DE2640472C2

DE2640472C2 - Verteilersystem mit einem Verteilerboden, insbesondere für ein Filterbett

Info

Publication number: DE2640472C2
Application number: DE2640472A
Authority: DE
Inventors: Patric Dallas Tex. Farabaugh
Original assignee: FB Leopold Co Inc Zelienople Pa; FB Leopold Co
Current assignee: Xylem Water Solutions Zelienople LLC
Priority date: 1975-09-08
Filing date: 1976-09-08
Publication date: 1985-09-26
Also published as: DE2640472A1; AU1714176A; AU497250B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verteilersystem zur gleichmäßigen Zufuhr von Flüssigkeit in ein Bett aus körnigem Material, insbesondere in ein Filterbett, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits ein gattungsgemäßes Verteilersyslem bekannt, mit dem eine gleichmäßige Zufuhr bei der Rückspülung erfolgen kann (US-PS 31 10 667). Dabei finden Filterblöcke mit oberen und unteren seitlichen

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Leitungen Verwendung, die sich von Block zu Block tungen dienen. Die Flüssigkeitsdurchlaßöffnungen sind entlang dem Filterboden erstrecken. Die unteren Pri- unter und damit getrennt von den Gasdurchlaßöffnunmärleitungen sind mit einem Kanal verbunden, durch gen in den geneigten Wänden angeordnet, um die Flüsden das Rückspülwasser zugeführt wird. Die unteren sigkeitsströmung von den Primärleitungen zu den Se-Primärleitungen sind mit den Sekundärleiuingen durch 5 kundärlcitungen zu regeln. Deshalb ermöglicht ein der-

öffnungen verbunden, während zusätzliche Öffnungen artiges System eine kompensierende Flüssigkeilsströ-

die Sekundärleitungen mit dem filterbett verbinden. mung in den Sekundärleitungen wie bei dem erwähnten

Deshalb gelangt die Rückspülflüssigkeit von dem Kanal bekannten System, jedoch zusätzlich die Möglichkeit

durch die Primärleitungen in die Sekundärleitungen und einer gleichförmigen Verteilung von Gas.

von dort in das filterbett io Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispiels-

Da sich üie oberen Sekundärleitungen von Block zu weise näher erläutert werden. Es zeigt

Block entlang den Reihen erstrecken, kann das Rück- Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Drauf-

Spülwasser durch diese hindurchfließen, um Ungleich- sieht auf einen Filterapparat gemäß der Erfindung;

mäßigkeiten der Strömung von den Primärleitungen zu F i g. 2 eine Schnittansicht entlang der linie 2-2 in

den Sekundärleitungen zu kompensieren. Wenn den 15 F i g. 1;

Primärleitungen gleiche Wassermengen zugeführt wer- Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in

den, ermöglicht dieses duale Leitungssystem eine sehr F i g. 1;

gleichförmige Verteilung des Rückspülwassers entlang F i g. 4 und 5 perspektivische Ansichten von einzelnen

dem gesamten Filterboden. Wenn jedoch den einzelnen Filterblöcken;

Primärleitungen unterschiedliche Wassermengen züge- 20 F i g. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in

führt werden, was beispielsweise durch Herstellungsto- F i g. 1;

leranzen verursacht werden kann, oder wenn eine Pn- F i g. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 in

märleitung teilweise verstopft ist, ändert sich die Strö- F i g. 6;

mung von den Sekundärleitungen zu dem Filterbett in F i g. 8 eine Teilansicht eines anderen Ausführungsentsprechender Weise. Ein weiterer Nachteil dieses Sy- 25 beispiels eines Füterapparats gemäß der Erfindung;
stems wird darin gesehen, daß keine Einrichtung für Fig.9 eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 in eine Luftrückspülung vorgesehen ist, die bei vielen An- F i g. 8;

lagen mit einem Bett aus körnigem Material wünschens- F i g. 10 ein der Darstellung in F i g. 2 und 9 entspre-

wertwäre, chender Teilschnitt eines weiteren Ausführungsbei-

Es ist ferner bereits ein Filterboden bekannt, für des- 30 spiels eines Filterapparats gemäß der Erfindung; und

sen Verteilerboden tragende, lose nebeneinander He- Fig. 11 eine Schnittansicht entlang der Linie 11-11 in

gende T-Profile ohne Verankerung vorgesehen sind, Fig. 10.

wobei durch diese Konstruktion ein möglichst gleich- Bei dem in den Fig. 1—3 dargestellten Filterapparat mäßig verteilter Luft- und Wasseraustritt angestrebt ist ein Bett aus Sand 11 oder dergleichen Filtermaterial werden soll (Prospekt »Der düseniose BAMAG Filter- 35 und eine Stützschicht aus Kies 12 auf einem Verteilerboden«). Bei anderen bekannten Filterböden wird dage- boden 14 angeordnet, der aus Filterblöcken 14,15,16, gen eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit in 17 und 18 besteht die zu einer Anzahl von parallel angeden Abflußleitungen angestrebt, um eine Selbstreini- ordneten Reihen zusammengesetzt sind. Zu filtrierengung zu ermöglichen (US-PS 17 73 417), oder bei denen des Wasser gelangt durch den Sand und den Kies und eine Reinigung des Filterbetts dadurch angestrebt wird, 40 durch den Verteilerboden in einen Kanal 21. Das Wasdaß Steigleitungen für gereinigtes Wasser vorgesehen ser verläßt den Kanal durch eine Auslaßleitung 22, werden, um das Filterbett durch Besprühen von der durch die auch Rückspülflüssigkeit dem Filterbett zuge-Oberseite her zu reinigen, damit das Filterbett nicht zur führt werden kann. In dem Kanal ist ein Luftverteiler 25 Durchführung einer Reinigung entfernt werden muß angeordnet, dem Luft oder ein sonstiges Gas durch eine (US-PS 17 70 830). 45 Zufuhrleitung 26 zum Rückspülen zugeführt werden

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verteilersystem der kann.

eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß eine Wie am besten aus den Fig.3—6 ersichtlich ist, ist

gleichmäßige Zufuhr entweder einer Flüssigkeit oder jeder Block durch geneigte ebene Wände 30 in Primär-

eines Gases bei minimaler Expansion in ein Bett aus leitungen 31 und Sekundärleitungen 32 unterteilt, im

körnigem Material, insbesondere in ein Filterbett, erfol- 50 Gegensatz zu bekannten Verteilerböden, bei denen die

gen kann, wobei Änderungen der den Primärleitungen Sekundärleitungen über den Primärleitungen angeord-

des dualen Systems zugeführten Flüssigkeitsmengen net sind, sind die Sekundärleitungen 32 neben den Pri-

kompensiert werden. märleitungen 31 angeordnet, so daß sowohl Luft als

Diese Aufgabe wird bei einem Verteilersystem der auch Wasser beim Rückspülen durchgeleitet werden

eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch den 55 kann. Da die Primärleitungen und Sekundärleitungen

Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst einen im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt be-

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Ge- sitzen, wobei die Seiten der Sekundärleitungen durch

genstand der Unteransprüche. die Oberseiten 34 der Filterblöcke 15,16,17 und 18 und

Gemäß der Erfindung findet deshalb ein Verteilersy- die geneigten Wände 30 oder die Seitenwände 35 der stern Verwendung, das in an sich bekannter Weise in 60 Blöcke begrenzt sind, grenzt praktisch die gesamte seitliche Primärleitungen und Sekundärleitungen unter- Oberfläche des Verteilerbodens an die Sekundärleitunteilt ist, die sich parallel zueinander erstrecken. Gemäß gen an, so daß beim Rückspulen Luft oder Wasser der Erfindung sind jedoch die Sekundärleitungen und gleichmäßig über den Querschnitt verteilt an das Filter-Primärleitungen nebeneinander angeordnet und von- bet* abgegeben wird.

einander durch geneigte Wände getrennt. In diesen ge- 65 Die Enden dieser Blöcke sind offen und die Blöcke neigten Wänden sind Gasdurchlaßöffnungen in einer sind mit ihren Enden aneinanderliegend in parallelen mittleren Höhe angeordnet, die zur Regelung der Gas- angrenzenden Reihen angeordnet, so daß jede Primärströmung von den Primärleitungen in die Sekundärlei- leitung und jede Sekundärleitung sich von Block zu

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Block entlang der Reihe erstreckt, also von dem Ende drückt wird. Durch diese Öffnungen hindurchtretende

des Filterapparats an dem Kanal 21 zu dem gegenüber- Luft bildet dünne Luftschichten 44 auf der Oberseite der

liegenden Ende des Filterapparats. Deshalb kann Rück- Sekundärleitungen 32. Von dort gelangt die Luft durch

spülflüssigkeit entlang den Sekundärleitungen fließen, die Verteileröffnungen 43 m das Filterbett

um Ungleichmäßigkeiten in der Strömung von den Pri- 5 Die Lüftzuführrate in die Sekundärleitungen wird

märleituneen zu den Sekundärleitungen zu kompensie- durch den effektiven Luftdruck in den Primärleitungen

_ren 31 bestimmt, welcher Luftdruck durch die Höhe des

Jede Reihe von Blöcken enthält einen Block 15, 16, Wasserspiegels in diesen Leitungen bestimmt wird,

der über dem Kanal 21 angeordnet ist Diese Blöcke Durch die Steuerung der Höhe des Flüssigkeitsspiegeis

besitzen Öffnungen 38, wie am besten aus F i g. 4 und 5 io können die Strömungsraten in einem verhältnismäßig

ersichtlich ist, durch die das Filtrat von den Primärlei- großen Bereich geändert werden. Bei einer geeigneten

tungen in den Kanal hindurchtreten kann, und durch die Auswahl der Größe dieser Öffnungen kann mit einem

Rückspülflüssigkeit und Luft von dem Kanal in die Pri- derartigen Verteilersystem Luft gleichmäßig über den

märleitungen eintreten können. Die Blöcke 17, 18, die Querschnitt des Filterbetts mit Strömungsraten verteilt

mit ihren Enden angrenzend an die Enden der Blöcke is werden, die mindestens in einem Bereich zwischen 14

15 16 angeordnet sind, bilden die parallelen angrenzen- und 140 dm-Vmin pro 0,093 m² Filterfläche hegen. Dieser

den Reihen, die sich entlang dem Verteilerboden er- Bereich ist beträchtlich größer als bei vergleichbaren

strecken aber beide Öffnungen 38 aufweisen. Im übri- Verteilersystemen bekannter Art

gen sind die Blöcke 17.18 wie die Blöcke 15,16 ausgebil- Die Luftdurchtrittsöffnungen werden so bemessen,

<}_eL 20 daß der Wasserspiegel in den Primärleitungen minde-

In den geneigten Wänden 30, welche die Primärlei- stens um 12 mm unter den Luftdurchlaßöffnungen bei tungen von den Sekundärleitungen trennen, sind Luft- der geringsten Strömungsrate liegt, für die das System durchlaßöffnungen 41 in einer mittleren Höhe vorgese- ausgelegt ist Dadurch ist gewährleistet, daß alle Lufthen, sowie Wasserdurchlaßöffnungen 42, die unter den durchtrittsöffnungen freiliegen, selbst wenn die Filter-Luftdurchlaßöffnungen angeordnet sind. Die Luftdurch- 25 blöcke etwas uneben angeordnet sind. Wie aus den laßöffnungen bestimmen die Durchflußmenge der F i g. 6 und 7 ersichtlich ist, erstrecken sich entlang der Rückspülluft aus den Primärleitungen zu den Sekundär- Oberseite jeder Sekundärleitung quer verlaufende Ripleitungen Die Wasserdurchlaßöffnungen und in einem pen 46, um einen Lufttransport zu den höheren Stellen geringeren Ausmaß auch die Luftdurchlaßöffnungen in den Sekundärleitungen zu verhindern, wenn die Blökbestimmen die Durchflußmenge des Rückspülwassers. 30 ke nicht genau eben angeordnet sind. Die Rippen er-

Wie aus den F i g. 1,4 und 5 ersichtlich ist, finden zwei strecken sich nicht bis zu der Unterseite der Luftschich-

unterschiedliche Blockbreiten Verwendung. Die Blöcke ten 44 in den Sekundärleitungen. Deshalb kann Luft

15 und 17 in dem zentralen Teil des Verteilerbodens sind entlang den Sekundärleitungen hindurchströmen, um

verhältnismäßig breit während die seitlichen Blöcke 16 Ungleichmäßigkeiten der Luftströmung von den Pn-

und 18 schmaler sind, um die gewünschte Gesamtbreite 35 märleitungen zu den Sekundärleitungen auszugleichen,

zu erzielen Die breiteren Blöcke sind in dem zentralen Eine geeignete Absenkung des Wasserspiegels kann

Teil angeordnet so daß jeder Block mehrere Primärlei- bei dem dargestellten Filterapparat bei einer Strö-

tungen enthält Die Wasserdurchlaßöffnungen in diesen mungsrate von etwa 150 dm³ pro Minute und pro m² FiI-

breiteren Blöcken sind derart angeordnet daß zumin- terfläche erzielt werden, wenn vier Luftdurchlaßöffnun-

dest einige der Sekundärleitungen jeweils von zwei Pri- 40 gen mit 4,8 mm Durchmesser pro 0,093 m² Filterfläche

märleitungen durch Wasserdurchlaßöffnungen 42 ver- vorgesehen werden. Bei einer derartigen Anordnung

sorgt werden, die zueinander ausgerichtet sind. Deshalb werden die Wasserdurchlaßöffnungen 42 z.B. etwa

kann Rückspülwasser von einer Primärleitung zu einer 90 mm unter den Luftdurchlaßöffnungen vorgesehen,

anderen über eine dazwischenliegende Sekundärleitung damit der Wasserspiegel nicht so weit abgesenkt wird,

fließen, um ungleichmäßige Strömungsmengen zu den 45 daß die Wasserdurchlaßöffnungen bei der oberen Gren-

einzelnen Primärleitungen zu kompensieren, welche un- ze der Strömungsrate für den Luftdurchtritt freigelegt

gleichmäßige Wasserzufuhr dadurch verursacht werden werden.

kann, daß beispielsweise eine Primärleitung teilweise Bei einer derartigen Ausbildung der Luftdurchlaßöff-

blockiert ist, oder durch Unregelmäßigkeiten an dem nungen wird der Gesamtquerschnitt dieser Öffnungen

Einlaß zu den Primärleitungen und Herstellungstoleran- so wesentlich kleiner als der Gesamtquerschnitt der Ver-

_zen teileröffnungen 43. Damit ausreichende Wassermengen

Dieses Verteilersystem ermöglicht eine Rückspülung während der Rückspülung hindurchtreten können, we!-

mit Flüssigkeit oder mit Gas und mit Flüssigkeit Bei ehe etwa 38-95 l/min pro 0,093 m² der Filterfläche be-

einer Rückspülung mit Wasser und mit Luft erfolgt ge- tragen, beträgt der Gesamtquerschnitt der Verteileröff-

wöhnlich zunächst eine Rückspülung mit Luft um das 55 nungen 43 etwa 8 cm² pro 0,093 m² der Filterfläche, in-

Fütermaterial gründlich aufzurühren, um die angesam- dem beispielsweise 24 Öffnungen mit einem Durchmes-

melten Feststoffe aus Schmutz und gelatineartigen ser von 6,4 mm pro 0,093 m² vorgesehen werden. Dies

Flockmaterialien von den Körnern abzuscheuern. Zur bedeutet mehr als das Zehnfache der Gesamtquer-

Entfernung der abgelösten Verunreinigungen erfolgt ei- schnittsfläche der Luftdurchlaßöffnungen. Bei einer der-

ne Rückspülung des Filterbetts mit Wasser. eo artigen Kombination von Querschnittsflächen tritt die

Während der Rückspülung mit Luft gelangt die durch hauptsächliche Expansion der Luft über den Luftdurch-

die Leitung 26 zugeführte Luft durch Verteileröffnun- laßöffnungen 41 auf. so daß nur eine geringe Expansion

gen 27 in den Luftverteiler 25 in dem Kanal 21, so daß beim Durchtritt der Luft durch die Verteileröffnungen

Luftbläschen durch die Öffnungen 38 in die Primärlei- 43 erfolgt Das Druckgefälle durch die Verteileroffnun-

tungen 31 gelangen. Wie am besten aus Fig. 6 ersieht- 65 gen ist so klein, daß angenommen werden kann, daß die

lieh ist, werden Luftkissen auf der Oberseite der Primär- Luftströmung durch diese Öffnungen durch die Oberfla-

leitungen ausgebildet durch die der Wasserspiegel in chenspannung des Wassers in oder über den Offnungen

diesen Leitungen unter Luftdurchlaßöffnungen 41 ge- gesteuert wird. Diese Oberflächenspannung verursacht

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anscheinend einen ausreichenden Gegendruck in den wasser zusammengedrückt. Diese Luft kann in den Pri-

Sekundärleitungen, um eine Luftschicht mit geringem märleitungen während der Rückspülung mit Wasser

Überdruck an der Oberseite dieser Leitungen auszubil- verbleiben, um ein Luftkissen zu bilden, das Wasserstö-

den, welche eine gleichmäßige Verteilung der Rückspül- ße in den Blöcken verhindert. Die Luft kann jedoch auch

luft gewährleistet. 5 abgelassen werden, um einen zusätzlichen Querschnitt

Da sich die in das Filterbett eintretende Luft nicht für Flüssigkeitsströmung entlang den Primärleitungen stark expandiert, können auf derartigen Blöcken Stütz- zu schaffen. Im allgemeinen wird es jedoch vorgezogen, schichten aus Kies angeordnet werden. Deshalb müssen die Luft nicht aus den Primärleitungen abzulassen,
die Verteileröffnungen 43 nicht so klein ausgebildet Ein zusätzlicher Strömungsquerschnitt für Wasser werden, daß kein Sand durch diese Öffnungen in den io oder Gas kann auch durch Abwandlung der Innenaus-Filterboden eintreten kann. Da diese öffnungen ver- bildung der Blöcke geschaffen werden. Beispielsweise hältnismäßig groß ausgebildet werden können, wird ei- kann der Strömungsquerschnitt durch Verwendung von ne Verstopfungsgefahr wesentlich verringert. Y-förmigen Innenwänden vergrößert werden, so daß

Wie aus F i g. 7 ersichtlich ist, münden die Verteiler- die Sekundärleitungen nicht zu der Unterseite der Blököffnungen 43 z. B. in Rinnen 47 auf der Oberseite der 15 ke sich erstrecken. Die Strömungsquerschnitte können Filterblöcke. Diese Rinnen verhindern eine vollständige auch durch Verwendung gewölbter Innenwände anstel-Verstopfung einer Verteileröffnung, auf der Kies auf- Ie der dargestellten ebenen Wände 30 vergrößert werliegt. Wenn die Verteileröffnungen mit der Oberfläche den. Bei dem dargestellten Filterapparat werden die des Blocks fluchten würden, könnte ein größerer Kiesel- Querschnittsflächen der verschiedenen öffnungen z. B. stein eine derartige öffnung verschließen. Durch die 20 so ausgewählt, daß etwa ²h des Druckgefälles zwischen Ausbildung der Rinnen wird auch der Durchtritt von den Primärleitungen und dem Filterbett während der Rückspülflüssigkeit oder Rückspülgas unter einem Kie- Rückspülung mit Wasser auftritt, wenn das Wasser von seistein ermöglicht. den Primärleitungen in die Sekundärleitungen gelangt,

Bei einer derartigen Kombination der Querschnitts- und etwa V₃ des Druckgefälles in den Verteileröffnunflächen können mit dem dargestellten Filterapparat et- 25 gen. Da das meiste Rückspülwasser durch die Wasserwal 500 dmVmin Luft prom² Filterfläche mit einem ge- durchlaßöffnung 42 fließt, hängt das Verhältnis des samten Druckverlust von den Primärleitungen in das Druckgefälles hauptsächlich von der Größe der Was-Filterbett von etwa 76 mm Wassersäule gelangen. serdurchlaßöffnungen und der Verteileröffnungen ab.

Die Luftdurchtrittsöffnungen werden so weit unten in Die Luftdurchlaßöffnungen besitzen nur einen geringen

den geneigten Wänden 30 angeordnet, daß die Quer- 30 Einfluß.

schnittsfläche der Primärleitungen über den öffnungen Bei der beschriebenen Anordnung der Luftdurchlaß-

so groß ist, daß ausreichende Luftmengen hindurchströ- öffnungen und der Wasserdurchlaßöffnungen kann ein

men können. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Verhältnis der Druckgefälle mit Wasserdurchlaßöffnun-

werden die Öffnungen etwa 100 mm unter der Obersei- gen mit einem Durchmesser von 19 mm pro

te der Blöcke angeordnet Die Anordnung dieser öff- 35 0,093 m² Filterfläche erzielt werden, wodurch sich eine

nungen hängt jedoch von der Länge der Leitung, den Gesamtquerschnittsfläche für die Wasserdurchlaßöff-

gewünschten Luftströmungsraten und der inneren Aus- nungen von etwa 6 cm² (0,9 Quadratzoll) pro

bildung der Blöcke ab. 0,093 m² Oberfläche ergibt.

Da bei einem derartigen Filterapparat keine Luftstö- Bei einer derartigen Anordnung der öffnungen geße auftreten, kann die Kiesschicht 12 über dem Filterbo- 40 langt Rückspülwasser mit beträchtlich geringerem den im allgemeinen dieselbe Kies-Stützschicht sein, die Druckverlust als bei bekannten Filterböden vergleichbei üblichen Rückspülsystemen vorgesehen ist Bei- barer Art in das Filterbett Bei anderen Konstruktionen spielsweise kann also eine Schicht von grobem Kies hängt die gleichmäßige Verteilung des Wassers gedirekt auf dem Filterboden angeordnet werden, über wohnlich von dem Druckverlust in den Verteileröffnunder Kiesschichten mit fortschreitend kleinerer Korngrö- 45 gen ab. Bei den beschriebenen Filterblöcken erfolgt eine ße vorgesehen sind. Durch Luftrückspülung kann je- gleichmäßige Verteilung des Rückspülwassers durch doch eine Wirbelströmung in dem Sand verursacht wer- Ausgleich der Wasserströmung entlang den Sekundärden, durch die Oberseite der Kiesschicht aufgerührt leitungen. Deshalb ergibt sich eine bessere Wasserverwird. Um diesen Effekt zu vermeiden, kann unter dem teilung bei einem geringeren Druckgefälle. Da das Sand eine Kiesschicht mit relativ großem Korndurch- 50 Druckgefälle geringer ist, werden beim Eintritt in das messer angeordnet werden. Filterbett keine Druckstöße durch die Luft verursacht,

Nach der Rückspülung mit Luft wird die Luftzuiei- die in den Sekundärieitungen nach der Rückspülung tung 26 gesperrt und Rückspülwasser wird durch die durch Luft verblieben ist oder sich in den Sekundärlei-Leitung 22 zugeführt Dieses Rückspülwasser gelangt tungen aus anderen Gründen ansammelt Deshalb wird durch den Kanal 21 und die öffnungen 38 in die Primär- 55 ein Aufreißen der Kies-Stützschicht vermieden,
leitungen 31. Das eintretende Rückspülwasser hebt den Bei dem in den F i g. 8 und 9 dargestellten Ausfüh-Wasserspiegel in den Primärleitungen mindestens auf rungsbeispiel wird den Primärleitungen Luft durch Eindie Höhe der Luftdurchtrittsöffnungen an, so daß das zelleitungen 57 zugeführt, die an einen Luftverteiler 55 Wasser sowohl durch die WasserdurchlaBöffnungen 42 angeschlossen ist, der außerhalb des Filterapparats anals auch durch die Luftdurchlaßöffnungen 41 in die Se- 60 geordnet ist Eine der Leitungen 57 erstreckt sich in jede kundärleitung gelangt, aus der es aus den Verteileröff- Primärleitung, z. B. in der Nähe deren Oberseite. Danungen 43 in das Filterbett eintritt Der Wasserspiegel durch wird zumindest der Austritt eines Teils der Luft in den Primärleitungen wird gewöhnlich etwas über die aus den Primärleitungen verhindert um einen zusätzli-Luftdurchtrittsöffnungen während der Rückspülung mit chen Strömungsquerschnitt für die Flüssigkeitsströ-Wasser angehoben, weil das Druckgefälle zwischen den 65 mung beim Rückspülen zu ermöglichen. Im übrigen ent-Primärleitungen und dem Filterbett gewöhnlich etwas spricht dieses Ausführungsbeispiel dem Ausführungsgrößer beim Rückspulen ist Deshalb wird die Luft auf beispiel in den Fi g. 1—7.
der Oberseite der Primärleitungen durch das Rückspül- Bei dem in den F i g. 10 und 11 dargestellten Ausfüh-

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rungsbeispiel ist anstelle des inneren Kanals 21 in den I¹Ig. 1-9 ein äußerer Kanal 61 neben dem Filterapparat am einen Ende der Primärleitungen angeordnet. Die Primärleitungen 31 sind mit diesem Kanal durch kurze dreieckförmige Verbindungskanäle 66 verbunden, die sich von dem Kanal 61 durch die Wand des Filterapparäts in die Primärleitungen erstrecken.

Durch eine mit dem einen Ende des Kanals 61 verbundene Auslaßleitung 62 kann Filtratwasser aus dem Kanal abgeleitet und Rückspülwasser zugeführt wer- to den. Die Luft zum Rückspülen wird durch eine Leitung 63 zugeführt, die ebenfalls an das eine Ende des Kanals angeschlossen ist Die Leitung 63 enthält ein Dreiwegventil 67, das wahlweise die Verbindung der Leitung mit einer Luftzuführleitung 68 oder einer Entlüftungsleitung 69 ermöglicht

Bei einer Rückspülung mit Luft drückt die durch die Leitung 63 zugeführte Luft den Wasserspiegel in den Primärleitungen und in dem Kanal 61 unter die Höhe der Luftdurchlaßöffnungen 41 ab, durch die die Luft in die Sekundärleitungen gelangt Am Ende eines Rückspülzyklus mit Luft kann die Luft aus den Primärleitungen und dem Kanal austreten, um einen vergrößerten Strömungsquerschnitt für Rückspülwasser zu schaffen.

Die beschriebenen drei Ausführungsbeispiele betreffen mechanisch einfache Verteilersysteme zur gleichmäßigen Verteilung von Flüssigkeiten oder Gasen beim Rückspülen über den Querschnitt des Filterbetts. Das geringe Druckgefälle, das zur Erzielung dieser gleichmäßigen Verteilung benötigt wird, beseitigt ferner die Gefahr, daß starke Druckstöße auftreten, wenn das Gas in das Filterbett eintritt Deshalb können auf derartige Filterböden Kies-Stützschichten angeordnet werden, welche die Konstruktion und Installation der Filterapparate vereinfachen und ein Verstopfen der Filterböden praktisch vermeiden.

Anstelle der beschriebenen Konstruktion der Filterböden können anstelle von Blöcken auch geformte Bleche und Platten Verwendung finden. Obwohl die Ausführungsbeispiele die Rückspülung von Filterbetten aus Sand mit Luft betreffen, ist die Erfindung auch auf andere Einrichtungen anwendbar, bei denen eine Flüssigkeit oder eine Flüssigkeit und ein Gas gleichmäßig über den Querschnitt eines Betts aus körnigem Material verteilt werden sollen, beispielsweise bei der Ozon-Behandlung von tertiären Filtern, bei Adsorptionssystemen mit körnigem Kohlenstoff, die mit nach oben oder nach unten gerichteten Strömungen betätigt werden können und einert periodischen Kontakt mit sauerstoffhaltigem Gas benötigen, in Schlammtrocknungsbetten oder Ionenaustauschern.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verteilersystem zur gleichmäßigen Zufuhr von Flüssigkeit in ein Bett aus körnigem Material, insbe- s sondere in ein Filterbett, mit einem Verteilerboden (14), auf dem das körnige Material angeordnet ist, der in horizontale und durch Trennwände (30) von einander getrennte Primärleitungen (31) und Sekundärleitungen (32) unterteilt ist, die sich parallel zu- einander erstrecken und Flüssigkeitsdurchlaßöffnungen (42) aufweisen, welche die Primärleitungen (31) mit den Sekundärleitungen (32) verbinden, sowie Verteileröffnungen (43), welche die Sekundärleitungen (32) mit dem Bett (12) verbinden, mit einem is sich quer zu den Primärleitungen (31) erstreckenden Kanal (21), der mit jeder dieser Primärleitungen (31) verbunden Ist, sowie mit einer Einrichtung zur Zufuhr von Flüssigkeit in den Kanal (21), so daß die Flüssigkeit von dem Kanal (21) in die Primärleitungen (31), durch die Flüssigkeitsdurchlaßöffnungen (42) in die Sekundärleitungen (32) und durch die Verteileröffnungen (43) in das Bett (12) fließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärleitungen (32) neben den Primärleitungen (31) ange- ordnet sind, daß die Trennwände (30) geneigt sind, daß Gasdurchlaßöffnungen (41) in einer mittleren Höhe in den Wänden (30) vorgesehen sind, daß die Flüssigkeitsdurchlaßöffnungen (42) unter und getrennt von den Gasdurchlaßöffnungen in diesen Wänden (30) angeordnet sind, und daß eine Einrichtung (25,26) zur Gaszufuhr zu den Primärleitungen (31) vorgesehen ist, so daß Gas durch die Gasdurchtrittsöffnungen (41) in die Sekundärleitungen (32) und durch die Verteileröffnung (43) in das Bett eintritt

2. Verteilersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (21) unter den Primärleitungen (31) angeordnet und mit den Primärleitungen durch öffnungen (38) in dem Boden jeder Lei- tung in Verbindung steht

3. Verteilersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Einrichtung zur Gaszufuhr an die Primärleitung einen in dem Kanal (21) angeordneten Verteiler (25) enthält

4. Verteilersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Kanal (61) neben einem Ende der Primärleitungen (31) angeordnet ist und daß jede Primärleitung mit dem Kanal durch Verbindungskanäle (66) verbunden ist

5. Verteilersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Einrichtung zur Gaszufuhr zu den Primärleitungen einen Verteiler (55) und Leitungen (57) aufweist die sich von dem Verteiler in die Primärleitungen erstrecken.

6. Verteilersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Gesamtquerschnittsfläche der Gasdurchlaßöffnungen (41) beträchtlich geringer als die Gesamtquerschnittsfläche der Verteileröffnungen (43) ist.

7. Verteilersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die Querschnittsfläche der Verteileröffnungen (43) mindestens das Zweifache der Gesamtquerschnittsfläche der Gasdurchlaßöffnungen (41) beträgt

8. Verteilersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtquerschnittsfläche der Verteileröffnungen (43) etwa das Zehnfache der Ge samtquerschnittsfläche der Gasdurchlaßöffnungen (41) beträgt

9. Verteilersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die geneigten Wände (30) eben ausgebildet sind.

10. Verteilersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß die Primärleitungen (31) und die Sekundärleitungen (32) einen dreieckfönrigen Querschnitt aufweisen.

11. Verteilersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Verteilerboden (14) aus einer Anzahl von Blöcken (15—18) besteht die parallel in angrenzenden Reihen angeordnet sind, und daß die Primärleitungen und Sekundärleitungen sich durch die Blöcke entlang den Reihen erstrecken.

12. Verteilersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß auf dem Verteilerboden (14) eine Kiesschicht (12) angeordnet ist über der sich eine Sandschicht (11) befindet

13. Verteilersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß mindestens einige der Sekundärleitungen (32) jeweils mit mindestens zwei Primärleitungen (31) verbunden sind, so daß Flüssigkeit aus einer Primärleitung durch eine Sekundärleitung in eine andere Primärleitung gelangt

14. Verteilersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß die mit mindestens zwei Primärleitungen verbundenen Sekundärleitungen zwischen den Primärleitungen angeordnet sind, mit denen sie verbunden sind.

15. Verteilersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet daß die Flüssigkeitsdurchlaßöffnungen (42), die eine Sekundärleitung mit einer Primärleitung verbinden, mit den Flüssigkeitsdurchlaßöffnungen ausgerichtet sind, die die Sekundärleitung mit einer weiteren Primärleitung verbinden.

16. Verteilersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß die mit mindestens zwei Primärleitungen verbundenen Sekundärleitungen einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen, daß die Oberseite des Verteilerbodens eine Seite der Sekundärleitungen begrenzt und geneigte ebene Wände vorgesehen sind, welche die Primärleitungen von den Sekundärleitungen trennen, und daß die Sekundärleitungen mit unterschiedlichen Primärleitungen durch Flüssigkeitsdurchlaßöffnungen verbunden sind, die miteinander ausgerichtet und in der Nähe der Schnittstelle der geneigten ebenen Wände angeordnet sind.

17. Verteilersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß der Verteilerboden aus einer Anzahl von Blöcken besteht die in parallelen angrenzenden Reihen angeordnet sind, und daß die Primärleitungen und die Sekundärleitungen sich von Block zu Block entlang den Reihen erstrecken.