DE2608673C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Vorbereiten einer festes, körniges Material enthaltenden Wassertrübe für das hydraulische Fördern des Materials unter Druck - Google Patents

Description

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Strömung abfließen läßt Die Vorrichtung zur Durch- benen Richtung fort

führung des Verfahrens ist gemäß der Erfindung da- Während die Wassertrübe die Filtriervorrichtung 6

durch gekennzeichnet, daß stromabwärts der Pumpe in durchströmt, reißt die Strömung fortlaufend jene zum

der Wandung eines Rohrleitungsabschniftes der Rohr- Anhaften an den Filterplatten 11 neigenden Feststoff-

leitung eine Filterfläche ausgebildet ist die innerhalb 5 teilchen mit, die beim Filtriervorgang abgeschieden und

eines mit der Wand des Rohrleitungsabschnittes einen an den Filterplatten 11 abgesetzt wurden. Um diesen

Flüssigkeitsraum ausbildenden Außenmantels angeord- Selbstreinigungseffekt zu erzielen, muß die Strömungs-

net ist wobei an den Flüssigkeitsraum eine Flüssigkeits- geschwindigkeit der in dem Rohrleitiuigsabschnitt 9

ablaufleitung angeschlossen ist strömenden Wassertrübe auf einen bestimmten — opti-

Aufgrund der Erfindung ist daher die Pumpe nur ei- 10 malen — Wert eingestellt werden. Oberhalb eines be-

ner Dünntrube ausgesetzt und das Abfiltern des Flüssig- stimmten optimalen Geschwindigkeitsbereiches ver-

keitsteiles und daher das Eindicken der Trübe vollzieht schlechtert sich nämlich der Filtriereffekt, denn wenn

sich während deren Hindurchförderns durch den Rohr- die Wassertrübe zu schnell strömt dann kann nur wenig

leitungsabschnitt selbst wodurch das Vorbereiten der Flüssigkeit aus der Wassertrübe abgeschieden werden.

Wassertrübe für das hydraulische Fördern kontinuier- 15 Bei zu geringer Strömunggeschwindigkeit aber können

lieh gestaltet wird die filterplatten verstopft werden, wodurch der Filtrier-

Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgang ebenfalls verschlechtert wird. Die optimale Vorrichtung sind Gegenstand jeweils der Ansprüche 3 Strömungsgeschwindigkeit muß teils empirisch, teils

bis 5. durch Berechnungen unter Berücksichtigung zahlrei-

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbei- 20 eher Einflußgrößen einzeln bestimmt werden. Die er-

spiels und der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung wähnten Faktoren, von welchen die optimale Strö-

zeigt mungsgeschwindigkeit beeinflußt wird, sind beispiels-

Fi g. 1 die prinzipielle Anordnung einer Vorrichtung weise der Typus der Wassertrübe, deren Feststoffkon-

gemäß der Erfindung, zentration, der Förderdruck, die Art der Filterplatten

F i g. 2 ein Teilstück des als Filtriervorrichtung ausge- 25 und dergleichen. Aufgrund dieser Faktoren kann auch

bildeten Rohrleitungsabschnittes aus F i g. 1 im Längs- der zur optimalen Strömungsgeschwindigkeit gehören-

schnitt und vergrößertem Maßstab und de Querschnitt der Rohrleitung gewählt werden, jedoch

Fig.3 den Querschnitt des Rohrleitungsabschnittes auch zum Beispiel durch den Einbau von Verengungs-

aus F i g. 2 entlang der Schnittebene A-A in F i g. 2. oder Erweiterungsrohrstücken (vor und/oder hinter der

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, soll aus dem Dünntrü- 30 Filtriereinrichtung) geändert werden,

bebehälter 1, in welchen der Flüssigkeitsstand mit vi Die Art der Filterplatten ist ebenfalls von der Art der

bezeichnet ist die Wassertrübe durch eine Rohrleitung zu fördernden Wassertrübe, z. B. von der Korngrößen-

mit den Leitungsabschnitten 2,3,9 und 4 in der mit dem verteilung des in der Wassertrübe enthaltenen festen

Pfeil a angegebenen Richtung gefördert werden. Zwi- körnigen Materials abhängig. Besteht die Feststoffkom

sehen den Leitungsabschnitten 2 und 3 ist die Pumpe 5 35 ponente der Wassertrübe überwiegend aus Grobkorn,

eingebaut, wohingegen der Rohrteitungsabschnitt 9 so empfiehlt es sich, als Filterplatten perforierte Bleche

zwischen den Leitungsabschnitten 3 und 4 mit einer zu verwenden, wohingegen bei Feinkorn die Anwen-

Filtriervorrichtung 6 versehen ist, deren Konstruktions- dung von Sieb- oder Textilgeweben bevorzugt wird,

einzelheiten schematisch aus F i g. 2 und F i g. 3 ersieht- Sehr wesentlich ist daß die Filterplatten im Wege der

lieh sind. Zum Ableiten der aus der Filtriervorrichtung 6 40 Trübeströmung liegen, denn dadurch ist die Bedingung

austretenden Flüssigkeit dient die Flüssigkeitsablauflei- zur selbsttätigen Selbstreinigung schon an sich gegeben,

tung 7, über welche das Wasser in der mit dem Pfeil b Die in der Zeichnung dargestellte Filtriervorrichtung

angegebenen Richtung in den Wasserbehälter 8 ab- 6 wird zweckmäßig in erster Linie bei horizontalen

fließt Der Flüssigkeitsstand in dem Wasserbehälter 8 ist Rohrleitungen angewendet. In der Wassertrübe liegt

mit Vi bezeichnet. 45 nämlich während des Förderns die Feststofffraktion, die

Wie aus den F i g. 2 und 3 gut ersichtlich ist, wird die durch Turbulenz beim Strömen fortwährend umgewälzt Filtriervorrichtung 6 in dem Rohrleitungsabschnitt 9 und in Bewegung gehalten wird, unterhalb der Längs-

von in dessen oberen Teil oberhalb der Längsachse H achse H nach F i g. 2 und 3, genauer gesagt im Bereich

ausgebildeten Durchlässen 10 und auf den Durchlässen unterhalb derjenigen gedachten Horizontalebene, in

von außen aufgesetzten Filterplattein 11 gebildet Über 50 welcher die Längsachse //enthalten ist An den Durch-

der Filtriervorrichtung 6 ist ein zusätzlicher Außenman- lassen 10, die in der Rohrwand oberhalb dieser die

tel 13 angebracht, durch welchen ein gesonderter Flüs- Längsachse H enthaltenden gedachten Horizontalebe-

sigkeitsraum 12 im Bereich der Filtriervorrichtung 6 au- ne ausgebildet sind, ist der Feststoffgehalt nur gering, so

ßerhalb des Rohrleitungsabschnittes 9 entsteht. daß auch die Gefahr des Verstopfens der Filterplatten

Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung arbei- 55 gering ist und die Filterwirksamkeit groß ist. tet wie folgt: Die in dem Dünntrübebehälter 1 befindli- Jedoch muß derjenige Rohrleitungsabschnitt, in welche Dünntrübe wird von der Pumpe 5 unter Förder- chem die Filtriervorrichtung vorgesehen ist nicht notdruck gesetzt und über den Leitungsabschnitt 3 dem wendig horizontal geführt sein; er kann auch schräg Rohrleitungsabschnitt 9 bzw. der darin eingebauten FiI- oder sogar vertikal verlaufen. In letzterem Fall müssen triervorrichtung 6 zugeführt Aus der unter Druck be- 60 die Durchlässe im ganzen Rohrquerschnitt kreissymmefindlichen Dünntrübe fließt ein Teil der Flüssigkeit — frisch ausgebildet werden

des Wassers — über die Durchlässe 10 und die Filter- Zu der Länge der in der Rohrleitung ausgebildeten platten 11 in der mit den Pfeilen C angegebenen Rieh- Filtriervorrichtung kann gesagt werden, daß diese Läntung in den Flüssigkeitsraum 12 und durch die Flüssig- ge ebenso wie der Durchmesser der Rohrleitung sowie keitsablaufleitung 7 in den Wasserbehälter 8 ab. Die aus 65 die Größe und Anzahl der Durchlässe in erster Linie dem Rohrleitungsabschnitt 9 in den Leitungsabschnitt 4 von der Menge an anfallender Wassertrübe, der Korngelangende Wassertrübe ist riaher beträchtlich einge- größenverteilung, der Feststofffraktion sowie von dem dickt und setzt ihren Weg in der mit dem Pfeil a angege- gewünschten Eindickungsgrad der Wassertrübe, d. i.

vom Ausmaß der Eindickung, abhängig ist. Da die Größe der aktiven Gesamtfilterfläche proportional zu der
Länge des Filtrierabschnittes ist, kann sie ohne weiteres
auf das erforderliche Maß vergrößert werden. Hieraus
folgt, daß eine unter Druck eintreffende Wassertrübe
bei entsprechender Gestaltung der Filtriervorrichtung
praktisch in jedem beliebigen Maße eingedickt werden
kann, ohne dabei die Strömungsgeschwindigkeit reduzieren oder den Strömungsvorgang unterbrechen zu
müssen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

1 2 verschiedenen Gebieten des Bergbaus. Im allgemeinen Patentansprüche: Irann festgestellt werden, daß in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle der Transport von festem, körnigen

1. Verfahren zum Vorbereiten einer festes, körni- Material mit Wasser vermischt zu erfolgen hat

ges Material enthaltenden Wassertrübe für das hy- 5 Für das hydraulische Fördern des Materials unter

draulische Fördern des Materials unter Druck durch Druck ist eine Pumpe mit entsprechender Förderhöhe

Abfiltern eines Flüssigkeitsteils, wobei die Dichte erforderlich. Wenn jedoch die Wassertrübe durch eine

des körnigen Materials größer als die des Wassers ist solche Pumpe hindurchströmt, unterliegt die Pumpe ei-

und die Wassertrübe von einer Pumpe in eine Rohr- nem erheblichen Verschleiß aufgrund der Konsistenz

leitung hineingepumpt wird, dadurch gekenn- io des zu fördernden Materials, wobei der Verschleiß umso

zeichnet, daß man die Wassertrübe uneingedickt höher ist, je größer die Förderhöhe der Pumpe und je

durch einen Rohrleitungsabschnitt hindurchpumpt größer der Anteil des körnigen Materials in der Wasser-

und in dem Rohrleitungsabschnitt kontinuierlich an trübe sind. Um solche Schwierigkeiten zu vermeiden, ist

einer Filterfläche entlangströmen läßt und den Flüs- es bekannt (DE-PS 17 56 591), die das feste, körnige

sigkeitsteil durch die Filterfläche hindurch aufgrund 15 Material enthaltende Trübe über eine Rohrleitung zu-

der Strömung abfließen läßt nächst mit geringem Druck in eine Rohrkammer zu

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens pumpen, die danach über Ventile mit dem einen Ende an nach Anspruch 1, mit einer Rohrleitung, die eine eine Hochdruckwasserpumpe, und mit dem anderen En-Pumpe zum Fördern der Wassertrübe durch die de an die Förderleitung angeschlossen wird, so daß die Rohrleitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß 20 Trübe aus der Rohrkammer mittels des zugeführten stromabwärts der Pumpe in der Wandung eines Druckwassers in die Förderleitung verdrängt wird. So-Rohrleitungsabschnittes (9) der Rohrleitung eine FiI- bald die Wassertrübe aus der Rohrkammer verdrängt terfläche (Filterplatten 11) ausgebildet ist die inner- ist werden die Ventile wieder geschlossen. Dann wird halb eines mit der Wand des Rohrleitungsabschnit- ein weiteres, die Rohrleitung zu der Rohrkammer hin tes (9) einen Flüssigkeitsraum (12) ausbildenden Au- 25 öffnendes Ventil geöffnet und die Rohrkammer am anßenmantels (13) angeordnet ist wobei an den Flüs- deren Ende zu einer Abflußleitung hin entlüftet wosigkeitsraum (12) eine Flüssigkeitsablaufleitung (7) durch die Rohrkammer wieder mit neuer Wassertrübe angeschlossen ist gefüllt wird und das im vorigen Arbeitstakt als Verdrän-

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- germedium wirksam gewesene Wasser aus der Rohrzeichnet daß in der Wandung des Rohrleitungsab- 30 kammer in die Abflußleitung verdrängt wird. Wenn schnittes (9) Durchlässe (10) ausgebildet sind, welche mehrere parallel geschaltete Rohrkammern verwendet von außen mit die Filterfläche ausbildenden Filter- werden, die phasenverschoben mit der Wassertrübe geplatten (11) abgedeckt sind. füllt und die Förderleitung hinein entleert werden, kann

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- der Fördervorgang in der Förderleitung einem kontinuzeichnet daß die Durchlässe (10) in der Wandung 35 ierlichen Fördervorgang wenigstens angenähert werdes horizontal verlaufenden Rohrleitungsabschnit- den.

tes (9) oberhalb der die Rohrleitungsachse (H) ent- Um das hydraulische Fördern wirtschaftlich zu gestal-

haltenden Horizontalebene angeordnet sind. ten, ist man bestrebt die Menge an Trägermedium —

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Wasser — zu vermindern und damit die zu fördernde zeichnet, daß die Durchlässe (20) in der Wandung 40 Feststoffmasse zu erhöhen. Zur Lösung dieses Problems des vertikal verlaufenden Rohrleitungsabschnittes wurden Eindicker verschiedenster Bauart und Kon-(9) kreissymetrisch angeordnet sind. struktion entwickelt und der die Wassertrübe in die

Rohrkammern führenden Rohrleitung und Pumpe vor-

geschaltet. Alle durch Abfiltern eines Flüssigkeitsteiles

45 wirkenden bekannten Eindickungsvorrichtungen weisen einen Behälter auf, in welchen zunächst die Dünn-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbereiten trübe eingefüllt wird, wonach der überschüssige Flüssigeiner festes, körniges Material enthaltenden Wassertrü- keitsanteil gefiltert wird, wonach die eingedickte Wasbe für das hydraulische Fördern des Materials unter sertrübe mittels der Pumpe in die Rohrleitung hinein Druck durch Abfiltern eines Flüssigkeitsteils, wobei die 50 entleert wird. Während des Filtervorganges ist daher Dichte des körnigen Materials größer als die des Was- der Transportablauf unterbrochen. Dies führt einerseits sers ist und die Wassertrüber von einer Pumpe in eine zu verminderten Förderleistungen und andererseits ist Rohrleitung hineingepumpt wird. Außerdem betrifft die die Pumpe mit zunehmendem Eindickungsgrad der Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver- Wassertrübe wieder einem zunehmenden Verschleiß fahrens, mit einer Rohrleitung, die eine Pumpe zum For- 55 ausgesetzt,
dem der Wassertrübe durch Rohrleitung aufweist. Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ein Ver-

In der Industrie, dem Bergbau und auf immer zahlrei- fahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten cheren Gebieten der Landwirtschaft nimmt die Bedeu- Art so zu gestalten, daß das Abfiltern des Flüssigkeitstung des hydraulischen Materialtransportes ständig zu. teiles aus der Wassertrübe ohne Unterbrechung der Insbesondere in den Verarbeitungsbetrieben für Erze, 60 Förderkontinuität erfolgt und der Pumpverschleiß trotz mineralstoffe und sonstige bergbauliche Produkte muß des Forderns der wassertrübe mit hohem Eindickungseine große Menge dieser Feststoffe mit Wasser ver- grad gering ist.

mischt also in Form von Wassertrüben auf kleinere Dies wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung

oder größere Entfernungen gefördert werden. Dieselbe dadurch erreicht, daß man die Wassertrübe uneinge-

Aufgabe ist auch in Wärmekraftwerken gestellt, wo die 65 dickt durch einen Rohrleitungeabschnitt hindurch-

Verbrennungsrückstände, die Schlacke, fortlaufend ab- pumpt und in dem Rohrleitungsabschnitt kontinuierlich

transportiert werden muß; ferner im Hoch- und Tiefbau an einer Filterfläche entlangströmen läßt und den Flüs-

(Wasserbau), in den Baumaterialienbetrieben und auf sigkeitsteil durch die Filterfläche hindurch aufgrund der