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Wasserenthärtungsanlage Bei herkömmlichen Wasserenthärtungsanlagen
mit einem einzigen Enthärtungstank <US-PS 3 250 392) wird während des Regenerierens
des im Enthärtungstank enthaltenen Ionenaustauschmaterials die Zufuhr enthärteten
Wassers zum Verbraucher unterbrochen. Gegebenenfalls wird der Verbraucher während
des Regeneriervorgangs mit nicht enthärtetem Wasser versorgt. m eine solche Unterbrechung
der Versorgung während des Regenerierens zu vermeiden, ist es bekannt (US-PS 3 396
845) zwei Enthärtungstanks vorzusehen, so daß während des Regenerierens des ersten
Tankes der zweite Tank die Wasserenthärtung übernimmt. Solche Anlagen sind jedoch
teuer und deshalb insbesondere für den Gebrauch in Eigenheimem unwirtschaftlicht.
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Die Erfindung betrifft eine Wasserenthärtungsanlage mit zwei-Enthärtungstanks
sowie einem Wasserhärtefühler. Mit ihr soll eine Unterbrechung der Versorgung mit
enthärtetem Wasser während des Regenerierens vermieden werden, ohne den Aufwand
von zwei wahlweise einschaltbaren Enthärtungstanks, von denen während des Normalbetriebs
jeweils nur der eine wirksam ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch'die im Anspruch 1 gekennzeichnete
Erfindung. Während des Regenerierens des einen Enthärtungstanks wird dabei die Zufuhr
von enthärtetem Wasser zum Verbraucher nicht unterbrochen, sondern allenfalls,und
zwar in Abhängigkeit vom Wasserverbrauch,die Qualität des enthärteten Wassers vorübergehend
verringert. Man verringert hierdurch nicht nur den Aufwand für die Wasserenthärtungsanlage,
sondern vermeidet gleichzeitig, daß das verbraucherseitige Rohrnetz während des
Regenerierens des Enthärtungstanks sich mit nicht enthärtetem Wasser füllt.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Zur Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf ein in den Zeichnungen dargestelltes
Ausführungsbeispiel Bezug genommen, wobei Figur 1 schematisch den Aufbau einer solchen
Wasserenthärtungsanlage, Figur 2 den Anschluß ihrer einzelnen Baugruppen während
des Normalbetriebs, Figur 3 während des Regenerierens des ersten Tanks, Figur 4
während des Normalbetriebs mit umgekehrter Reihenfolge der beiden Enthärtungstanks
und Figur 5 während des Regenerierens des zweiten Tanks wiedergibt.
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Figur 6 zeigt in Form eines Schaltprogramms die jeweilige Stellung
der einzelnen Ventile der Umschaltvorrichtung während der verschiedenen Betriebszustände,
wobei schraffiert dargestellte Zeitintervalle bedeuten, daß das betreffende Ventil
während dieser Zeit geöffnet ist.
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Aus Figur 1 ist ersichtlich, daß zwischen einen Rohwassereinlaß 10
und einen Weichwasserauslaß 11 in Reihe zwei Enthärtungstanks 12 und 13 eingeschaltet
sind, die jeweils eine bestimmte Menge eines Wasserenthärtungs- bzw. Ionenaustauschmaterials
14, beispielsweise Zeolite-Harz enthalten. Die beiden Enthärtungstanks 12 und 13
sind über mehrere Rohrleitungen an eine Umschaltvorrichtung 15 angeschlossen, welche
als Programmschater für den Anschluß der
einzelnen Enthärtungstanks,
die Durchflußrichtung sowie die Enthärtung dient. Das zugeführte Wasser fließt vom
Rohwassereinlaß 10 durch den ersten Enthärtungstank 12, das Gehäuse 20 des Wasserhärtefühlers
21 und den zweiten Enthärtungstank 13 zum Weichwasserauslaß 11. Der Wasserhärtefühler
21 hat beispielsweise einen aus der US-PS 3 512 643 bekannten Aufbau. Er enthät
einen Kontakt, welcher die beiden Leitungen 22 und 23 miteinander verbindet, sobald
Wasser genügender Härte während einer vorgegebenen Zeitdauer den Wasserhärtefühler
durchfließt, welcher auf das-IntegralZeit/Härtekonzentration anspricht. Im gezeigten
Beispiel ist der Wasserhärtefühler dem Gesamtstrom des durch das Gehäuse 20 fließenden
Wassers ausgesetzt. Er könnte stattdessen auch in einer Umgehungsleitung vorgesehen
sein. Das Gehäuse 20 ist über Ventile und Leitungen derart mit der Umschaltvorrichtung
15 verbunden, daß das zu enthärtende Wasser den ersten Enthärtungstank 12, den Wasserhärtefühler
20,21 und den zweiten Enthärtungstank 13 nacheinander durchfließt. Die beiden Enthärtungstanks
12 und 13 können bei vorgegebenem Wasserbedarf kleiner sein als diejenigen gemäß
US-PS 3 250 392. Die Gesamtmenge des erfordeflichen Ionenaustauschmaterials 14 in
den beiden Tanks ist praktisch gleich groß wie bei herkömmlichen Wasserenthärtungsanlagen
mit einem Tank. Durch weitere Ventile und Rohrleitungen ist ein Tank 24 an die Anlage
angeschlossen, der ein Regenerationsmittel, beispielsweise eine Salzlösung, enthält.
Zum Regenerieren eines erschöpften Enthärtungstanks bzw. des darin befindlichen
Enthärtungsmaterial wird dieses zunächst mit nicht enthärtetem Wasser im Rückstrom
ausgewaschen, anschließend wird Salzwasser durch das lonenaustauschmaterial hindurchgeleitet,
um dieses mit Salz anzureichern und schließlich wird das somit regenerierte Material
mit nicht enthärtetem Wasser gespült.
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Die Stellung der verschiedenen Ventile zum Verbinden der beiden Enthärtungstanks,
des Wasserhärtefühlers und des Regenerationstanks untereinander und mit den äußeren
Anschlüssen der Anlage werden nachstehend unter Bezugnahme auf Figur 6 erläutert.
Die Umschaltvorrichtung 15 enthält entweder mehrere Ventile oder
ein
Kombinationsventil, welches in einer vorgegebenen Reihenfolge eine Vielzahl von
Ventilstellungen einnehmen kann. Die Umschaltung des Ventils wird gesteuert durch
das Ausgangssignal des Wasserhärtefühlers 20,21 und kann durch einen beliebigen
Antrieb oder Motor erfolgen. Sobald das vom Wasserhärtefühler 20,21 gemessene Zeit/Wasserhärteintegral
einen vorgegebenen Ansprechwert überschreitet, schließt der Kontakt im Wasserhärtefühler
21 die Leitungen 22 und 23 kurz und schaltet damit die Umschaltvorrichtung 15 ein.
Durch einen Selbsthalte-Stromkreis 25 bleibt die Umschaltvorrichtung während des
gesamten Regenerationsvorganges eingeschaltet. Die Zufuhr von salzhaltigem Wasser
zwecks Regeneration in das lonenaustauschmaterial des betreffenden Enthärtungstanks
ist beispielsweise in der US-PS 2 012 194 beschrieben.
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Die Schaltfolge der einzelnen Ventile ergibt sich aus Figur 6.
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Im folgenden werden kurz die einzelnen Betriebszustände gemäß den
Figuren 2 bis 5 erläutert.
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Während des Normalbetriebes gemäß Figur 1 befindet sich die Umschaltvorrichtung
in der in Figur 6 links dargestellten Lage, in welcher die Ventile V1, V2, V3 und
V4 geöffnet sind und damit den Wasserdurchfluß entsprechend der Darstellung in Figur
2 ermöglichen. Das Rohwasser gelangt also vom Rohwassereinlaß 10 durch den ersten
Enthärtungstank 12, das Gehäuse 20 des Wasserhärtefühlers 21 und den zweiten Enthärtungstank
13 zum Weichwasserauslaß 11 und damit zuln Verbraucher. Solange das Enthärtungsmaterial
im Tank 12 ausreicht, um das Wasser bis zu einem vorgegebenen Grad zu enthärten,
bleibt der Schaltzustand gemäß Figur 2 erhalten. Die Umschaltvorrichtung 15 ist
nicht eingeschaltet und beharrt in der Startposition für Normalbetrieb. Sobald das
Ionenaustauschmaterial im Tank 12 erschöpft ist und der Härtegrad des Wassers im
Gehäuse 20 einen vorgegebenen Wert überschreitet, spricht der Wasserhärtefühler
21 an und verbindet die beiden Leitungen 22 und 23. Das Enthärtungsmaterial im ersten
Tank kann bis zur völligen Erschöpfung ausgenutzt werden, ehe die Regenerierung
eingeleitet wird und zwar unabhängig von Änderungen der Rohwasserqualität. Sobald
der Wasserhärtefühler 21 anspricht,
wird die Umschaltvorrichtung
15 eingeschaltet, wodurch kurz darauf zunächst der Haltestromkreis 25 schließt entsprechend
der untersten Programmzeile H1 in Figur 6. Hierdurch bleibt die Umschaltvorrichtung
während des gesamten Regeneriervorganges eingeschaltet, auch wenn der Wasserhärtefühler
21 seinen Kontakt bereits wieder öffnet.
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-Beim Fortschalten der Umschaltvorrichtung 15 von links nach rechts
gemaß Figur 6 wird zunächst ein Rückwaschvorgang in Gang gesetzt entsprechend Figur
3. Die Ventile V5 und V4 öffnen und lassen Rohwasser zum zweiten Tank 13 und von
dort zum Weichwasserauslaß 11 fließen, so daß die Weichwasserzufuhr nicht unterbrochen
wird. Die Qualität des enthärteten Wassers hängt solange im wesentlicnen vom Wasserverbrauch
ab. Der Enthärtungsgrad ist dabei derart, daß die Nachteile herkömmlicher Enthärtungsanlagen
mit Einzeltank, bei denen während des Regenerierens Rohwasser zum Verbraucher fließt
oder die Wasserzufuhr ganz unterbrochen ist, vermieden sind. Die Ventile V8, V9
und V1-0 werden geöffnet, so daß Rohwasser in entgegengesetzter Richtung durch das
Gehäuse 20 und damit durch den Wasserhärtefühler 21 und den ersten Enthärtungstank
12 fließt und somit den Wasserhärtefühler 21 und das lonenaustauschmaterial 14 auswäscht.
Dieses Wasser fließt über das Ventil V9 in den Abfluß 16. Dieser Waschvorgang wird
durch das Schließen des Ventils V10 beendet, wonach die Ventile V6 und V7 öffnen
und damit aus dem Regenerationsmitteltank 24 Wasser mit einem hohen Salzgehalt durch
das Gehäuse 20 und den Enthärtungstank 12 geleitet wird, um den Wasserhärtefühler
21 und das Enthärtungsmaterial 14 zu regenerieren. Im dargestellten System enthält
der Tank 24 eine begrenzte Menge von Salzlösung, so daß das sich anschließende Spülen
selbsttätig dann eingeleitet wird., wenn das durch den Tank 24 hindurchgeleitete
Wasser die gesamte darin befindliche Salzmenge herausgeschwemmt hat und somit das
nachfolgende Rohwasser ohne weiteres Salz aufzunehmen durch den Tank 24 hindurch
zum Wasserhärtefühler 20,21 und zum Enthärtungstank 12 gelangt. Enthält hingegen
der Tank 24 eine unbegrenzte Menge von Regenerationsmitteln, so wird der Regenerationsvorgang
dadurch
beendet, daß die Zufuhr von Rohwasser zum Tank 24 unterbrochen
und stattdessen das Rohwasser zwecks Spülung unmittelhar dem Gehäuse 20 und dem
Enthärtungstank 12 zugeleitet wird. Da der Wasserhärtefühler auf das Zeit/Wasserhärteintegral
anspricht, hat eine kurzzeitige Durchspülung mit Rohwasser nur geringe Wirkung.
Im Rahmen der Erfindung könnte das Spülen des Wasserhärtefühlers 21 und gegebenenfalls
auch des zu regenerierenden Enthärtungstanks stattdessen auch mit enthärtetem Wasser
aus dem in den Versorgungsleitungszug eingeschalteten zweiten Tank 13 erfolgen.
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Beim weiteren Fortschalten des Progranmschalters 15 schließen die
Ventile V4 und V6 bis Während die Ventile V11, V12 und V13 öffnen. In diesem Zustand
gemäß Figur 4 fließt das Rohwasser zunächst über das Ventil V5 zum zweiten Enthärtungstank
13, von dort über das Ventil V11 zum Wasserhärtefühler 21 und anschliessend über
das Ventil V12 zum ersten Enthärtungstank 12, von dessen Ausgang das enthärtete
Wasser über das Ventil V13 zum Weichwasserauslaß 11 gelangt. Der Programmschaiter
15 bleibt in dieser Stellung stehen, weil der Haltestromkreis H1 unterbrochen wird
und der Kontakt des Wasserhärtefühlers 21 offen ist. Jetzt sind also die beiden
Enthärtungstanks in umgekehrter Reihenfolge zwischen Rohwassereinlaß und Weichwasserauslaß
eingeschaltet. Da der zweite Enthärtungstank .13 während der Regeneration des ersten
Enthärtungstanks 12 in Betrieb war, ist seine Enthärtungskapazität etwas verringert1
und die Zeitspanne bis zum Beginn. des nächsten Regenerationsvorganges hängt davon
ab, wann die Enthärtungsfähigkeit des Ionenaustauschmaterials im Enthärtungstank
13 erschöpft ist. Sobald dies der Fall ist, spricht der Wasserhärtefühler 21 an
und löst die Regeneration des Enthärtungstanks 13 in ähnlicher Weise aus wie zuvor
für den Enthärtungstank 12 beschrieben. Beim Schließen des Kontakts zwischen den
Leitungen 22 und 23 läuft der Programmschalter 15 erneut an, und der Waschvorgang
des Enthärtungstanks 13 beginnt. Der Haltestromkries H1 hält den Programmschalter
15 in Betrieb. Figur 5 zeigt den Waschvorc-lg währenddessen die Ventile V10, V13,
V14 und V15 geöffnet sir».. Rohwasser fließt vom Einlaß 10 über das Ventil V1 zum
Enthärtungstank
12, während das enthärtete Wasser über das Ventil V13 zum Weichwasserauslaß 11 gelangt.
Zur gleichen Zeit fließt Rohwasser über das Ventil V10 zum Gehäuse 20 und über das
nachfolgende Ventil V14 zum Tank 13, um diese beiden Geräte auszuwaschen. Von dort
gelangt es über das Ventil V15 zum Abfluß 16.
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Es schließt sich die Anreicherung des Ionenaustauschmaterials 14 im
Tank 13 mit Salz an. Zu diesem Zweckschließt das Ventil V10 und öffnen die Ventile
V6 und 7, sodaß Rohwasser durch den Regenerationsmitteltank 12 über das Ventil V7
zum Gehäuse 20 und von dort über das Ventil V14 zum Enthärtungstank 13 fließt. Sobald
das im Tank 14 vorhandene Salz aufgebraucht ist, beginnt der Spülvorgang in der
oben geschilderten Weise durch das auf dem gleichen Weg fließende aber nicht mehr
mit Salz angereicherte Rohwasser.
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Schließlich öffnen die Ventile V1 bis V4, wodurch sich wieder der
anfängliche Schaltzustand gemäß Figur 2 einstellt und der Normalbetrieb wieder hergestellt
ist. Die Umschaltvorrichtung 15 ist für den nächsten Regeneriervorgang vorbereitet,
welcher beginnt, sobald der Wasserhärtefühler 21 anspricht und eine Erschöpfung
des Ionenaustauschmaterials 14 im Enthärtungstank 12 anzeigt.