DE2515466A1 - Einrichtung zur erzeugung von teilchenwachstum in einer stroemenden fluessigkeit - Google Patents

Description

DR. CLAUS REINLÄNDER DtPL.-ING. KLAUS BERNHARDT

D-8 München 60 · Orthstrafle 12 - Tetefon (099) 832024/5 Telex 5212744 · Telegramme tnterpatent

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Pielkenrood-Vinitex B.V. Asaendelft, Niederlande

Einrichtung zur Erzeugung von Teilch.enwach.stum in einer strömenden Flüssigkeit

In der DOS 2 320 859 ist eine Einrichtung zur Erzeugung von Teilch.enwach.stum in einer strömenden Flüssigkeit mit darin suspendierten Bestandteilen beschrieben, welche eine Anzahl von aufeinanderfolgenden praktisch vertikalen Kammern enthält, in welchen die Flußrichtung abwechselnd aufwärts und abwärts gerichtet ist und in welchen der Querschnitt in mindestens einem Teil der aufeinanderfolgenden Kammern in Flußrichtung zunimmt.

!Durch die Reibung an den Seitenwänden oder an den praktisch vertikalen Hilfsplatten, welche in diesen Kammern angeordnet sind, entsteht ein transversaler Geschwindigkeitsgradient, so daß die suspendierten Teilchen einander überholen können, was die Aussichten für ein Zusammenballen erhöht. TJm zu verhindern, daß das so erzeugte Teilchenwachstum wieder durch Scherkräfte zwischen Flüssigkeitsschichten mit verschiedenen Geschwindigkeiten rückgängig gemacht wird, sollte die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsflusses in Flußrichtung abnehmen, was durch Erhöhung des Querschnitts der aufeinanderfolgenden Kammern erzielt werden kann.

Eine solche Einrichtung wird vor einer Abscheidereinrichtung angeordnet, um die Abscheidbarkeit der suspendierten Teilchen durch Wachstum zu vergrößern, so daß die Abscheidereinrichtung

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mit einem größeren Nutzeffekt arbeiten kann. Als Abscheidereinrichtung wird meistens ein schief gestellter Plattenabscheider oder eine Anzahl solcher Plattenabscheider benützt.

¥ie in der obengenannten Patentanmeldung beschrieben wurde, besteht eine solche Teilehenwachstumseinrichtung gewöhnlich aus einem rechteckigen Tank mit einer Anzahl von parallelen Querwänden, die abwechselnd einen oberen oder unteren Durchgang freilassen, wobei der gegenseitige Abstand zwischen diesen Wänden in Flußrichtung zunimmt. Eine solche Einrichtung muß in Übereinstimmung mit dem vorgesehenen Gebrauch entworfen und gefertigt werden. Die Herstellungs- und Installationskosten einer solchen Einrichtung können daher beträchtliche Ausmaße annehmen und eine solche Einrichtung braucht darüber hinaus viel Platz.

Die Erfindung schafft eine Einrichtung dieser Art, welche in einfacher und billiger Weise hergestellt und installiert werden kann und dadurch gekennzeichnet ist, daß der vorhandene Raum im Tank in solcher Weise in Kammern abgeteilt oder abteilbar ist, daß die Ausgangsseite ^eder Kammer von mindestens einem Teil dieser Kammern direkt mit der Eingangsseite von mindestens zwei folgenden Kammern in Verbindung steht. Auf diese Weise wird es möglich, mit einheitlichen Elementen eine optimale Hutzung des vorhandenen Raums zu erzielen, was obendrein eine Anpassung an verschiedene Umstände zuläßt. Die Benutzung von einheitlichen Elementen, insbesondere von Kammern mit praktisch gleichen Abmessungen oder Vielfachen derselben, führt zu einer merkbaren Verminderung der Fertigungskosten.

Eine solche Einrichtung ist besonders dazu geeignet, um mit einem oder mehreren Plattenabscheidern kombiniert zu werden, um eine kombinierte Abscheider einrichtung oder Abscheideranlage zu bilden, in welcher alle Teile in einem rechteckigen Tank untergebracht sind. Dies ist insbesondere deshalb möglich, weil die separaten Einheiten der Teilchenwachstumseinrichtung eine optimale Raumausnützung gestatten.

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Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Pig. 1 eine Ansicht von oben auf ein Ausführungsbeispiel einer Abscheideranlage gemäß der Erfindung,

Pig. 2 bis 4 Querschnitte entlang der Linien H-II, IH-III und IY-IV in Pig. 1, und

Pig. 5 einen Teilschnitt durch ein spezielles Ausführungsbeispiel der Zwischenwände in dieser Anlage.

Die gezeigte* Abscheideranlage enthält einen rechteckigen Tank 1, der beispielsweise aus armiertem Beton oder aus Stahl besteht. Innerhalb dieses Tanks befinden sich vier Plattenabscheider oder vier Paare von Plattenabscheidern 2, welche von schrägen Wandteilen 3 des Tanks 1 getragen werden.

Die Seitenwände 4 des Tanks 1 sind ungefähr in ihrer Mitte mit zwei Zufuhrtrögen 5 verbunden, die an ihrer Unterseite an zwei Querwänden 6 angeschlossen sind, welche auf einer Seite eine Zufuhrkammer 7 für die betreffenden Abscheider begrenzen. Längsmittelwände 8 scheiden die Kammern 7 von den benachbarten Abscheidern 2 oder Paaren derselben.

Im Raum zwischen den Querwänden 6 und in der Nähe ihrer Mitten sind zwei Längswände 9 angebracht, welche beide Tröge und Querwände 6 verbinden, wobei die Wandung eines Troges bei 10 zwischen diesen Längswänden 9 unterbrochen ist, um diesen Trog mit dem Zwischenraum zwischen diesen Wänden 9 zu verbinden.

Eine Trennwand 11 erstreckt sich bis zu einem gewissen Abstand vom Boden 12 dieses Zwischenraums und grenzt darin einen Zufuhrkanal 13 und eine erste Teilchenwachstumskammer voneinander ab. Die Flüssigkeit, die durch den Trog 5 zugeführt wird, strömt durch die Öffnung 10 nach unten in den Kanal 13 und danach unter der Zwischenwand 11 zur Kammer 14, in welcher die Flüssigkeit nach oben strömen kann. Diese Kammer 14 hat vorbestimmte Standardabmessungen und ist in

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der Regel mit vertikalen und vorzugsweise gewellten Platten versehen, welche gegenseitig verstellbar sind, wie dies beispielsweise in der SOS 2 320 859 beschrieben ist, um den transversalen Geschwindigkeitsgradienten verändern zu können.

In jedem der beiden Seitenräume, die durch die Längswände 9 begrenzt werden, sind Querschotten 15 angebracht. Der Abstand zwischen zwei Querschotten ist gleich dem Abstand zwischen einem Querschott 15 und der benachbarten Viand 6, welcher Abstand insbesondere auch gleich wie der Abstand zwischen beiden Längswänden 9 sein kann» Der Abstand zwischen einer Längswand 9 und einer Seitenwand 4 kann gleich wie der Abstand zwischen der Txemm&nü. 11 und der von der Öffnung 10 entfernten Wand 6 sein. Auf diese ¥eise begrenzen zwei Querschotten 15 eine zweite Teilchenwachstumskammer 16_S und jede Querschotte 15 und die benachbarte Wand 6 begrenzen eine dritte Teilchenwachsiiimskammer 17. Die Kammern 16 und 17 haben daher die gleichen Standardabmessungen, die gleich jenen der Kammer 14 sein können. Es ist klar, daß, falls erwünscht, eine Kammer von diesen gleichen Abmessungen abweichen kann, wenn die Strömungs- oder Raumverhältnisse dies notwendig machen sollten.,

An der oberen Seite der Kammer 14 sind in beiden Wänden 9 Durchgänge 18 ausgebildet, die mit der benachbarten Kammer in Verbindung stehen. Die Querschotten 15 erstrecken sich in die Nähe des Bodens 19 des Tanks 1, so daß der untere Teil der Kammern 16 mit den beiden benachbarten Kammern in Verbindung steht. Am"oberen Teil jeder Kammer 17 ist über die volle Breite eine öffnung 20 in der Wand 6 angebracht, die eine Verbindung mit der benachbarten Zufuhrkammer 7 bildet. Auch in den Kammern 16 und 17 können wiederum vertikale und vorteilhaft gewellte Platten angebracht sein.

Der Aufwärtsstrom in der Kammer 14 wird somit auf zwei Kammern 16 verteilt. Der Abwärtsfluß in jeder Kammer 16 wird wiederum auf die beiden anschließenden Kammern 17 verteilt· In jeder nachfolgenden Kammer wird somit die Fließgeschwindigkeit halbiert.

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In der Zufuhrkammer 7 eines Plattenabscheiders 2 kann bereits eine Abscheidung stattfinden. Ablagerungen werden in einem an der Unterseite dieser Kammer 7 angeschlossenen Trichter aufgefangen. Dieser Trichter ist durch eine Trennwand 22 in zwei Teile aufgeteilt. Diese Trennwand schließt an eine Trennwand 23 an, welche an leitkanäle 24 angeschlossen ist, wie dies in der DOS 2 630 617 beschrieben ist. Im Abscheider 2 abgeschiedene Ablagerungen gelangen in den Trichter auf der anderen Seite der Trennwand 22 und werden durch die Platte 23 und die Kanäle 24 vom Flüssigkeitsstrom in der Kammer 7 getrennt gehalten. Die Trichter 21 können, wie gezeigt, lose im Tank 1 aufgehängt sein und sind an der Unterseite mit einer Ablaßöffnung 25 versehen.

Am anderen Ende des Abscheiders 2, der· beispielsweise in der gleichen Art geformt sein kann, wie in der letztgenannten Patentanmeldung beschrieben, kann die gereinigte Flüssigkeit zu einem Abflußtrog 26 abfließen.

Der Trog 5 und die anschließenden Querwände 6 schaffen eine Verstärkung der Seitenwände 4, die einem erheblichen Flüssigkeitsdruck ausgesetzt sind. Infolgedessen können diese Wände weniger schwer konstruiert werden. Durch die symmetrische Anordnung der beiden Tröge 5 wird eine leichte Anpassung an die Zufuhrverhältnisse erreicht. Wenn nötig, kann der unbenutzte Trog dazu verwendet werden, um Flüssigkeit zu einem weiteren Tank zu führen. Die Tröge können mittels Deckel oder Gittern zugedeckt werden und bilden auf diese Weise Fußwege, so daß der mittlere Teil des Tanks, in welchem sich die verschiedenen Teilchenwachstumskammern 14» 16 und befinden, besser zugänglich wird, um so, wenn nötig, die darin befindlichen Platteneinheiten justieren zu können.

Ein anderer Vorteil der in der abgebildeten Weise in die Kammer 7 führenden Tröge 5 besteht darin, daß auf diese Weise der Inhalt der Kammer 7 verkleinert wird. Wenn man den Flüssigkeitspegel sinken läßt, um die Plattenabscheider zu reinigen, wird beim üblichen dreieckigen Querschnitt der

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Kammer 7 anfänglich viel mehr Flüssigkeit aus der Kammer 7 als aus den Plattenabscheidern 2 entfernt. Bei der gezeigten Ausführungsform hingegen fließt mehr Flüssigkeit durch die Abscheider bei einem vorbestimmten Absinken des Flüssigkeitsspiegels, weil die Tröge 5 das Flüssigkeitsvolumen im oberen Teil der Kammer reduzieren, so daß in den Abscheidern abgelagerte Verunreinigungen schneller entfernt werden. Es ist klar, daß dafür gesorgt werden sollte, daß genügend freier Raum für das Einführen und Entfernen der Plattenabscheider 2 und der Trichter 21 vorgesehen sein muß. Darüber hinaus ist es zweckmäßig, die Ablaßöffnung 25 des Trichters 21, die mit einem Ventil versehen ist, intermittierend kurz zu öffnen, so daß die Ablagerungen ständig entfernt werden, was zu einer entsprechenden Fluktuation des Flüssigkeitsspiegels im Raum 7 führt. Dies bewirkt einen gewissen Impakteffekt, der die auf den Platten des Abscheiders 2 abgelagerten Ablagerungen löst.

Es ist oft zweckmäßig, den Tank 1 und alle Zwischenwände aus Beton zu fertigen. Vor allem wenn in den Kammern 14-, und 17 verstellbare Platteneinheiten angebracht werden sollen, müssen speziell die kleinen Dimensionen dieser relativ schmalen Kammern sehr genau gefertigt werden, was im Falle von Betonwänden schwierig ist. Es ist daher vorteilhaft, wenigstens die Querschotten 15 aus vorfabrizierten Platten aus beispielsweise Beton oder Kunststoff zu fertigen, welche in Nuten in den angrenzenden Wänden 9 und 4 gehalten werden, wobei die Nähte zwischen den Platten auf geeignete Weise abgedichtet werden können. Figur 5 zeigt eine spezielle Ausführungsform,in welcher die Wände 9 aus solchen Platten gefertigt sind und eine Doppelstruktur aufweisen, wobei an den Verbindungsstellen mit den Querschotten 15 aufgestapelte hohle Blöcke 27 mit Nuten 28 für die verschiedenen Platten angeordnet sind. Natürlich können anstelle der Doppelwandungen 9 auch Einzelwandungen vorgesehen werden und können auch aus ähnlichen Blöcken bestehen. Der Vorteil von separaten Platten besteht darin, daß, wenn die Zahl der Rillen

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genügend groß ist, die Anordnung und/oder Abmessungen der verschiedenen Kammern verändert werden können, um eine Anpassung an spezielle Umstände zu gestatten. Es ist klar, daß solche Platten auch in Metalltanks verwendet werden können. Es ist ferner möglich, die Zufuhr zur ersten Kammer nicht durch einen oberen Trog 5 vorzunehmen, sondern durch eine Zufuhröffnung in den unteren Teil dieser Kammer. Die dazu notwendigen Änderungen können leicht durch Schließen von öffnungen und/oder Entfernen von Trennwänden ausgeführt werden.

Die Erfindung ist ferner nicht auf die gezeigte symmetrische Ausführung beschränkt. Insbesondere ist es möglich, die Plattenabscheider 2 lediglich auf einer Seite der Anordnung der Teilchenwachstumskammern anzuordnen. Des weiteren ist es nicht nötig, daß der Ausgang aus der letzten Kammer mit dem Eingang eines Abscheiders oder eines Paares von Abscheidern verbunden ist, denn es ist auch möglich, daß die Ausgänge von zwei oder mehreren letzten Kammern mit einer Zufuhrkammer 7 für eine größere Anzahl von Plattenabscheidern in Verbindung stehen. Die Längszwischenwandungen 8 müssen nicht notwendigerweise, können aber die Einrichtung versteifen.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Abscheider beschränkt, welche vor allem zur Abscheidung von Ablagerungen bestimmt sind, denn auch im Falle von Abscheidern für schwimmende Bestandteile ist eine ähnliche Ausführung möglich.

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Claims (16)

3Ma1t emn t a H111S1P1 r ü_c_h_e_

1. Einrichtung zur Erzeugung von Teilchenwaehstum in einer strömenden Flüssigkeit mit darin suspendierten Bestandteilen mit einer Anzahl von in einem Tank angeordneten Kammern, in welchen die Plußriehtung abwechselnd aufwärts und abwärts gerichtet ist, wobei der Querschnitt mindestens eines Teils dieser Kammern in üTußriehtung zunimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der vorhandene Raum im Tank in solcher Weise in Kammern abgeteilt oder abteilbar ist₉ daß die Ausgangsseite äe&er Kammer you mindestens einem Teil dieser Kammern direkt mit der Eingangsseite von mindestens zwei folgenden Kammern in Verbindung steht»

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet ₉ daß wenigestens ein Teil der Kammern praktisch den gleichen Querschnitt aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern durch separate, in Serie verbindbare Einheiten gebildet sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheidewände zwischen aneinandergrenzenden Kammern aus übereinander angeordneten, praktisch horizontal ausgerichteten Platten od. dgl. bestehen, die in senkrechten Muten gelagert sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Trennwände, der nicht durch Platten gebildet wird, aus aufeinandergestapelten hohlen Blöcken besteht, die mit Nuten für solche Platten versehen sind.

6. Abscheideranlage mit einer Teilchenwachstumseinrichtung und einer dazu in Serie angeordneten Abscheidereinrichtung, welche mehrere schräggestellte Plattenabscheider aufweist, gekennzeichnet durch eine Teilchenwachstumseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und eine Anzahl von Plattenabscheidern, wobei die Zufuhrkammer eines oder mehrerer

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Plattenabscheider mit der Ausgangsseite von einer oder mehreren letzten Kammern dieser Teilchenwachstumseinrichtung verbunden ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Plattenabscheider gleich der Anzahl oder eines ganzen Vielfachen der Anzahl der letzten Kammern ist.

8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7 mit einein rechteckigen Tank, in welchem die Plattenabscheider in einer oder mehreren Gruppen von nebeneinander angeordneten Abscheidern gelegen sind, und mit einem Zufuhrkanal zur Zufuhr der zu behandelnden Flüssigkeit zu den Zufuhrkammern dieser Abscheider oder von Gruppen derselben versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern der Teilchenwachstumsein richtung gleichmäßig über den verbleibenden Teil des inneren Tankraums verteilt sind, wobei die Flüssigkeitszufuhr mit einer oder mehreren ersten Kammern der Teilchenwachstumseinrichtung verbunden ist.

9. Anlage nach Anspruch 8, wobei die Plattenabscheider an zwei gegenüberliegenden Seiten des Tanks gelegen sind und die Zufuhrkammern sich im Zwischenraum befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern der Teilchenwachstumseinrichtung im Mittelteil des Tanks zwischen den Zufuhrkammern der verschiedenen Plattenabscheider angeordnet sind.

10. Anlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufuhrkanal ein Trog ist, der sich im oberen Teil des Tanks quer zu dessen Seitenwänden erstreckt.

11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufuhrtrog im Raum über der schiefen oberen Wand des benachbarten Plattenabscheiders in der Zufuhrkammer desselben angeordnet ist.

12. Anlage nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch zwei symmetrisch angeordnete Zufuhrkanäle.

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13. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrtröge mit den Seitenwänden des !Danks verbunden sind und als Querverstärkung dienen.

14. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei

an der Unterseite jeder Zufuhrkammer ein trichterförmiger Auffangbehälter für Ablagerungen angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Auffangtrichter entfernbar ist' und daß der Raum zwischen dem zugehörigen Zufuhrtrog und der gegenüberliegenden Stützwand des Plattenabscheider genügend groß ist, um den Auffangtrichter nach Entfernung des Plattenabscheiders zu entfernen.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei an der Unterseite jeder Zufuhrkammer ein trichterförmiger Auffangbehälter für Ablagerungen angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangtrichter an seinem unteren Ende mit einer Ablagerungsablaßöffnung mit einem Ventil versehen ist, das derart ausgestaltet ist, daß es intermittierend kurz geöffnet werden kann.

16. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 15, gekennzeichnet durch wegnehmbare laufflächen oder -gitter über mindestens einem !Teil der Zufuhrtröge.

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