DE3042316C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Separieren einer zufließenden zusammengesetzten Flüssigkeit gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1, sowie ein Separationsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

In einer herkömmlichen Laminar-Separationsvorrichtung der eingangs genannten Art wird bei der Trennung eines Sedi­ ments aus einer Suspension oder von Flüssigkeiten aus einer Emulsion die Suspension oder Emulsion an eine Vielzahl von Separationsdurchgängen geführt, die zwischen einer Viel­ zahl von parallelen, im Abstand angeordneten Platten ge­ formt sind, welche bezüglich einer horizontalen Ebene ge­ neigt sind. Im Betrieb sinkt das Sediment in der Suspension oder die schwere Flüssigkeit in der Emulsion in den Sepa­ rationsdurchgängen nach unten, strömt dann an den unteren Rändern der Platten vorbei und wird am Boden des Separa­ tionsgeräts entfernt, während die verbleibende Flüssigkeit nach oben fließt und schließlich durch Auslässe an den oberen Enden der Plattendurchgänge abgeführt wird.

Die zufließende Suspension oder Emulsion wird gewöhnlich über einen Verteiler an die Separationsdurchgänge geführt, der nahe an den Platten angeordnet ist, so daß der von ihm gelieferte Zufluß in die Durchgänge zwischen den Platten hineinfließen kann. Vorzugsweise ist der Verteiler seit­ lich einer Plattenanordnung oder zwischen zwei Plattenan­ ordnungen positioniert und mit Seitenwänden versehen, so daß der Zufluß nach unten gezwungen wird und in die Durch­ gänge zwischen den Platten eine gewisse Strecke unterhalb der oberen Ränder der Platten eintritt. Der Zufluß tritt in den Verteiler über einen Einlaß von oben oder vorzugs­ weise von der Seite ein.

Zur vollständigen Nutzung der Kapazität des Laminar-Sepa­ rationsgeräts ist es von äußerster Wichtigkeit, eine gleichförmige Verteilung der zufließenden zusammengesetzten Flüssigkeit auf die Separationsdurchgänge zu erzielen. Bei bisher bekannten Geräten ist es jedoch schwierig gewesen, dieses Ergebnis zu erreichen. Der in den Verteiler eintretende Zufluß ist nämlich hoch konzentriert und überdies ungerichtet. Dies führt leicht dazu, daß bestimmte Separationsdurchgänge, die in einem gewissen Abstand von dem Einlaßrohr angeordnet sind, überlastet werden, während andere, näher oder noch weiter entfernte Separationsdurchgänge eine zu geringe Belastung em­ pfangen. Belastung in diesem Zusammenhang bezieht sich auf die Menge der Suspension oder Emulsion, die pro Zeiteinheit in einen Separationsdurchgang einströmt. In einigen Fällen empfangen be­ stimmte Separationsdurchgänge keinerlei Zufluß von dem Ver­ teiler; stattdessen tritt nur geklärte Flüssigkeit in die Separationsdurchgänge von dem Auslaß des Verteilers her ein. Ein optimaler Betrieb wird dann erhalten, wenn der Zufluß gleichmäßig und gleichförmig über alle Separationsdurchgänge verteilt wird.

Aus der DE-OS 22 50 873 ist ein Lamellenseparator für Schlämmtanks bekannt, bei dem Regulierplatten zur Erzie­ lung einer gleichmäßigen Verteilung der Strömung in die verschiedenen Kanäle hinein vorgesehen sind, wobei diese Regulierplatten an den Auslaßenden der Kanäle angeordnet sind. Eine in Strömungsrichtung vor den Separationskanälen angeordnete Verteilerkammer ist nicht vorgesehen.

In der DE-GM 71 20 130 ist eine Abscheidevorrichtung be­ schrieben, in der mit dem Ziel einer gleichförmigen Strö­ mungsverteilung am Einlaß der Separationskanäle eine selbst­ einstellende Platte vorgesehen ist.

Ferner ist aus der DE-PS 9 69 293 eine Vorrichtung zum Abtrennen von Sand und anderen festen Stoffen aus strö­ menden Flüssigkeiten mit einer Mehrzahl einzelner geneig­ ter Zellen kleinen Querschnitts bekannt. Dieses Separations­ gerät weist rohrförmige Kanäle auf und eine Vielzahl von V-förmigen Leitblechen, die im Einlaß angeordnet sind. Ferner ist zwischen dem Einlaß und den Separationskanälen ein Filter vorgesehen. Die Leitbleche dienen dazu, die einströmende Flüssigkeit in Strömungsrichtung auszubreiten, so daß sie durch alle Separationsrohre hindurchtritt.

Aus der DE-AS 19 29 974 ist ein Schrägplattenklärer be­ kannt, welcher eine Hinderniseinrichtung mit seitlich ver­ setzten Öffnungen aufweist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Separieren einer zufließenden zusammengesetzten Flüssigkeit gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1, sowie ein Separationsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 zu schaffen, mit denen eine gleichmäßigere Aufteilung der zufließenden zusammen­ gesetzten Flüssigkeit auf die Separationsdurchgänge sicher­ gestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 bzw. 2 angegebenen Merkmale gelöst.

Gemäß der Erfindung wird eine gleiche Verteilung der Strö­ mung einer zufließenden zusammengesetzten Flüssigkeit zu den Separationsdurchgängen eines Laminar-Separations­ geräts dadurch sichergestellt, daß die Bewegung des Zu­ flusses im Verteilerraum verlangsamt wird und die Bewe­ gungsrichtung mehrere Male abgelenkt wird, bevor die zu­ fließende Flüssigkeit in die Durchgänge zwischen den Plat­ ten hineinströmt. Dies wird dadurch erreicht, daß in den Strömungspfad eine Vielzahl von Hindernissen oder Ablenk­ platten eingebracht wird, die in geeigneter Weise positio­ niert und geformt sind, um die Strömung des Zuflusses zu verlangsamen und seine Richtung mehrere Male zu verändern, und zusätzlich die Strömung in eine Vielzahl von kleineren Strömungen aufzuteilen, so daß die kinetische Energie des Zuflusses verteilt wird.

Gemäß der Erfindung sind also Anordnungen von Ablenk­ platten in einem Gerät zur Verteilung einer zusammenge­ setzten Flüssigkeit an die Separationsdurchgänge eines Laminar-Separationsgeräts vorgesehen, um die zufließende zusammengesetzte Flüssigkeit zu verlangsamen und wiederholt in ihrer Strömungsrichtung derart abzulenken, daß sie gleichförmig an die Separationsdurchgänge in dem Gerät verteilt wird.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Be­ zugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht mit teilweise weggebro­ chener Seitenwand, in welcher ein Teil eines erfindungsgemäßen Laminar-Separationsgeräts dargestellt ist;

Fig. 2 eine teilweise weggebrochene Stirnansicht des Laminar-Separationsgeräts der Fig. 1, gesehen von der linken Seite der Fig. 1;

Fig. 3 eine Längsschnittansicht entlang der Linie 3-3 der Fig. 2 in Richtung der Pfeile;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Form einer Strömungsmodifizierungs-Ablenkplattenanordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 5 und 6 Seitenansichten anderer Formen von strö­ mungsmodifizierenden Leitplattenanordnungen gemäß der Erfindung; und

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Form einer Leitplattenanordnung gemäß der Erfindung.

Wie in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt ist, weist ein typisches Laminar-Separationsgerät bzw. eine Laminar- Scheidevorrichtung gemäß der Erfindung eine Separations­ kammer 10 auf, sowie einen Auslaßabschnitt 11, der einen trichterförmigen Trog 12 umfaßt, in welchen die separierte Flüssigkeit oder das Sediment absinkt und durch herkömm­ liche Pumpeneinrichtungen 13 ausgepumpt wird, wie durch den Pfeil 14 angezeigt. In der Separationskammer 10 sind eine Vielzahl von parallelen, im Abstand zueinander ange­ ordneten Platten angebracht, die zur Horizontalen geneigt sind und getrennte Separationsdurchgänge 16 zwischen sich bilden. Die Trennung findet in jedem Separationsdurch­ gang 16 unabhängig von den anderen Separationsdurchgängen in solcher Weise statt, daß die festen Partikel in einer Suspension oder die schwereren Flüssigkeiten in einer Emulsion zu der oberen Oberfläche der unteren Platte in jedem Durchgang sinken und danach entlang dieser im den Trog 12 gleiten. Die geklärte Flüssigkeit steigt in die Nähe der oberen Platte in jedem Durchgang 16, wie durch den Pfeil 17 in der Fig. 2 angezeigt, und fließt durch Öffnungen 18 in einer horizontalen Platte 19 an den oberen Enden der Platten 15 aus, um in einen Kanal 20 einzutreten, der im oberen Abschnitt des Laminar-Sepa­ rationsgeräts angeordnet ist. Der Kanal 20 ist mit ei­ ner Auslaßöffnung 21 zum Austritt (Pfeil 22) der ge­ klärten Flüssigkeit aus dem Laminar-Separationsgerät versehen.

Die einströmende zusammengesetzte Flüssigkeit, wie eine Suspension oder Emulsion, wird dem Laminar-Sepa­ rationsgerät über einen Einlaß 24 zu einem Verteiler 25 zugeführt (Pfeil 23), der sich zwischen zwei Platten­ anordnungen 26 und 27 erstreckt. Ein Kanal 20 ist ober­ halb jeder Plattenanordnung angeordnet und die ein­ strömende Flüssigkeit strömt seitlich in die Anordnungen 26 und 27 hinein, wie durch die Pfeile 28 angegeben.

Gemäß der Erfindung ist eine Vielzahl von Hindernissen in der Form von Ablenk- bzw. Leitplatten 29 in einer oder mehreren Anordnungen in dem Verteiler 25 positioniert. Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 sind die Leitplatten in zwei vertikalen Anordnungen 30 und 31 positioniert, die abwechselnd in Strömungsrich­ tung der einfließenden Suspension oder Emulsion, die durch das Einlaßrohr 24 eintritt, im Abstand angeordnet sind, wobei die breite Seite jeder Leitplatte der Strö­ mung zugewandt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Anordnungen 30 und 31 vertikal versetzt, so daß die Leitplatten in einer Anordnung 30 den Lücken zwischen den vertikal beabstandeten Leitplatten in der anderen Anordnung 31 gegenüberstehen, wodurch eine Vielzahl von gekrümmten bzw. gewundenen Durchgängen geformt wird, durch welche man die einströmende Flüssigkeit fließen läßt. Auf diese Weise wird die einfließende Strömung verlangsamt und in eine Vielzahl von Strömungskomponenten aufgeteilt, die ihre Richtung mehrere Male wechseln, wie durch die Pfeile 32 in der Fig. 3 gezeigt.

Bei der in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 gezeigten abgewandelten Leitplattenanordnung ist der Abstand zwi­ schen den Anordnungen 30 und 31 der strömungsmodifizieren­ den Leitplatten gemäß der Erfindung nacheinander in Strömungsrichtung der Einströmung vergrößert. Dadurch wer­ den stärker gewundene Durchgänge am Einlaßende des Ver­ teilers 25 gebildet, die eine größere Gleichförmigkeit der Verteilung der Einströmung zwischen die Strömungsdurch­ gänge 16 für gewisse Anwendungen sicherstellen.

Falls gewünscht, können die Leitplatten 22 geeignet geformt oder orientiert sein, um ausgewählte Strömungs­ komponenten der Einströmung in gewünschte Richtungen zu führen. Wie in der abgewandelten Leitplattenanord­ nung der Fig. 6 dargestellt ist, können die Leitplatten 33 einer Anordnung die Gestalt von Winkeleisen aufwei­ sen, die mit ihren Scheiteln zur Strömung ausgerichtet sind, während andere Anordnungen flache bzw. ebene Leit­ platten 34 und 35 aufweisen können, die in beiden Rich­ tungen bezüglich der Strömung geneigt sind.

Wie in der Fig. 7 gezeigt, kann alternativ die Anordnung der Hindernisse eine Anordnung von Platten 36 umfassen, die in Einströmungsrichtung im Abstand zueinander ange­ ordnet und mit Öffnungen 37 versehen sind. Zur Bildung des notwendigen gewundenen Pfades für die Einströmung sind die Öffnungen 37 in aufeinanderfolgenden Platten seitlich bezüglich der Öffnungen 37 in der jeweils vor­ hergehenden Platte versetzt. Zur Lenkung der Strömung können auch Führungseinrichtungen vorgesehen sein.

Claims (7)

1. Verfahren zum Separieren einer zufließenden zusammenge­ setzten Flüssigkeit in einem Laminar-Separationsgerät mit einer Vielzahl von zu einer Horizontalebene geneigten parallelen Platten (15) zwischen denen Separationskanäle (16) gebildet sind, und mit einer Verteilervorrichtung (25), die mit den Separationskanälen (16) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Einströmen der Flüssigkeit in die Separations­ kanäle (16) hinein die Strömung der Flüssigkeit in der Verteilervorrichtung (25) einer Vielzahl von Ablenkungen unterzieht.

2. Separationsgerät mit einem Einlaß (24), einer Vielzahl von parallel im Abstand zueinander angeordneten Platten (15), die zur Horizontalen geneigt sind und zwischen sich eine Vielzahl von Separationsdurchgängen (16) bilden, mit einer Verteilervorrichtung (25), die mit den Separationsdurchgängen (16) in Verbindung steht, ferner mit einem Einlaß (24) für die Flüssigkeit zur Verteilervorrichtung (25) und einem Auslaß (21) für die durch die Separation geklärte Flüssigkeit, sowie einem Auslaß (14) für abgetrennte Komponenten, der unter den Separationsdurchgängen (16) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verteilervor­ richtung (25) eine Hinderniseinrichtung mit einer Viel­ zahl von Ablenkplatten (29) vorgesehen ist, die im we­ sentlichen senkrecht zur Zuflußrichtung angeordnet sind.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Vielzahl von Anordnungen von Hinder­ niseinrichtungen sowohl in Richtung der Zuflußströmung (23) als auch quer zur Richtung der Zuflußströmung be­ abstandet sind, wobei die Zwischenräume zwischen den Hinderniseinrichtungen, die quer zur Richtung der Zu­ flußströmung angeordnet sind, durch Hinderniseinrich­ tungen in einer aufeinanderfolgenden Queranordnung von Hinderniseinrichtungen in Richtung der Zuflußströmung (23) überdeckt sind.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Abstand zwischen den Hinderniseinrich­ tungen in den Anordnungen, die in Richtung der Zufluß­ strömung beabstandet sind, nacheinander mit der Ent­ fernung in der Richtung der Zuflußströmung anwächst, und zwar wenigstens für diejenigen Hinderniseinrichtungen, die dem Zuflußeinlaß der Verteilereinrichtung am nächsten sind.

5. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hinderniseinrichtungen eine Vielzahl von winkeleisenförmigen Ablenkplatten umfassen.

6. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hinderniseinrichtungen eine Vielzahl von Ablenkplatten umfassen, die in einem Winkel zur Richtung der Zuflußströmung angeordnet sind.

7. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hinderniseinrichtungen eine Vielzahl von Platten umfassen, die seitlich versetzte Öffnungen aufweisen.