrohrsystemen werden häufig sogenannte Molchungen vorgenommen, bei denen ein einstückiger oder mehrgliedriger Molch durch die Bewegungsenergie der Strömungsmittel in den Leitungsrohren bewegt wird. Die Reinigungswirkung erfolgt durch Anpassung der Molchgröße an den Innenquerschnitt der Leitungsrohre, wobei der Molch ng·

Im folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele

de- Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen

beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine aus mehreren Einspeiserohren gebildete Förderanlage mit Hilfsaggreguten in schematischer

Darstellung,
Fig.2a und 2b Strömungsprofile im Trennbereich

Druckflüssigkeit-Schlamm,

Fig.3 einen Schnitt aus der Förderanlage nach F i g. 1 mit einer ersten Ausführung der erfindungsgemaßen Fangvorrichtung,

Fig.4 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach F i g. 3 längs der Schnittlinie IV-IV,

F i g. 5 eine erfindungsgemäße Ausführung mit Einspeisung von Hochdruckflüssigkeit im Längsschnitt, Fig.6 eine andere erfindungsgemäße Ausführung mit einer elektromagnetischen Fangvorrichtung für der Molch im Längsschnitt,

F i g. 7 eine der Ausführung nach F i g. 6 entspre chende elektromagnetische Fangvorrichtung mit einen] Anschluß für Hochdruckflüssigkeit im Längsschnitt, Fig.8 eine in einem gesonderten Trennroh federbelastet angeordnete Fangvorrichtung gemäß de Erfindung im Längsschnitt,

F i g. 9 bis 11 Querschnitte der Fangvorrichtung nac'

F i g. 8,

F i g. 12a bis 12b Schlamm-Strömungsprofile, F i g. 13,14 verschiedene Molchausführungen. Die in F i g. 1 dargestellte Förderanlage weii mehrere parallele Einspeiserohre la bis Ic auf, an dere Enden Ventile 2a bis 2c, 3a bis 3c vorgesehen sind. D Einlaufstutzen der Ventile 2a, 2c sind über eir Rohrleitung 4 an eine Pumpe 7 zum Einspeisen eini Treibflüssigkeit 6 angeschlossen. Die Ablaufstutzen d< Ventile 3a bis 3c sind mit einem Förderrohr

lert &

Verbunden. Eine Schlammpumpe 13 fördert Schlamm Iber eine Leitung 10 und Schlamm ventile 9a bis 9c aus linemTank 11 in die Ejnspeiserphre, la bis Ic Ober einie Rücklaufleitung 15 mit Ventilen 14a bis, 14c kann die freibflüssigkeitaius den Einspeiserohren zu einem Tank 5 zurückgeführt werden.

; Zum Eindrücken von Schlamm in die Förderleitung 8 «erden zuerst die Ventile 2a bis 2c und 3a bis 3c geschlossen und danach die Ventile 14a bis 14c und 9a bjs 9c geöffnet, woraufhin die Schlammpumpe 13 «, Schlamm 12 aus dem Tank 11 in die Einspeiserohre ta bis ic pumpt Dabei wird die in den Einspeiserohren lefindliche Treibflüssigkeit über die,Rücklaufleitung 15 In den Tank 5 zurückgedrückt Sind die Rohre la bis Ic tnit Schlamm gefüllt werden die Ventile 14a bis 14c und 9a bis 9c geschlossen und danach die Ventile 2a bis 2c €nd 3a bis 3c geöffnet Die einströmende Treibflüssig keit 6 drückt den Schlamm 12 in die Fördcrrohrleitung8. Dieser Arbeitszyklus wiederholt sich, sobald der gesamte Schlamm aus den Einspeiserohren in die _M Förderrohrleitung 8 gedrückt ist, wobei dieser Zyklus für jedes der Einspeiserohre la bis Ic zeitlich versetzt abläuft so daß die Pumpen 7 und 13 ständig umlaufen und eine ununterbrochene Schlammförderung stattfindet

Beim Abfördern des Schlammes aus den Einspeiserohren la bis lcdurch die Treibflüssigkeit bildet sich ein in Fig. 2a dargestelltes Strömungsprofil aus. Das beim Einlaufen des Schlammes in die Einspeiserohre entstehende Strömungsprofil ist in Fig. 2b dargestellt Durch den ständigen Richtungswechsel wird die Grenzschicht zwischen dem Schlamm und der Treibflüssigkeit unbestimmt und es bildet sich eine größere Mischzone aus. Verunreinigungen der Treibflüssigkeit, die ein Sinken der Förderleistung und einen erhöhten Verschleiß hervorrufen, lassen sich ohne Molchung nicht vermeiden.

Bei der Ausführung nach den F i g. 3 und 4 ist an einem Ende eines Einspeiserohres la ein Schlammventil 3a und an dessen Auslaßstutzen ein Förderrohr 8 angeschlossen. In das Einspeiserohr la mündet eine Schlammleitung 9a, die an eine nicht dargestellte Schlammpumpe zum Einspeisen von Schlamm in das Rohr la angeschlossen ist, sowie eine nicht dargestellte Treibflüssigkeits-Leitung mit einem Flüssigkeits-Ventil 2a. Im Einspeiserohr la befindet sich ein Molch 16 im Grenzbereich zwischen der Treibflüssigkeit 6 und dem Schlamm 12. An jedem Ende des Einspeiserohres la ist je ein Detektor 17 vorgesehen, der die Annäherung des Molches erfaßt. Wenn der Molch 16 in den Ansprechbereich eines der Detektoren 17 gelangt, werden die Ventile 2a und 3a an den beiden Rohrenden für eine vorgegebene Zeitdauer halb und nach Ablauf dieser Zeitspanne ganz geschlossen. An der Innenwand des Einspeiserohres la ist im Bereich zwischen dem Detektor 17 und dem Schlammventil 3a eine Fangvorrichtung 18 angeordnet, die in das Rohrinnere hineinragt.

Die Fangvorrichtung ist so placiert, daß der Molch 16 weich an sie anschlägt, wenn nach seiner Erfassung durch den Detektor 17 sich die Ventile 2a und 3a in Schließrichtung bewegen und dadurch die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeiten im Rohr allmählich verlangsamt wird. Durch schroffen Druckanstieg im Rohr entstehende Schläge werden dadurch vermieden. Der sich im Rohr mit der Geschwindigkeit der beiden Medien bewegende Molch 16 gelangt an eine geneigte Fläche der kurz vor dem Schlammventil 3a angebrach-

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6o ten Fangvorrichtung 18, gleitet dabei ein entsprechendes Stückan der pberen innenfiäche; Iddes Einspeise, rohies und JcornmtscUieMchzumStiilstantL Nach dem Stillsetzen des Molches, 16 bleiben das Treibflüssigkeitsr Ventil 2a und das Schlamniyentii ,3^^ochfür ejne vorgegebene Zeitdauer halb geöffnet, SP, 4aß in dieser Zeit Treibflüssigkeit .6 zwischen dem unteren Rohrmantel und der Unterseite des. Jvjplches beschleunigt hindurchströmt unddadurch ein Absetzen,ivon[Schlamm an den Rohrwänden im Bereich der Fangvorrichtung verhindert wird.

·; Bei der Ausführung nach F i g. 5 ist zwischen dem am Rphraußenmantel angebrachten Detektor 17 und der Fangvorrichtung 18 in der Rohrwand eine Einspritzöffnung 20 angeordnet durch die über ein Hochdruckventil 19 Treibflüssigkeit mit hohem Druck in das Rohr la eingeführt werden kann. Wenn der Molch 16 abgebremst und an der Fangvorrichtung 18 stillgesetzt ist, öffnet dieses Hochdruckventil 19, und die Hochdruckflüssigkeit — normalerweise Treibflüssigkeit — drückt zusammen mit der Treibflüssigkeit 6 den verbliebenen Schlamm zum Förderrohr 8 und verbessert dadurch die Trennwirkung.

Bei der in F i g. 6 dargestellten Förderanlage ist am Außenmantel des Einspeiserohres la zwischen dem Detektor 17 und dem Schlammventil 3a eine elektromagnetische Fangvorrichtung 21 angeordnet. Durch Ansprechen des Detektors 17 wird die Fangvorrichtung 21 für eine vorgegebene Zeitdauer erregt und der Molch 16 dadurch an die obere Innenseite Udes Einspeiserohres angezogen. Nach dem Stillsetzen des Molches 16 bleiben das nicht dargestellte Flüssigkeitsventil 2a und das Schlammventil 3a für eine vorgegebene Zeitdauer geöffnet. In dieser Zeit strömt die Treibflüssigkeit 6 durch den Spalt zwischen der Molchunterseite und dem unteren Rohrmantel Ie hindurch, wodurch der Rest-Schlamm 12a in das Förderrohr 8 gespült wird. Nach diesem Spülvorgang schließen die Ventile 2a und 3a ganz.

Die Ausfuhrung nach Fig. 7 weist eine Einspritzöffnung 20 im Bereich zwischen dem Detektor 17 und der elektromagnetischen Fangvorrichtung 21 auf, durch die Hochdruckflüssigkeit über ein Ventil 19 zeitweilig eingepreßt wird. Wie bei der Ausführung nach F i g. fc wird der Molch 16 von der erregten Fangvorrichtung 21 an die obere Innenwand angezogen und dadurch stillgesetzt. Die Ventile 2a, 3a bleiben noch kurzzeitig halb geöffnet, so daß der restliche Schlamm von dei Treibflüssigkeit 6 und der Hochdruckflüssigkeit durch den Spalt zwischen den Molch und der Rohrwand in da; Förderrohr gedrückt wird.

Die F i g. 8 bis 11 zeigen eine Ausführung, bei der ar das Einspeiserohr la ein Trennrohr 22 angeschlossen ist welches Teile 23, 24, 25 von unterschiedlicher Innendurchmessern enthält, und das mit seinen gegenüber dem Durchmesser des Rohres la Verbreiter ten Teil 23 an das Einspeiserohr angeschlossen ist. Dei verbreiterte Teil 25 des Trennrohres ist an der Einlaufstutzen des Schlammventils 3a angeflanscht, ir dem auch das Schlammrohr mit dem Ventil 9a mündet In diesem verbreiterten Teil 25 des Trennrohres ist eins Fangvorrichtung 26 für den Molch 16 eingesetzt, di< Klauen 27 zum Stillsetzen des Molches 16 und eine mi den Klauen verbundene Führungsbuchse 28 aufweist.

Zwischen der Fangvorrichtung 26 und einer Halte platte 29 ist eine Druckfeder 30 eingespannt, die be Anlage eines Konus 31 der Fangvorrichtung an einen kegeligen Teil 24 des Trennrohres entspannt ist. De

kegelige Teil 24 weist eine Vielzahl von Radialnuten 32 auf, die ein Absetzen von Schlamm verhindern. Eine Vielzahl von Führungen 33 sind am Boden des Rohrstückes 23 zum Führen des Molches an ihren glatten Gleitflächen angeordnet

Beim Ansprechen des Detektors 17 werden das Treibflüssigkeitsventil 2a und das Schlammventil 3a eine vorgegebene Zeitspanne in halb offener Stellung gehalten, so daß sich die Strömungsgeschwindigkeit der Treibflüssigkeit im Einspeiserohr verzögert und der Molch abgebremst und stillgesetzt wird Die Treibflüssigkeitsströmung wird noch eine bestimmte Zeitspanne aufrechterhalten, so daß der im Bereich der Fangvorrichtung 26 bzw. des Molches 16 befindliche Rest Schlamm der Treibflüssigkeit in das Förderrohr 8 gedruckt wird.

Aufgrund des größeren Innendurchmessers des Trennrohr-Rohrstückes 23 sinkt der Druck der aus dem Einspeiserohr einströmenden Flüssigkeit. Durch Verschieben des Fangorgans 26 unter gleichzeitigem Zusammendrücken der Druckfeder 30 vergrößert sich das wirksame Volumen des Trennrohrstückes 25 allmählich, wodurch das Entstehen von Leitungsanschlägen wirksam verhindert wird.

Die in den Fi g. 12a und 12b dargestellten Molche 16 haben im Längsschnitt eine elliptische Form, wobei ihre Hauptachse größer als der Innendurchmesser des Einspeiserohres ist Die Dichte des Molch-Werkstoffes liegt geringfügig über derjenigen der Treibflüssigkeit 6, so daß der Molch während der Förderbewegung nicht rollt sondern sich am Rohrboden verschiebt Da sich Schlammteilchen aufgrund ihres höheren spezifischen Gewichts häufig am Rohrboden absetzen, kann sich ein unsymmetrisches Strömungsprofil im Rohr einstellen.

Durch die Verschiebung des Molches in ständiger Berührung mit dem Rohrboden wird die teilsedimentierte untere Schlammschicht beschleunigt und dadurch Absetzungen von Schlamm vermieden.

Der in Fig. 13 dargestellte hanteiförmige Molch besitzt zwei kugelförmige Körper 16a, 166, die miteinander durch eine Stange 16c/verbunden sind, so daß der Molch in Förderrichtung nicht rollen kann. Die Dichte der Kugeln 16a, 166 liegt über der der

«o Treibflüssigkeit Mit dieser Molchausführung wird eine bessere Trenn wirkung erzielt

Der in Fig. 14 dargestellte Molch besteht aus drei durch Stangen 16J miteinander verbundenen Kugeln 16a bis 16c, die dadurch am Rollen in Förderrichtung

is gehindert werden. Da diese Molchausführung mit der Rohrinnenwand drei Trennspalten bildet, ergibt sich eine weiter verbesserte Trenn wirkung.

Die verbesserte Trennwirkung beim Erfindungsgegenstand ergibt sich somit einmal aus der Anpassung der Werkstoffdichte des Molches entsprechend derjenigen der Treibflüssigkeit die ein symmetrisches Strömungsprofil der Schlammströmung im Rohrquerschniti ergibt; durch das Vermeiden von Rollbewegungen des Molches; durch langsames Abbremsen und Heranführen des Molches an den oberen Teil des Rohrmantels während seines Stillsitzens, so daß der vorzugsweise irr Bodenbereich sich absetzende Restschlamm weggespült werden kann; durch das langsame und materialschonende Stillsetzen des Molches durch zeitabhängige Betätigung der Ventile und gegebenenfalls der elektro magnetischen Fangvorrichtung; und durch Vermeidung von Ventil- bzw. Leitungsschlägen bei Verwendung einer federbelasteten Fangvorrichtung.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   * mit Dichtungsor^anen:^ Manschetten od. dgL, versebenseinkann. ^φ^^^^ k_elcannt, Molche zur

   ^: ¹Iv Waagerechte hydraulische Förderanlage mit ^ehreren^ai^lelenEnspeiserohren, diesen Rohren ^zugeordneten Ventilen, einer NiederdruckvSchlammpumpe zur Einspeisung von Schlamm in idiese Rohre, einer HochdruckrTreibflüssigkeits-ÄPumpe zum Einführen von Treibflüssigkeit, die den Schlamm aus den Einspeiserohren in ein Schlamm-Förderrohr drückt und mit einem Molch in jeder Trennzone s.'XwischpiL.i^dem ^chlamm^·. und der Treibflüssigtclife ύ aJ%j^;ch ifek e η η«;ei'ch net, daß am Ends der Einspeiserohr*?(la bis ic) Je eine Fangvorrichtung (18, 21, 26) für den Molch (16) angeordnet ist und daß bjei Annäherung des Mplches (16) ansprechende Detektoren (Ϊ7) die Flüssigkeitsund Schlammventile (2a bis 2c-, 3a bis 3c) in eine mittlere Schließstellung steuern, wobei diese Ventile (2a bis 2c; 3a bis 3c) nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne zum Abfördern des Restschlammes voll schließbar sind.
2. 2. Förderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangvorrichtung (18) in das 1 nnere des Einspeiserohres (1 a bis 1 c) hineinragt.
3. 3. Förderanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Boden-Innenfläche (Ie) der Einspeiserohre (la bis 2c) in dem Bereich zwischen der Fangvorrichtung (18) und dem am Außenumfang jedes Einspeiserohres angeordneten Detektor (17) ein Hochdruckanschluß (20) für eine hochgespannte Spülflüssigkeit vorgesehen ist.
4. 4. Förderanlage nach Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang der Einspeiserohre (la bis Ic) elektromagnetische Fangvorrichtungen (21) angeordnet sind.
5. 5. Förderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrquerschnitt im Bereich der Fangvorrichtung (26) in zwei Stufen erweitert ist, wobei der Teil mit größtem Innenquerschnitt ein veränderliches Volumer aufweist.
6. 6. Förderanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangvorrichtung (26) in dem erweiterten Rohrstück (23,25) gegen die Kraft einer Feder (30) verschiebbar geführt ist.
7. 7. Förderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Molch (16) aus einem Werkstoff von größerer Dichte als der der Treibflüssigkeit besteht und daß seine Länge in Förderrichtung größer als der Rohrinnendurchmesser ist.
8. 8. Förderanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Molch (16) aus mehreren starr miteinander verbundenen Kugeln (16a bis 16c) besteht.

   Schwierigkeiten