DE2730932A1

DE2730932A1 - Coal flotation slurry thickener - with suspended chains as revolving raking elements

Info

Publication number: DE2730932A1
Application number: DE19772730932
Authority: DE
Inventors: Manfred Ackermann; Hans-Joachim Schrey
Original assignee: DAHLEM HANS
Current assignee: DAHLEM HANS
Priority date: 1977-07-08
Filing date: 1977-07-08
Publication date: 1979-01-25

Abstract

A thickener for aq. suspensions, e.g. slurry from coal flotation plants, in a cylindrical tank with a conical bottom. The revolving rake arm carries flexible elements, pref. round or plate link chains. The end cone is equipped with inflatable chambers. The thickened slurry produced can be drawn off to suit the requirements, between a viscosity of a 'free-flowing' state and of a 'just pumpable' state. Clogging of the slurry funnel and breakouts of non-thickened suspensions are reliably prevented.

Description

Vorrichtung zum Eindicken wäs#riget- ¢ua;,enazon~m insbes.Device for thickening aqueous ¢ among others;, enazon ~ m esp.

von Schlämmen aus der Kohleelotaticn.of sludges from the coal elotaticn.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Eindicken wässriger Suspensionen, insbes. von Schlämmen aus der Kohleflotation, deren Becken einen oberen zylindrischen Außenmantel aufvveist, an den sich nach unten mindestens ein etwa kegelförmiger, in der Neigung vorzugsweise abgestufter Trichter mit einer mittigen Austragsöffnung anschließt, mit einem vertikalen, in den Schlamm eintauchenden Zulaufrohr und einer Überlaufkante am oberen Beckenrand, und wobei in dem Becken mehrere sich radial erstreckende, um eine Mittelachse drehbare Tragarme (7) angeordnet sind, die langgestreckte Krählelemente (8) tragen.The invention relates to an apparatus for thickening aqueous Suspensions, esp. Of sludge from coal flotation, the basin of which has an upper one cylindrical outer jacket on which at least one approximately conical funnel, preferably stepped in incline, with a central one This is followed by a discharge opening with a vertical inlet pipe immersed in the sludge and an overflow edge at the upper edge of the pool, and in which there are several in the pool radially extending support arms (7) which can be rotated about a central axis are arranged, carry the elongated rake elements (8).

Vorrichtungen zum Eindicken von wässrigen Suspensionen, insbes. von Schlämmen aus Abwässern und der Naßaufbereitung von mineralischen Rohstoffen durch Sedimentieren, sind in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Verbreitet sind Rundeindicker, deren Becken einen ebenen, zum Mittelpunkt schwach geneigten Boden aufweisen, in dessen Mitte ein Austragskonus angeordnet ist. In dem Becken angeordnete Krählwerke, die vielfach mit schaufelartigen Mitnehmern ausgestattet sind, besorgen den Transport des Dickschlammes zum Austragskonus hin.Devices for thickening aqueous suspensions, in particular Sludge from sewage and the wet processing of mineral raw materials Sediment are known in the most varied of embodiments. Spread are round thickeners, the basin of which is flat and slightly inclined towards the center Have bottom, in the middle of which a discharge cone is arranged. In the basin arranged rakes, which are often equipped with shovel-like drivers take care of the transport of the thick sludge to the discharge cone.

Darüberhinaus begünstigen Krählelemente die erstrebte Eindickung, da sie längs ihres Umlaufweges Kanäle bilden, in die die okkludierte Flüssigkeit freigesetzt wird.In addition, rake elements favor the desired thickening, since they form channels along their orbital path into which the occluded fluid is released.

Aus DT - OS 924 727 ist eine Krähivorrichtung zur Unterstützung der Schlammeindickung in Rundbecken und Längsbecken bekannt, bei der die stabförmigen, starren Krählelemente durch gesteuerte Hin- und Herbewegung bei wiederholter Laufbahn unterschiedliche Volumenbereiche erfassen.From DT - OS 924 727 a Krähivorrichtung is to support the Sludge thickening in round tanks and longitudinal tanks is known, in which the rod-shaped, rigid raking elements through controlled back and forth movement with repeated trajectories different volume ranges capture.

Den genannten Rundbecken haftet der Nachteil an, daß sie bei vorgegebener Leistung großen Platzbedarf haben, große Beckenvolumen erfordern und deshalb große Investitionskosten bedingen, und daß die als Transportmittel ausgebildeten Krählwerke einen hohen Energiebedarf haben.The above-mentioned round basin has the disadvantage that it is at a given Power have a large space requirement, require large pool volumes and therefore large Require investment costs, and that the rabbits designed as a means of transport have a high energy requirement.

Bei den sogenannten Hochleistungseindickern besteht das Becken des Eindickers aus einem zylindrischen Oberteil, der sich nach unten in einen Trichter fortsetzt, dessen Neigung meist abgestuft oder paraboloid geformt ausgebildet ist, wobei der Zulauf über ein zentrales in den Schlamm eintauchendes Rohr erfolgt und das Klarwasser am oberen Beckenrand an einem Überlauf abfließt (Dortmund Brunnen).In the so-called high-performance thickeners, the basin consists of the Thickener consists of a cylindrical upper part, which extends downwards into a funnel continues, the inclination of which is usually graduated or paraboloid shaped, the inlet takes place via a central pipe immersed in the sludge and the clear water flows off at an overflow at the upper edge of the pool (Dortmund fountain).

Bei Eindickern dieser Art werden oft Krählwerke als Eindickhilfe benutzt, die jedoch nicht dem Srhlammtransport dienen. Bei Eindickern dieser Art bildet sich eine obere Klarwasserzone, eine mittlere Konsolidierungszone und eine untere Kompressionszone, in der sich der Dickschlamm bildet. Die Krählwerke müssen für eine optimale Funktion die Konsolidierungszone und den oberen Bereich der Kompressionszone erfassen.In thickeners of this type, rakes are often used as a thickening aid, However, they are not used to transport sludge. With thickeners of this type it forms an upper clear water zone, a middle consolidation zone and a lower compression zone, in which the thick sludge forms. The rakes need to function optimally capture the consolidation zone and the top of the compression zone.

Da die Übergänge zwischen den genannten Zonen in ihrer Höhe Schwankungen unterworfen sind, werden meist die Kälteelemente höhenverstellbar ausgebildet.Because the transitions between the mentioned zones fluctuate in height are subject to, the refrigeration elements are usually designed to be adjustable in height.

Den bekannten Vorrichtungen zum Eindicken von wässrigen Suspensionen, insbes.Schlämmen, haftet der Nachteil an, daß sie hinsichtlich der verarbeitbaren Zulaufmengen und deren Feststoffgehalten, sowie bezügl.The known devices for thickening aqueous suspensions, esp.Slämmen, has the disadvantage that they are processable Feed quantities and their solids content, as well as

des Eindickgrades, eine nicht ausreichend große Variabilitätsbreite besitzen. Bei ebenen Rundeindickern sind die Krählwerke aufwendig und haben einen hohen Energiebedarf. Bei den Eindickern mit trichterförmigen Schlammspitzen treten in der Dickschlammzone als Folge von Anbackungen an der Wandung vielfach Durchbrüche auf, so daß die zulaufende Suspension ohne Eindickung an die Austragmündung gelangt.the degree of thickening, an insufficiently large range of variability own. In the case of flat round thickeners, the rakes are complex and have one high energy requirements. In the case of the thickeners, step with funnel-shaped sludge tips Multiple breakthroughs in the thick sludge zone as a result of caking on the wall on so that the tapered Suspension without thickening to the discharge mouth got.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Eindicken von Schlämmen der eingangs genannten Gattung derart auszubilden, daß der abgezogene Dickschlamm den jeweiligen Betriebsbedürfnissen entsprechend zwischen der Viskosität "fließfähig" bis zur Viskosität "gerade noch purnpfähig"abgezogen werden kann, und daß gleich wohl Verstopfungen des Schlammtrichters und Durchschläge der nicht eingedickten Suspension zuverlässig vermieden werden.The present invention is based on the object of a device to thicken sludge of the type mentioned in such a way that the withdrawn thick sludge between the respective operational requirements the viscosity "flowable" is subtracted to the viscosity "just about pumpable" can become, and that at the same time clogging of the sludge funnel and punctures the non-thickened suspension can be reliably avoided.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die langgestreckten Krählelemente in Querrichtung nachgiebig ausgebildet sind.To solve this problem, the invention proposes that the elongated Raking elements are designed to be resilient in the transverse direction.

Zweckmäßig bestehen die Krählelemente aus einer Vielzahl von gegeneinander schwenkbaren Gliedern, vorzugsweise aus einer Rundglieder-Kette oder aus einer Laschenkette. Sie können aber auch aus elastischem oder flexiblen Material bestehen, wobei sie meist einteilig ausgebildet sind.The raking elements expediently consist of a large number of opposing elements pivotable links, preferably from a round link chain or from a link chain. But they can also consist of elastic or flexible material, whereby they are mostly formed in one piece.

Es hat sich gezeigt, daß die an den Tragarmen freihängenden Ketten in mehrfacher Hinsicht vorteilhafte Wirkungen beim Sedimentieren ausüben. In der Konsolidierungszone des Beckens begünstigen die Ketten, ebenso wie bekannte Krähelemente, die Koagulation der Feststoffteilchen.It has been shown that the chains hanging freely on the support arms exert beneficial effects in sedimentation in several respects. In the Consolidation zone of the pelvis favor the chains, as well as well-known crow elements, the coagulation of the solid particles.

Sie können hinsichtlich ihrer Nachgiebigkeit so ausgebildet sein, daß sie im oberen Bereich der Kompressionszone (Dickschlammzone) Freiräume für die Freisetzurg des okkludierten Wassers ausbilden. Andererseits können die Ketten abknicken, wenn der Dickschlammspiegel ansteigt, so daß ihre unteren Abschnitte nicht so tief in den Bereich mit relativ hohem Feststoffgehalt hineinragen, Das vermindert die Gefahr von sedimentationsstörenden Turbulenzen, ergibt einen geringeren Energiebedarf für den Krählwe rkantrieb, und macht die aufwendige Höhenverstellbarkeit der Krählelemente überflüssig. Im radialen Außenbereich des Beckens können die Krählelemente in der Länge ausgebildet sein, daß ihre Endabschnitte auf der Trichterwand aufliegen und somit dort Schlammablagerungen vertlindern.With regard to their flexibility, they can be designed in such a way that that they in the upper area of the compression zone (thick sludge zone) free spaces for the Develop a release mechanism for the occluded water. On the other hand, the chains can break, when the thick sludge level rises so that their lower sections are not as deep protrude into the area with a relatively high solids content, this reduces the Risk of sedimentation-disturbing turbulence, results in a lower energy requirement for the Krählwe rkantrieb, and makes the complex height adjustability the Raking elements superfluous. In the radial outer area of the basin, the rake elements be designed in the length that their end portions rest on the funnel wall and thus reduce sludge deposits there.

Um in der Kompressionszone des Schlammtrichters die fortschreitende Eindickung noch weiter zu fördern, kann es zweckmäßig sein, im unteren Bereich des Beckentrichters an dessen Innenseite mehrere mittels Druck rythmisch aufblähbare Kammern, vorzugsweise aus Kunststoffolie, anzuordnen, die nicht nur die Ausbildung von Ablagerungen verhindern, sondern vor allem die Wasserokklusion übernehmen. Die gewünschte Durchsatzmenge des Eindickers bestimmt die erforderliche Anzahl der Schlammtrichter, die zu einer Einheit zusammengefaßt den Durchmesser des oberen zylindrischen Beckenabschnitts bedingt. Die Länge der Krähelemente soll vorzugsweise so gewählt werden, daß sie etwa bis zur Oberkante der aufblähbaren Kammern reichen.To the progressive in the compression zone of the mud funnel To further promote thickening, it can be useful in the lower area of the On the inside of the basin funnel, several can be inflated rhythmically by means of pressure Chambers, preferably made of plastic film, to be arranged, which are not only training Prevent from deposits, but above all take over the water occlusion. the desired throughput of the thickener determines the required number of sludge hoppers, which combined into a unit the diameter of the upper cylindrical basin section conditional. The length of the crowing elements should preferably be chosen so that they extend approximately to the upper edge of the inflatable chambers.

Bei einer beispielhaften Ausführungsform geht der obere zylindrische Beckenmantel nach unten in vier Trichter über, mit je einer mittigen Austragsöffnung; in der zentralen Mittelachse ist nur ein einziges drehbares System von Tragarmen vorhanden, dessen nachgiebige Krähelemente in die Trichter hineinragen, wobei die Länge vorzugsweise bir zur Oberkante der aufblähbaren Kammern reicht.In an exemplary embodiment, the top is cylindrical Basin jacket down into four funnels, each with a central discharge opening; in the central central axis there is only a single rotatable system of support arms present, the resilient crow elements protrude into the funnel, the Length is preferably bir to the upper edge of the inflatable chambers.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung mit zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Vorrichtung zum Eindicken im Querschnitt, Fig. 2 einen Eindicker mit vier Schlammtrichtern im Quer schnitt und gegenüber Fig. 1 in vereinfachter Darstellung Fig. 3 einen Querschnitt gem. der Linie III-III in Fig.2 Die Vorrichtung zum Eindicken wässriger Suspensionen, insbes. von Schlämmen aus der Kohle-Flotation, hat ein Becken aus einem oberen zylindrischen Außenmantel 1, der nach unten in einen etwa kegelförmigen, in der Neigung abgestuften Trichter 2 übergeht. An dessen mittigen Fußpunkt ist eine Austragöffnung 3 mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten gesteuerten Absperrorgan oder ein Pumpenanschluß vorgesehen. Der Zufluß erfolgt über eine Leitung 4 in das vertikale, in den Schlamm eintauchende Zulaufrohr 5, das unterhalb seiner Austrittöffnung eine Umlenkplatte 6 aufweist. An dem Zulaufrohr 5 sind mehrere, sich radial erstreckende, um die die gemeinsame Vertikalachse drehbare Tragarme 7 angeordnet, an denen langgestreckte Krählelemente 8 hängen.The invention is described below with the aid of the drawing with two exemplary embodiments explained in more detail. 1 shows the device for thickening in cross section, Fig. 2 a thickener with four sludge hoppers in cross section and compared to Fig. 1 in a simplified representation, FIG. 3 shows a cross section along the line III-III in FIG Fig.2 The device for thickening aqueous suspensions, especially sludge from coal flotation, a basin has an upper cylindrical outer shell 1, which goes down into an approximately conical funnel with a graduated incline 2 passes. At its central foot point is a discharge opening 3 with one in the Drawing not shown controlled shut-off device or a pump connection is provided. The inflow takes place via a line 4 in the vertical, immersed in the sludge Inlet pipe 5, which has a deflection plate 6 below its outlet opening. On the inlet pipe 5 are several radially extending around the common Arranged vertical axis rotatable support arms 7, on which elongated Krählelemente 8 hanging.

Die Krählelemente 8 sind dadurch in Querrichtung nachgiebig ausgebildet, daß sie im oberen Teil aus einem Seilstück 9 und im übrigen aus einer Rundglieder-Kette 10 bestehen. Die Drehbewegung erfolgt mittels eines Elektromotors 11 und dessen Antriebswelle 12. Der Ablauf des Klarwassers erfolgt über eine einstellbare gezahnte Überlaufkante 13 in eine Ablaufrinne 14 am oberen Umfang des zylindrischen Außenmantels 1.The rake elements 8 are thus designed to be flexible in the transverse direction, that they are in the upper part of a piece of rope 9 and the rest of a round link chain 10 exist. The rotary movement takes place by means of an electric motor 11 and its Drive shaft 12. The clear water drains via an adjustable toothed one Overflow edge 13 into a drainage channel 14 on the upper circumference of the cylindrical outer jacket 1.

Der auftretende Schwimmschlamm wird von einer Tauchwand 15 auf dem Wasserspiegel festgehalten, Ein dort zusammen mit dem vertikalen Zulaufrohr 5 umlaufendes Schwimmschlammschild 16 schiebt den Schwimmschlamm bei jedem Umlauf in eine Austragleitung 17.The floating sludge that occurs is of a diving wall 15 on the Water level held, a there together with the vertical inlet pipe 5 revolving Floating sludge shield 16 pushes the floating sludge into a discharge line with each circulation 17th

Im unteren Abschnitt des kegelförmigen Trichters 2 sind an dessen Innenseite mehrere Kammern 18 aus Kunststoffolie angeordnet, die mittels der Druckleitung 19 rythmisch aufblähbar sind.In the lower portion of the conical funnel 2 are at its Inside a plurality of chambers 18 made of plastic film, which by means of the pressure line 19 are rhythmically inflatable.

In die Kons:7lidierungszone ist ein höhenverstellbarer Dichte messer 22 eingeführt, dessen Höhenlage mittels Servomotor höhenmäßig verwendbar ist.In the consolidation zone is a height-adjustable densitometer 22 introduced, the height of which can be used in terms of height by means of a servomotor.

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 2 und 3 sind die Einzelheiten des Wasserzulaufs, des Klarwasserüberlaufs, der Schwimmschlammbeseitigung und des Drehantriebes der Fig. 1 entsprechend vorhanden, in der Zeichnung aber der Einfachheit halber nicht dargestellt. Der obere zylindrische Beckenmantel 1 geht nach unten in vier, etwa kegelförmige Schlammtrichter 2 über. Das einzige vertikale Zulaufrohr 5 ist zentral angeordnet. An ihm sind sich radial erstreckende Tragarme 7 befestigt, die sich gemeinsam mit dem Zulaufrohr 5 drehen. An den Tragarmen hängen in Querrichtung nachgiebig ausgebildete Krählelemente 8, vorzugsweise Rundgliederketten, die in die Trichter hineinragen.In the embodiment of Figures 2 and 3, the details the water inlet, the clear water overflow, the floating sludge removal and the Rotary drive of FIG. 1 correspondingly available, but in the drawing for the sake of simplicity not shown for the sake of The upper cylindrical pool jacket 1 goes down into four, approximately conical sludge funnels 2. The only vertical inlet pipe 5 is arranged centrally. Radially extending support arms 7 are attached to it, which rotate together with the inlet pipe 5. Hang on the support arms in the transverse direction resiliently designed raking elements 8, preferably round link chains, which in the funnels protrude.

Ihre Länge ist so gewählt, daß sie bis zur oberen Begrenzung der aufblähbaren Kammern 18 reichen.Their length is chosen so that they up to the upper limit of the inflatable Chambers 18 are enough.

Während die bekannten Hocnleistungseindicker mit Schlammtrichter mit ausreichender Betriebssicherheit nur Dickschlämme mit Feststoffgehalten im Bereich bis zu 600 g/l liefern, ermöglicht die Vorrichtung nach der Erfindung im Bedarfsfalle auch noch Dickschlämme mit wesentlich höherem Feststoffgehalt betriebssicher zu erzielen. Nachgeschaltete Verwendungen wie zum Beisp. das Deponieren in Teichen, das Nachentwässern mit Entwässerungsmaschinen, der Schlammtransport, das Verbrennen und/oder dergl. wird durch die erzielte hohe Variabilitätsbreite des Dickschlamm-Feststoffgehaltes freizügig er möglichst.While the well-known high-performance thickener with sludge funnel with Adequate operational safety only thick sludge with solids content in the area deliver up to 600 g / l, enables the device according to the invention if necessary thick sludge with a significantly higher solids content is also reliably added achieve. Downstream uses such as dumping in ponds, post-drainage with dewatering machines, the sludge transport, the burning and / or the like. Is due to the high range of variability achieved the thick sludge solids content as freely as possible.

Claims

Claims 1. Device for thickening aqueous suspensions, esp. of sludge from coal flotation, the basin of which has an upper cylindrical Has outer jacket, to which at least one approximately conical, Hopper with a preferably stepped incline and a central discharge opening followed by a vertical inlet pipe immersed in the sludge and a Overflow edge for the clear water at the upper edge of the pool, and several in the pool radially extending support arms (7) which can be rotated about a central axis are arranged, carry the elongated rake elements (8), characterized in that the elongated Raking elements (8) are designed to be resilient in the transverse direction.

2. Device according to cont. 1, characterized in that the elongated Rake elements consist of an elastic or flexible material and are in one piece are trained.

3. Device according to cont. 1, characterized in that the raking elements (8) consist of a large number of members that can move freely relative to one another.

4. Device according to claim 3, characterized in that the rake elements (8) each consist of a chain with round links.

5. Device according to claim 3, characterized in that the raking elements (8) consist of one link chain each.

6. Device according to one or more of claims 1 to 4, characterized characterized in that in the lower area of the basin funnel (2) on its inside a plurality of rhythmically inflatable chambers (18) are arranged.

7. Device according to claim 6, characterized in that the chambers (18) consist of plastic film.

8. The device according to one or more of claims 1-6, that the lower end of the crowing elements at the level of the upper edge (20) on the inflatable Chamber (18) ends.

9. Device according to one or more of claims 1 to 7, characterized characterized in that the upper cylindrical basin shell (1) down into four funnels (2) each with a central discharge opening (3) passes over, and that only one to the central central axis (21) rotatable system of support arms (7) is present, whose Crowing elements (8) have a length protruding into the funnel (P).