DE2904422A1

DE2904422A1 - Einrichtung zum abziehen von schlamm

Info

Publication number: DE2904422A1
Application number: DE19792904422
Authority: DE
Inventors: Mikhail Nikolaevich Lebedev; Igor Nikolaevich Melnik; Igor Vladimirovich Rezler; Sergei Georgievich Turchaninov; Vitaly Anatolievich Usanov; Alexandr Pavlovich Vilvald
Original assignee: VNI EX K I KOMMUNALNOGO MASH
Current assignee: VNI EX K I KOMMUNALNOGO MASH
Priority date: 1978-07-12
Filing date: 1979-02-06
Publication date: 1980-02-28
Also published as: GB2025484A

Description

PAT E N TAN wXlTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-197«) · DIPl.-ING. W.EITLE . DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K.FOCHSLE · OR. RER. NAT. B. HANSEN ARABEIlASTRASSE 4 (STERNHAUS) . D-S000 MÖNCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-2?ί19 (PATHE)

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Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky Experimentalno-Konstruktorsky Institut Koinmunalnogo Mashinostroenia, Leningrad (UdSSR)

Einrichtung zum Abziehen von Schlamm

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Abziehen von Schlamm gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und dient zum Reinigen von Schächten, Absetzern, Dükern und Kanälen zum Ablagern von verschiedenartigen Schlämmen,

Aiii vorteilhaftesten soll die erfindungsgemäße Einrichtung zum Reinigen von Absetzern mit einer Tiefe von 5 m und darüber mit Schlamm mit einem Feuchtigkeitsgehalt bis zu 20 % einsetzbar sein und zwar für den Fall, in dem ein vorhergehendes Auflockern des Schlamms und ein Abführen aus einer Tiefe, die für Vakuumsysteme zu groß ist, erforderlich sind.

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Zur Zeit sind die Schlainmabzieheinrichtungen, deren Wirkungsweise auf dem Auflockern des Schlamms mit nachfolgendem Absaugen der anfallenden Schlammtrübe beruht, zu bevorzugen im Vergleich, insbesondere mit den Einrichtungen, die nur ein Absaugen des Schlamms ermöglichen. Das ist durch die höhere Leistung dieser Einrichtungen und dadurch, daß beim Betrieb dieser Einrichtungen die Notwendigkeit zusätzlicher Auflockerungseinrichtungen entfällt, bedingt.

Es ist eine Schlamraabfuhreinrichtung bekannt (DE-PS 1 043 228) , die eine Rohrleitung umfaßt, deren Austrittsende mit einem Speicherbehälter in Verbindung steht und deren Eintrittsende von einem zylindrischen Aufnahmeelement umfaßt wird, in dessen Innerem Düsen zur Zuleitung des der Schlammauflockerung dienenden Arbeitsmediums auf die zu reinigende Oberfläche angeordnet sind. Dabei ist die Anordnung der Düsen derart, daß die Richtung, in der das Arbeitsmedium auf die zu reinigende Oberfläche geleitet wird, geändert werden kann. Die Düsen sind mit dem Speicherbehälter über eine Rohrleitung und eine Pumpe, die hintereinander geschaltet sind, verbunden. Der untere Teil des Aufnahmeelements besitzt eine Verengung, während der obere Teil dieses Elements offen ausgebildet ist. Beim Betrieb der Einrichtung durchströmt das Arbeitsmedium unter Druck die Düsen, prallt mit hoher Geschwindigkeit gegen die Oberfläche des zu bearbeitenden Schlamms und lockert dadurch diesen auf. Infolge des im Speicherbehälter erzeugten Unterdrucks wird der aufgelockerte Schlamm im Strom des Arbeitsmediums in den Speicherbehälter gesaugt .

Die Zuleitung des Arbeitsmediums unter Druck zu den Düsen bedingt jedoch einen hohen Energieaufwand, falls hohe Geschwindigkeiten und große Durchsätze des Arbeitsmediums erzielt werden sollen, da die Gesamtmenge des Arbeitsmediums im System: Pumpe - Rohrleitung - Düsen - Rohrleitung - Speicherbehälter - unter

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erheblichen Verlusten in jedem Abschnitt, bedingt durch die Reibung und die notwendige Umwandlung des statischen Drucks in den dynamischen Druck und umgekehrt, umläuft. Außerdem ist infolge des Vorhandenseins einer Pumpe eine ständige und sorgfältige Reinigung des Arbeitsmediums erforderlich. Für diese Reinigung wird ein kompliziertes Filtersystem benötigt und sie bedingt einen großen Energieaufwand. Es ist auch zu bemerken, daß die Förderhöhe des Schlamms im Strom des Arbeitsmediums durch die Kennwerte des Vakuumsystems begrenzt wird und praktisch nicht über 5 m reicht.

Es ist ferner eine Einrichtung bekannt (UdSSR-Urheberschein Nr. 324338), die einen glockenförmigen Aufnahmeteil umfaßt, in dessen verengtem Teil eine Austrittsöffnung vorgesehen ist, die den Innenraum des Aufnahmeteils mit dem Eintrittsende einer Rohrleitung verbindet, deren Austrittsende mit einem Speicherbehälter in Verbindung steht, sowie ein Flügelrad, das im Innenraum des Aufnahmeteils im Bereich dessen Austrittsöffnung angeordnet und auf einer Welle gelagert ist, die mit dem Eintrittsende der Rohrleitung fluchtet und mit einem Drehantrieb verbunden ist. Das Flügelrad dient der Erzeugung eines Arbeitsmediumstroms im Aufnahmeteil, der in unmittelbarer Nähe des zu bearbeitenden Schlamms umläuft. Außerdem besitzt die bekannte Einrichtung ein Vakuumsystem, das der Förderung des Schlamms zum Speicherbehälter dient.

Beim Betrieb der bekannten Einrichtung wird der Aufnahmeteil mit seiner Stirnfläche oberhalb der Oberfläche des zu bearbeitenden Schlamms angeordnet. Das rotierende Flügelrad erzeugt einen umlaufenden Strom an Arbeitsmedium, der den Schlamm auflockert. Der aufgelockerte Schlamm wird im Strom des Arbeitsmediums in Richtung auf die Austrittsöffnung des Aufnahmeteils bewegt und anschließend mit Hilfe des Vakuumsystems in den Speicherbehälter gefördert.

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Der Energieaufwand zur Erzeugung des der Auflockerung des Schlamms dienenden Arbeitsmedium-Stroms ist bei der vorliegenden Konstruktion erheblich geringer als in der Einrichtung nach der DE-PS 1 043 238, weil das Arbeitsmedium einen kürzeren Weg durchläuft und keine Umwandlung von statischem Druck in dynamischem Druck und umgekehrt erfolgt. Dies wird dadurch erreicht, daß das Flügelrad dem Arbeitsmedium-Strom eine kinetische Energie verleiht, die zum Auflockern erforderlich ist, und das Arbeitsmedium ohne weitere Druckumwandlungen unmittelbar auf den aufzulockernden Schlamm auftrifft, dabei einen Teil der Strömungsenergie abgibt und erneut in den Bereich des Flügelrads gelangt, wo dieser Energieverlust kompensiert wird.

Allerdings ist bei der bekannten Konstruktion zum Fördern des Schlamms in den Speicherbehälter ein Vakuumsystem erforderlich, durch das die Förderhöhe begrenzt wird.

Außerdem weist bei der vorliegenden Einrichtung der Arbeitsmedium-Strom im Aufnahmeteil eine große Umfangskomponente der Absolutgeschwindigkeit auf, wodurch die Entstehung eines Niederdruckbereichs im Zentrum des Aufnahmeteils bedingt und ein Fördern des Schlamms im Strom des Arbeitsmediums über eine Rohrleitung in den Speicherbehälter, in dem schon Niederdruck herrscht, erschwert wird.

Es ist außerdem eine Einrichtung bekannt (UdSSR-Urheberschein Nr. 494485), die,wie auch die vorhergehend beschriebene Einrichtung, einen glockenförmigen Aufnahmeteil besitzt, der im verengten Teil eine Austrittsöffnung aufweist, die den Innenraum des Aufnahmeteils mit dem Eintrittsende der Rohrleitung verbindet, deren Austrittsende mit dem Speicherbehälter in Verbindung steht, sowie ein Flügelrad, das im Innenraum des Aufnahmeteils an dessen Austrittsöffnung angeordnet und auf einer Welle gelagert ist, die mit dem Eintrittsende der Rohrleitung fluchtet und mit dem Drehantrieb gekuppelt ist. Außerdem sind bei dieser Konstruktion

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Schaufeln vorgesehen,· die an der Innenfläche des schalenartigen Aufnähmeteils befestigt und derart angeordnet sind, daß sie dem Strom des Arbeitsmediums eine torusförmige Bewegung mit einem Überdruckbereich im Zentrum verleihen. Als Arbeitsmedium kann Flüssigkeit, Gas bzw. ein Gas-Flüssigkeitsgemisch verwendet werden.

Beim Betrieb der bekannten Einrichtung wird der Aufnahmeteil oberhalb der Oberfläche des zu bearbeitenden Schlamms eingestellt. Hierbei muß ein konstanter und eine bestimmte Größe aufweisender Spalt zwischen dem Aufnahmeteil und der Oberfläche des zu bearbeitenden Schlamms gewährleistet v/erden. Das Flügelrad erzeugt im Aufnahmeteil einen Strom an Arbeitsmedium und die Schaufeln verleihen diesem Strom eine torusförmige Bewegung. Unter dieser torusförmigen Bewegung wird eine zusammengesetzte Bewegung des Arbeitsmediums verstanden, die torusförmig ausgebildet ist und zwei Komponenten"der Absolutgeschwindigkeit besitzt, von denen die eine mit der Drehrichtung des Kreises, der den Torus erzeugt, zusammenfällt und die andere der Drehrichtung des Kreises um seine eigene Achse entspricht.

Der torusförmige Strom des Arbeitsmediums lockert sehr effektiv den Schlamm auf und fördert ihn in dem Aufnahmeteil in Richtung auf dessen Austrittsöffnung. Der überdruck im Mittenteil des torusförmigen Stroms ermöglicht eine Förderung des aufgelockerten Schlamms im Strom des Arbeitsmediums über eine Rohrleitung zum Speicherbehälter ohne die Anwendung von Vakuumsystemen. Das in den Speicherbehälter strömende Arbeitsmedium wird durch Ansaugen von Arbeitsmedium von außen durch den Spalt zwischen der Stirnfläche des Aufnahmeteils und der Oberfläche des zu bearbeitenden Schlamms ergänzt. Die Größe dieses Spaltes muß mit großer Genauigkeit eingehalten werden, da bei einer Abweichung vom optimalen Wert die Menge der zur Kompensation nachströmenden Flüssigkeit sich abrupt verändert und der Wert des

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Oberdrucks im Zentrum des torusförmigen Stroms schnell abnimmt. Die bekannte Einrichtung kann effektiv bei glatten Schlammoberflachen arbeiten. Beim Einsatz der Einrichtung auf unebenen Schlammoberflächen ist das Einhalten einer konstanten Größe des Spalts zwischen der Stirnfläche des Aufnahmeteils und der Oberfläche des zu bearbeitenden Schlamms unmöglich. Infolgedessen kann auch nicht gewährleistet werden, daß dem torusförmigen Strom an Arbeitsmedium im Aufnahmeteil eine konstante Menge an Arbeitsmedium zum Kompensation der abgeführten Menge zugeführt wird. Dadurch wird die Effektivität der Schlammabfuhr stark herabgesetzt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung mit einer effektiveren Abfuhr des Schlamms zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Schlammabzieheinrichtung besteht darin, daß die erforderliche Kompensation der zum Speicherbehälter abgeführten Arbeitsmediummenge konstant erfolgt, wodurch sich ein gleichbleibender überdruck im Mittenteil des torusförmigen Stroms ergibt und günstige Bedingungen zu einer effektiven Förderung des Schlamms zum Speicherbehälter geschaffen werden.

Es ist zweckmäßig, daß das Mittel zum Zuführen von zusätzlichem Arbeitsmedium durch mindestens eine im Aüfnahmeteil vorgesehene durchgehende öffnung gebildet ist. Diese Ausbildung in Form einer einzelnen bzw. mehrerer durchgehender öffnungen gewährleistet eine einfache Herstellung der Einrichtung bei geringem Metallaufwand .

Es ist zweckmäßig, daß der Durchflußquerschnitt der zusätzlichen durchgehenden öffnung nicht größer ist als die Austrittsfläche

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des Flügelrads. In diesem Falle wird ein optimaler Wert des Überdrucks im Zentrum des torusförmigen Stroms erzielt.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die zusätzliche durchgehende Öffnung in der Wandung des Aufnahmeteils oberhalb des Flügelrads ausgeführt. In diesem Fall wird ein stoßfreier Eintritt des zusätzlichen Arbeitsmediums in den torusförmigen Strom und somit eine Verminderung der Energieverluste gewährleistet.

Es ist zweckmäßig, daß die zusätzlichen durchgehenden Öffnungen als auf dem Kreisumfang des schalenartigen Aufnahmeteils zwischen den Schaufeln und der Stirnfläche des schalenartigen Aufnahmeteils angeordnete Schlitze ausgeführt werden. Eine derartige Ausbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung gewährleistet ein Ansaugen des der Kompensation dienenden Arbeitsmediums in den torusförmigen Arbeitsmediumstrom, wodurch der Energieaufwand für die Zufuhr des Arbeitsmediums vermindert wird.

Es ist zweckmäßig," daß die erfindungsgemäße Schlammabzieheinrichtung einen abnehmbaren Mantel besitzt, der den glockenförmigen Aufnahmeteil von außen in einem derartigen Abstand umfaßt, daß sich ein das Zuführmittel darstellender Spalt ergibt, wobei dieser Mantel derart am Aufnahmeteil befestigt ist, daß ein Spalt zwischen der Stirnfläche des Aufnahmeteils und der Oberfläche des abzuführenden Schlamms gewährleistet wird, und die Fläche des Zuführspalts nicht größer ist als die Fläche des Spalts zwischen dem Aufnahmeteil und der Oberfläche des abzuführenden Schlamms. Eine derartige Ausbildung ermöglicht eine Verwendung der Einrichtung zum Bearbeiten von Schlammablagerungen mit einem großen Bereich an Fraktionen. Falls die Fläche des Zuführspalts größer ist als die Fläche des Spalts zwischen der Stirnfläche des Aufnahmeteils und der Schlammoberfläche kann das zusätzliche Arbeitsmedium nicht ungehindert in den torusförmigen Strom im Aufnahmeteil eintreten.

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Es ist zweckmäßig, daß der Mantel zylinderförmig ausgebildet wird. Eine derartige Ausbildung ermöglicht eine maximale Vergrößerung der Fläche, innerhalb der die Schlammablagerungen aufgelockert werden, und somit eine Erhöhung der Leistung der Einrichtung.

Es ist aber auch zweckmäßig, daß der Mantel in Form einer Kugelzone ausgebildet ist, wobei die größere Grundfläche des Mantels den Aufnahmeteil umfaßt. Diese Ausbildung vermindert erheblich die Reibungsverluste in dem torusförmigen Arbeitsmediumstrom und reduziert entsprechend den Energieaufwand für das Auflockern des Schlamms.

Es ist zweckmäßig, daß der Mantel durch ein Verbindungselement am Aufnahmeteil befestigt ist, das eine Verstellung des Aufnahmeteils gegenüber dem Mantel in Richtung der Flügelrad-Drehachse ermöglicht. Dadurch kann die Einrichtung in einem größeren Bereich an Schlammablagerungen verwendet werden.

Es ist zweckmäßig, daß die erfindungsgemäße Schlammabzieheinrichtung mit einer zusätzlichen Rohrleitung versehen ist, die den Speicherbehälter mit dem Mittel zum Eintritt des Arbeitsmediums in den Aufnahmeteil verbindet. Eine derartige Ausbildung gewährleistet einen effektiven Einsatz dieser Einrichtung auch bei Vorhandensein einer geringen Menge an Arbeitsmedium oberhalb der Oberfläche des zu bearbeitenden Schlamms.

Es ist zweckmäßig, daß die zusätzliche Rohrleitung an eine Oberdruckquelle angeschlossen ist. Dies ermöglicht den Einsatz der Einrichtung auch in Fällen, in denen es nicht möglich ist, das Arbeitsmedium aus dem Speicherbehälter dem Aufnahmeteil selbsttätig zuzuleiten.

Nachstehend wird die Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Schlairanabzieheinrichtung,

Fig. .2 einen Längsschnitt durch den glockenförmigen Aufnahmeteil , in dem zum Eintritt des Arbeitsmediums zusätzlich mehrere durchgehende Öffnungen ausgebildet sind,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den glockenförmigen Aufnahmeteil, in dem eine zusätzliche durchgehende öffnung oberhalb des Flügelrads angeordnet ist,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den glockenförmigen Aufnahmeteil, in dem die zusätzlichen durchgehenden Öffnungen in Form von Schlitzen ausgebildet sind,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Einrichtung, die entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einem abnehmbaren Mantel versehen ist,

Fig. 6 einen Teilschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der der abnehmbare Mantel zylinderförmig ausgebildet ist,

Fig. 7 einen Teilschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der der Mantel die Form einer Kugelzone aufweist,

Fig. 8 einen Teilschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, in der der abnehmbare Mantel am glockenförmigen Aufnahmeteil durch eine Befestigungseinrichtung befestigt ist, die eine Verstellung des Aufnahmeteils ermöglicht,

Fig. 9 einen Längsschnitt durch die Einrichtung, die entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einer zusätzlichen Rohrleitung versehen ist,

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ORIGINAL INSPECTED

Fig. 10 einen Längsschnitt durch die Einrichtung, bei der die zusätzliche Rohrleitung modifiziert ist,

Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 10,

Fig. 12 einen Längsschnitt durch die Einrichtung mit einer weiteren Ausführungsform der zusätzlichen Rohrleitung,

Fig. 13 einen Schnitt nach der Linie XIII-XIII in Fig. 12,

Fig. 14 einen Längsschnitt durch die Einrichtung mit einer weiteren Ausführungsform der zusätzlichen Rohrleitung, und

Fig. 15 einen Längsschnitt durch die Einrichtung, die entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mit einer zusätzlichen überdruckquelle versehen ist.

Die Schlammabzieheinrichtung umfaßt einen glockenförmigen Aufnahmeteil 1 (Fig. 1), in dessen verengtem Bereich 2 eine Austrittsöffnung 3 vorgesehen ist, die den Innenraum 4 des Aufnahmeteils 1 mit dem Eintrittsende 5 einer Rohrleitung 6 verbindet. Das Austrittsende 7 der Rohrleitung 6 steht mit einem Speicherbehälter 8 in Verbindung.

Die Einrichtung weist einen Antrieb 9 auf, der über ein Getriebe 10 mit einem im Aufnahmeteil 1 angeordneten Flügelrad 11 verbunden ist. Das Flügelrad 11 sitzt auf einer Hohlwelle 12, die im Getriebe 10 in Lagern 13 und 14 fluchtend mit dem Eintrittsende 5 der Rohrleitung 6 eingebaut ist. Die Hohlwelle 12 ist mit dem Antrieb 9 über Zahnräder 15 und 16 verbunden. Ein Stellring 17 dient zur axialen Sicherung der Hohlwelle 12 im Getriebe 10. Dichtungen 18 und 19 verhindern einen ölaustritt aus dem Getriebe 10. An der Innenfläche 20 des Aufnahmeteils 1 sind

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- ORIGINAL INSPECTED

Schaufeln 21 derart angeordnet, daß sie dem im Aufnahmeteil 1 befindlichen Arbeitsmedium eine torusförmige Bewegung unter Erzielung eines Überdrucks im Zentrumsbereich verleihen. Bekanntlich ist ein Torus ein geometrischer Körper, der durch Drehung eines Kreises um eine in seiner Ebene liegende, ihn aber nicht schneidende Gerade entsteht. Unter der torusförmigen Bewegung wird im vorliegenden Fall eine zusammengesetzte Bewegung des Arbeitsmediums verstanden, die zwei Komponenten der Absolutgeschwindigkeit aufweist, von denen die eine mit der Drehrichtung des Kreises, der den Torus erzeugt, zusammenfällt, und die andere der Drehrichtung des Kreises um seine eigene Achse entspricht.

Der Aufnahmeteil 1 weist allgemein mit 22 bezeichnete Mittel zum Zuführen von Arbeitsmedium in den Aufnahmeteil auf. Die zugeführte Menge an Arbeitsmedium kompensiert die zum Speicherbehälter abgeführte Menge an Arbeitsmedium. Diese Mittel können in Form einer zusätzlichen durchgehenden Öffnung 23 (Fig. 1) oder in Form von mehreren zusätzlichen durchgehenden Öffnungen 23 (Fig. 2) ausgebildet sein.

Wichtig ist, daß der Durchflußguerschnitt der zusätzlichen durchgehenden Öffnung 23 kleiner bzw. gleich dem Austrittsquerschnitt des Flügelrads 11 ist. Der Flügelrad-Austrittsquerschnitt stellt eine Größe dar, die sich aus der folgenden Beziehung ergibt:

wobei F - Flügelrad-Austrittsfläche

d - Flügelrad-Austrittsdurchmesser h - Flügelradhöhe am Austritt

entspricht.

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Palls der Durchflußquerschnitt der öffnung 23 größer ist als die Flügelrad-Austrittsfläche, wird das Arbeitsmedium, anstatt über die zusätzliche durchgehende öffnung 23 in den torusförmigen Strom einzutreten, aus diesem Strom herausströmen.

In dem in Fig. 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die öffnung 23 im glockenförmigen Aufnahmeteil 1 oberhalb des Flügelrads 1 ausgebildet.

In einer anderen Ausführungsform, die sich aus Fig. 4 ergibt, wird die öffnung 23 durch einen Schlitz dargestellt, der auf einem Kreisumfang des glockenförmigen Aufnahmeteils 1 zwischen den Schaufeln 21 und der Stirnfläche 24 des Aufnahmeteils 1 ausgebildet ist.

In der Modifikation der Einrichtung, die in Fig. 5 veranschaulicht ist, wird der glockenförmige Aufnahmeteil 1 von außen durch einen abnehmbaren Mantel 25 umfaßt, der mit einem Spalt 26 in bezug auf den Aufnahmeteil 1 auf dem Kreisumfang dieses Teils angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsvariante stellt der Spalt 26 die Mittel 22 zum Zuführen des Arbeitsmediums dar. Der abnehmbare Mantel" 25 ist am '. Aufnahmeteil 1 mit Hilfe von Tragarmen 27 derart befestigt, daß ein Spalt 28 zwischen der Stirnfläche 24 des Aufnahmeteils 1 und der Oberfläche des abzuführenden Schlamms gewährleistet ist. Die Fläche des Spalts 28 darf nicht kleiner sein als die Fläche des Spalts 26. Der Mantel 25 ist zum freien Ende hin konisch sich verjüngend ausgebildet.

In der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist der abnehmbare Mantel 25 zylinderförmig ausgebildet, während er gemäß Fig. 7 die Form einer Kugelzone besitzt, wobei die größere Grundfläche des Mantels 25 den Aufnahmeteil 1 umfaßt.

Bei der in Fig. 8 gezeigten Anordnung ist der Mantel 25 an.dem Aufnahmeteil 1 mit Hilfe eines Verbindungselements 29 befestigt,

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das ein Verstellen des Aufnahmeteils 1 in bezug auf den Mantel 25 in Richtung der Achse des Flügelrads 11 ermöglicht. Das Verbindungselement 29 wird durch Tragarme 30 mit Nuten gebildet, die am Aufnahmeteil 1 befestigt sind. Der Mantel 25 ist an den Tragarmen 30 mit Hilfe von Schrauben 31, Scheiben 32 und Muttern 33 befestigt.

In Fig. 9, 10, 12 und 14 sind Ausführungsformen der Schlammabzieheinrichtung veranschaulicht, die außer den aufgezählten Baugruppen eine zusätzliche Rohrleitung 34 für die Zuleitung des Kpmpensations-Arbeitsmediums zu dem Zuführmittel 22 umfassen.

In Fig. 9 ist die den Speicherbehälter 8 mit der zusätzlichen einzelnen durchgehenden öffnung 23 verbindende Rohrleitung 34 veranschaulicht. Die Rohrleitung 34 umfaßt einen Eintrittsteil 35, der hermetisch an den Speicherbehälter 8 angeschlossen ist, eine Ventileinrichtung 36, die am Eintrittsteil installiert ist und eine Regelung der Zufuhr des Kompensations-Arbeitsmediums ermöglicht, einen durch ein Gewinde in der öffnung 23 befestigten Stutzen 37, eine biegsame Rohrleitung 38 und Bügel 39, die die biegsame Rohrleitung 38 auf dem Eintrittsteil 35 der Rohrleitung 34 und auf dem Stutzen 37 sichern.

In Fig. 10 ist eine Rohrleitung 34 dargestellt, die den Speicherbehälter mit den drei zusätzlichen durchgehenden öffnungen 23 verbindet. Zu diesem Zweck ist die biegsame Rohrleitung 38 mit einem Sammler 40 verbunden, der die Außenfläche des Aufnahmetedls 1 im Anordnungsbereich der durchgehenden Öffnungen 23 umfaßt. Der Sammler 40 (Fig. 10, 11) ist am Aufnahmeteil 1 mit Schrauben 41 über eine Gummidichtung 42 befestigt. Der Stutzen 37 (Fig. 10) ist im Gehäuse des Sammlers 40 durch ein Gewinde befestigt.

Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Rohrleitung den Speicherbehälter 8 mit den schlitzförmigen öffnungen 23

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verbindet. In der vorliegenden Ausführungsform wie auch in der Variante mit den drei Öffnungen 23 ist die Rohrleitung 34 mit dem Sammler 40 (Fig. 12 und 13) verbunden, der die Außenfläche des Auf nähme te ils 1 im Bereich der Öffnungen 23 umfaßt.

In Fig. 14 ist eine Ausführungsform veranschaulicht, in der die Rohrleitung 34 den Speicherbehälter 8 mit dem Spalt 26 verbindet. Im vorliegenden Fall ist der Stutzen 37 durch ein Gewinde im Mantel 25 befestigt. Diese Anordnung des Stutzens 37 ist unabhängig von der jeweiligen Ausbildung des Mantels 25 (zylinderförmig (Fig. 6) bzw. in Form einer Kugelzone (Fig. 7)).

In Fig. 15 ist eine Anordnung gezeigt, bei der die Rohrleitung 34, die den Speicherbehälter 8 mit dem Zuführmittel 22 des Aufnahmeteils 1 verbindet, an eine Überdruckquelle 43 angeschlossen ist. Als Oberdruckquelle 43 ist eine Pumpe 44 eingesetzt, die über eine Kupplung 45 mit dem Antrieb 46 verbunden ist.

Die Einrichtung funktioniert wie folgt.

Der glockenförmige Aufnahmeteil 1 (siehe Fig. 1) wird an der Rohrleitung 6 in den Absetzer hinuntergelassen, bis diese mit der Stirnfläche 24 auf der Oberfläche des abzuführenden "Schlamms aufsitzt. Bei dieser Einsatzweise wird als Arbeitsmedium eine Flüssigkeit verwendet, die den Absetzer füllt und die festen Schichten des Schlamms bedeckt. Es kann Wasser und/ oder eine Lösung und/oder Suspension sein.

Durch Einschalten des Antriebs 9 wird das vollständig in das Arbeitsmedium eingetauchte Flügelrad 11 in Drehung gesetzt, wodurch im Innenraum 4 des Aufnahmeteils 1 ein kreisender Strom des Arbeitsmediums erzeugt wird. Beim Durchströmen der

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Schaufeln 21 nimmt dieser Strom eine torusartige Form an, wobei im Bereich der Ausspülung des Schlamms die Strömung vorzugsweise aus dem Randgebiet zum Zentrum des Aufnahmeteils 1 gerichtet ist und im Zentrum ein Überdruckbereich aufgebaut wird. Der eine hohe kinetische Energie besitzende torusförmige Strom des Arbeitsmediums lockert den Schlamm auf und fördert ihn zum Zentrum des Aufnahmeteils 1 in den Überdruckbereich. Aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem Zentrumsbereich des Aufnahmeteils 1 und dem Speicherbehälter 8, in dem Atmosphärendruck herrscht, strömt der aufgelockerte Schlamm im Strom des Arbeitsmediums über die Rohrleitung 6 in den Speicherbehälter 8.

Die Kompensation der Menge des Arbeitsmediums, das aus dem torusförmigen Strom zum Speicherbehälter 8 abgeführt wird, erfolgt durch den Eintritt zusätzlichen Arbeitsmediums aus dem Absetzer in den Aufnahmeteil über die Zuführmittel 22. Bei einer ausreichenden Kompensation wird der Überdruck im Mittenbereich des Aufnahmeteils 1 auf einem konstanten Niveau gehalten, wodurch ein kontinuierliches Fördern von Schlamm über die Rohrleitung 6 zum Speicherbehälter 8 gewährleistet wird.

Wie bereits erläutert, können die Zuführmittel 22 zum Eintritt des der Kompensation dienenden Arbeitsmediums in Form von einer bzw. mehreren Öffnungen ausgebildet werden (Fig. 2). Die Summe der Durchflußquerschhitte der zusätzlichen durchgehenden Öffnungen 23 ist nicht größer als die Austrittsfläche des Flügelrads 11, wodurch der Eintritt einer optimalen Menge an Arbeitsmedium gewährleistet und dementsprechend ein optimaler Uberdruckwert im Zentrum des torusförmigen Arbeitsmedium-Stroms eingestellt wird.

In dem Fall, in dem die zusätzliche durchgehende Öffnung (Fig. 3) über dem Flügelrad 11 angeordnet ist, gelangt das

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Arbeitsmedium beim Durchtritt durch die öffnung 23 auf die Außenfläche des Flügelrads 11. Infolge der Rotation des Flügelrads 11 wird das Arbeitsmedium durch die Fliehkraft auf die Innenfläche 4 des Aufnahmeteils 1 geschleudert und tritt stoßfrei in den torusförmigen Strom des übrigen Arbeitsmediums ein.

In dem Fall, in dem die zusätzlichen durchgehenden öffnungen 23 (Fig. 4) in Form von Schlitzen ausgebildet und zwischen den Schaufeln 21 und der Stirnfläche 24 des schalenartigen Aufnahmeteils angeordnet sind, erfolgt ein Ansaugen des zusätzlichen Arbeitsmediums in den torusförmigen Strom, wodurch der Energieaufwand zum Einführen des Arbeitsmediums herabgesetzt wird.

Falls die Zuführmittel 22 (Fig. 2) in Form eines Spalts 26 zwischen dem zusätzlichen Mantel 25 und dem Aufnahmeteil 1 ausgebildet sind,strömt das zugeführte Arbeitsmedium in den torusförmigen Strom durch den Spalt 26 ein.

Falls ein Schlamm abgesaugt werden soll, der vorzugsweise aus schweren und großen Teilchen besteht, wofür eine starke auflockernde Wirkung des Arbeitsmediums erforderlich ist, wird der zylinderförmige, abhebbare Mantel 25 nach Fig. 6 verwendet. Zum Leeren von Absetzern, die vorzugsweise aus leichten Fraktionen zusammengesetzte Schlammablagerungen enthalten, wird der abhebbare Mantel 25 nach Fig. 7 verwendet.

Beim Ableiten von Schlamm mit unterschiedlichem Feuchtigkeitsgehalt wird der Mantel 25 mit unterschiedlichen Tiefen in den Schlamm eingesenkt. Um die festgelegte Größe des Spalts 28 aufrechtzuerhalten, muß der Mantel 25 in bezug auf den Aufnahmeteil 1 verstellt werden.'Die Verstellung des Mantels 25 (Fig. 8) erfolgt mittels der Nuten des Verbindungselements 29.

In den Fällen, in denen der Stand des Arbeitsmediums über der Oberfläche der Schlammablagerungen nicht ausreicht, um den

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Innenraum des Aufnahmeteils 1 so hoch zu füllen, daß das Flügelrad 11 vollständig in das Arbeitsmedium eintaucht, wird die Ausführungsform verwendet, die eine zusätzliche Rohrleitung 34 umfaßt, die die Mittel 22 (Fig. 9) zum Eintritt des zusätzlichen Arbeitsmediums mit dem Speicherbehälter 8 verbindet.

Bei einer derartigen Ausbildung der Einrichtung wird beim Beginn des Arbeitens der Einrichtung über die Mittel 22 in den Innenraum 4 des Aufnahmeteils 1 eine derartige Menge an Arbeitsmedium eingeleitet, die ausreicht, um den Innenraum 4 bis über das Flügelrad 11 zu füllen. Während des Betriebs der Einrichtung setzt sich der Schlamm, der mit dem Arbeitsmedium in den Speicherbehälter 8 gelangt, in diesem ab, während das Arbeitsmedium wieder über das Mittel 22 in den schalenartigen Aufnahmeteil 1 zugeleitet wird.

Falls die selbsttätige Zuleitung des Arbeitsmediums über die Rohrleitung 34 nicht möglich ist, wird die Zufuhr des zusätzlichen Arbeitsmediums mit Hilfe einer Pumpe 44 (Fig. 15) bewerkstelligt.

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Claims

HOFFMANN · JEITLi: & PARTNER * PATENTANWÄLTE DR-(SO-WZi) - DIPL-ING. W-EITLE . DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MÖNCHEN 81 · TELEFON 1089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATHE) 31 678 v/er Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky Experimentalno-Konstruktorsky Institut Kornmunalnogo Mashinostroenia, Leningrad (UdSSR) Einrichtung zum Abziehen von Schlamm Patentansprüche

1. Einrichtung zum Abziehen von Schlamm mit einem glockenförmigen Aufnahmeteil, in dessen verengtem Teil eine Austrittsöffnung angeordnet- ist, die den Innenraum des Aufnahmeteils mit dem Eintrittsende einer Rohrleitung verbindet, deren Austrittsende mit einem Speicherbehälter in Verbindung steht, einem Flügelrad, das im Innenraum des Aufnahmeteils im Bereich dessen Austrittsöffnung angeordnet und auf einer Welle gelagert ist, die mit dem Eintrittsende der Rohrleitung fluchtet und mit einem Drehantrieb verbunden ist, sowie Schaufeln, die an der Innenfläche des Aufnahmeteils befestigt und derart angeordnet sind, daß sie beim Betrieb des Flügelrads einem Arbeitsmedium eine torusförmige Bewegung unter Erzeugung eines Überdrucks im Zentrumsbereich verleihen, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeteil (1) Mittel (22) zum Einführen von Arbeitsmedium in solcher Menge aufweist, daß diese die Menge an Arbeitsmedium kompensiert, die zum Speicherbehälter (8) abgeführt wird.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel (22) durch mindestens eine im Aufnahmeteil (1) ausgebildete zusätzlich durchgehende Öffnung (23) dargestellt sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchflußquerschnitt der zusätzlichen durchgehenden Öffnung (23) nicht größer ist als der Austrittsquerschnitt des Flügelrads (11).

4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet , daß die zusätzliche durchgehende Öffnung (23) in der Wandung des Aufnahmeteils (1) oberhalb des Flügelrads (11) ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die durchgehenden zusätzlichen Öffnungen (23) in Form von Schlitzen ausgebildet sind, die auf dem Kreisumfang des glockenförmigen Aufnahmeteils (1) zwischen den Schaufeln (21) und der Stirnfläche (24) des Aufnahmeteils (1) angeordnet sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß ein abhebbarer Mantel (25) vorgesehen ist, der von außen den glockenförmigen Aufnahmeteil (1) in einem derartigen Abstand umfaßt, daß sich ein das Mittel (22) darstellender Spalt (26) ergibt, wobei der abhebbare Mantel (25) derart am Aufnahmeteil (1) befestigt ist, daß ein Spalt (28) zwischen der Stirnfläche (24) des schalenartigen Aufnahmeteils (1) und der Oberfläche des abzuführenden Schlamms gewährleistet ist und die Fläche des Spalts (26) nicht größer ist als die Fläche des Spalts (28).

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Mantel (25) zylinderförmig ausgebildet ist.

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8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Mantel (25) in Form einer Kugelzone ausgebildet ist, wobei die größere Grundfläche des Mantels (25) den Aufnahmeteil umfaßt.

9. Einrichtung nach Anspruch 6,7 und 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Mantel (25) am Aufnahmeteil (1) durch ein Verbindungselement (29) befestigt ist, das eine Verstellung des Aufnahmeteils (1) gegenüber dem Mantel (25) in Richtung der Drehachse des Flügelrads (11) ermöglicht.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine zusätzliche Rohrleitung (34) vorgesehen ist, die den Speicherbehälter- (8) mit dem Mittel (22) verbindet.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Rohrleitung (34) an eine Überdruckquelle (43) angeschlossen ist.

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