DE3210657A1 - Verfahren und vorrichtung zum erhoehen des feststoff-fluid-verhaeltnisses eines schlamms - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum erhoehen des feststoff-fluid-verhaeltnisses eines schlamms

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Description

Conoco, Inc. . 11 222
Ponca City, Ok.
V.St.A.
Verfahren und Vorrichtung zum Erhöhen des Feststoff-Fluid-Verhältnisses eines Schlamms
Die vorliegende Erfindung steht im Zusammenhang mit folgenden US-Patentanmeldungen: Nr. 1*10 5i6 "Pressure Dissipation Device" vom.15. April 198O; Nr. 218 857 "Vortex Injection Method and Apparatus" vom 22. Dezember I98O; Nr. 231 637 "Dredging Apparatus" vorn 5· Februar 1981. -
Die DE-OS 30 4l 949 beschreibt eine Vorrichtung zum Abbauen des Drucks eines eingeschlossenen Fluids. Die Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse mit einer Seitenwand von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt sowie mit einer Decke und einem Boden* In die Seitenwand führt ein Einlaß derart hinein, daß seine Achse tangential zu einem Durchmesser der Seitenwand verläuft. Durch den Boden führt ein Auslaß hindurch, und in der Decke befindet sich eine öffnung. Hochdruckfluide, die durch den Einlaß eintreten, bilden entlang der Seitenwand zwischen der Decke und dem Boden einen Wirbel und verlassen die Vorrichtung unter niedrigem Druck durch den Auslaß. Durch die öffnung in der
• β *
Decke tritt Luft ein, um eine Kavitation innerhalb des Gehäuses zu vermeiden. An den Auslaß kann eine weitere Vorrichtung angeschlossen werden, die die Geschwindigkeit der durch den Auslaß austretenden "Fluide vermindert.
Die DE-OS 31 46 915 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einspritzen eines Niederdruckschlamms in eine Hochdruekströmung, um einen Hochdruckschlamm zu erzeugen, wobei ein Hochdruckfluid in eine .Kammer eingespritzt wird. Ein Anteil des Hochdruckfluids wird an einer bestimmten Stelle der Kammer abgezogen, um einen' Niederdruck-Fluidwirbel zu erzeugen. Der Niederdruck-Schlamm wird in den Niederdruck-Wirbel eingespritzt, wo er sich mit den Hochdruck-Fluiden mischt. Der nun unter hohem Drunk stehende Schlamm wird aus einem Hochdruck-Auslaß abgezogen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Abziehen von Wasser aus einem Schlamm, um die Schlammkonzentration zu erhöhen. Bei diesem System wird das Hochdruck-Fluid in eine im wesentlichen kreisförmige Kammer eingespritzt und aus dieser Kammer abgezogen, wobei ein Anteil dieses Fluids unter niedrigem Druck aus einem Auslaß austritt, dessen Achse parallel zur Achse der kreisförmigen Kammer verläuft. Die Menge des Fluids, die man austreten läßt, wird durch ein Ventil gesteuert, welches im Niederdruck-Auslaß ,angeordnet ist. Das speziell verwendete Ventil gestattet bei seinem Schließen eine gleichförmige Durchmesserverminderung. Das Ventil arbeitet äußerst wirksam, da das Fluid zu einer Hochgeschwindig- · keits-Strömung veranlaßt wird, die wirbeiförmig im Randbereich des Rohres verläuft. Für den Fall, daß innerhalb des Rohres ein Unterdruck auftritt, ist eine Vorrichtung mit einem Rückschlagventil vorgesehen, welches den Ein-
tritt von Luft in die Kammer zuläßt, wodurch es zu einem Druckausgleich zwischen dem Inneren der Kammer und der Atmosphäre kommt. Auf diese Weise wird eine Kavitation verhindert. Ferner ist eine Vorrichtung vorhanden, die die Schlammkonzentration am Hochdruck-Auslaß mißt und diese Information dem Steuerventil zuführt, so daß letzteres die Schlammkonzentration auf einem vorbestimmten bzw. vorher eingestellten Wert hält.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine zum Teil geschnittene Ansicht des Ventils und der Kammer beim Betrieb als Schlammkonzentrations-Vorrichtunp,;
Fig. 2 ein Verfahrensschema unter Einsatz der Schlammkonzentrationsvorrichtung im Rahmen eines Fördervorganges.
Insbesondere aus Fig. 1 ergibt sich, daß' die Schlammkonzentrationsvorrichtung vor allem eine Kammer 10 mit einem Hochdruck-Einlaß 11 und einem Hochdruck-Auslaß 12 umfaßt. Die Kammer 10 besteht im wesentlichen aus zwei Seitenwänden 13 und l4 sowie einer Stirnwand 15. Aus Gründen der Konstruktionsvereinfachung und zur Verstärkung der Kammer ist über der Seitenwand 13 eine im wesentlichen haubenförmige Verkleidung 16 vorgesehen, während die Seitenwand 14 eine zweite, ebenfalls haubenförmige Verkleidung 17 aufweist. Ein rohrförmiger Niederdruck-Auslaß erstreckt sich durch die haubenförmige Verkleidung 17 und die Seitenwand 14 in eine zwischen den Seitenwänden 13
und l4 gebildete Kammer 19 hinein. Die Kammer 19 weist einen im wesentlichen kreisförmigen.Querschnitt auf, kann jedoch auch von anderer Form sein. Ihre-Achse 20 fluchtte im wesentlichen mit der Achse des Niederdruck-Auslasses 18.
Ein Steuerventil 21 umfaßt eine Steuereinheit-22 und einen hydraulischen Steuerausgang 23, der an ein Ventilgehäuse 24 angeschlossen ist. Das Ventilgehäuse 24 weist eine innen angeordnete Gummihülse 25 auf, die von einem Gummimuskel 26 betätigbar ist. Letzterer steht auf seiner Außenfläche mit einem hydraulischen Reservoir 33 in Verbindung, welches an den hydraulischen Steuerausgang 23 angeschlossen ist. Das Ventilgehäuse 24 ist in üblicher Weise mit dem Niederdruck-Ausgang 18 verbunden, etwa über einen Flansch 27 und Bolzen 28. In gleicher Weise ist ein Ventil-Auslaßrohr 29 über einen Flansch 30 und Bolzen 31 an das Ventilgehäuse 24 angeschlossen. Das Steuerventil 21 verfügt über einen elektrischen Eingang 32, der in die Steuereinheit 22 hineinführt.
Das eigentliche Steuerventil 21, so wie es hier dargestellt ist, gehört zum Stande der Technik. Es wird beispielsweise von der Firma Clarkson Company, PaIo Alto, Kalifornien, hergestellt und läuft dort unter d'er Bezeichnung Clarkson-Serie "C". Das Clarkson-Ventil wird hier als hydraulisch betätigt beschrieben, jedoch stellt die pneumatische Betätigung eine gleichwertige Alternative dar. Das Ventil arbeitet grundsätzlich in Abhängigkeit von elektrischen Informationen, die durch den elektrischen Eingang 32 ins Innere des Ventils eingeleitet werden. Hier legt eine elektro-hydraulische Steuerschaltung hydraulischen Druck an den hydraulischen Steuerausgang 23 an. Dieser Steuerau.sgang steht mit dem Reservoir 33 im
Ventilkörper 24 in Verbindung, so daß Druck auf den Gummimuskel 26 ausgeübt wird. Der Gummimuskel 26 ruft eine nach innen gerichtete Deformation der Gummihülse 25 hervor, woraus eine Schließbewegung des Ventils resultiert, und zwar ergibt sich ein venturiartiger Effekt, der den Durchgang der Fluide durch das Ventil einschnürt. Hieraus resultiert eine Druckerhöhung auf der dem Niederdruck-Auslaß 18 benachbarten Seite des Steuerventils 21.
Unter Voraussetzung dieser Punktionsweise des Ventils arbeitet die Vorrichtung zur Schlammkonzentration folgendermaßen. Hochdruckschlamm, der durch den Hochdruck-Einlaß 11 eintritt, rotiert rund um die Kammer 19, wobei sein größter Anteil durch den Hochdruck-Auslaß 12 austritt. Das Fluid wird durch den Niederdruck-Auslaß 18 abgeführt, und zwar entlang von dessen äußerer Wand. Es handelt sich um Niederdruck-Fluid von extrem hoher Geschwindigkeit. Die Geschwindigkeit hängt direkt vom Druck im Niederdruck-Auslaß 18 und im Hochdruck-Einlaß 11 ab. Wenn das Fluid in das Ventilgehäuse 24 eintritt, so wird sein Durchgangdurch die Gummihülse 25 dadurch bestimmt, wie weit letztere geschlossen ist. Wenn nämlich die Gummihülse 25 vollständig geöffnet ist und dementsprechend denselben Innendurchmesser wie der rohrförmige Niederdruck-Auslaß 18 hat, entspricht die Druckdifferenz lediglich den über dem Ventil auftretenden Reibungsverlusten. Wenn hingegen das Signal, das durch den elektrischen Eingang 32 der Steuereinheit 22 zugeführt wird, anzeigt, daß eine geringere Menge an F^id durch den Niederdruck-Auslaß 18 austreten sollte, dann wird entweder pneumatisches oder hydraulisches Fluid durch den Steuerausgang 23 in das Reservoir 33 eingeleitet, so daß ein Fluiddruck am Gummimuskel 26 ansteht. Dies bewirkt, daß die Gummihülse 25
• a ·«
nach innen verformt wird. Wie schon erwähnt, resultiert daraus eine Druckerhöhung im Niederdruck-Auslaß 18, so daß weniger Fluid durch diesen Auslaß aus der Kammer 19 austritt. Damit erhöht sich die Fluidmenge, die durch den Hochdruck-Auslaß 12 austeten kann. Wenn die Konzentration im Auslaß 12 überwacht wird und die Änderungen durch den elektrischen Eingang 32 der Steuereinheit 22 zugeführt werden, läßt sich die Konzentration in ziemlich engen Grenzen halten. Eine solche Steuerung ist in Fig. 2 dargestellt.
Das Verfahren gemäß Fig. 2 zeigt eine Anwendung der Schlammkonzentrationsvorrichtung, bei der eine Steuerung der Konzentration von Materialien, die aus einem Bergwerk heraufgepumpt werden, die Wirtschaftlichkeit des Fördervorgangs verbessert. Bei diesem Ausführungsbeispiel steht ein oberirdisches Fluidresevoir 40 über eine Leitung 4.1 mit einer Pumpe 42 in Verbindung, welche ihrerseits an eine Leitung 43 angeschlossen ist. Letztere fördert das Fluid abwärts, so daß es für den Fördervorgang Verwendung finden kann. Ein Steuerventil, 44, -welches ferngesteuert sein kann, ist über Leitungen 46 und 47 an ein zweites Steuerventil 48 angeschlossen, das seiner- · seits über eine Leitung 49 mit einem Hochdruck-Einlaß 50 einer Wirbel-Einspritzvorrichtung 51 in Verbindung steht. Auf letztere wurde bereits im Zusammenhang"mit der DE-OS 31 46 915 Bezug genommen. Ein Sumpf 52 ist unterhalb der Erdoberfläche an .einer geeigneten Stelle in der Mine angeordnet und dient dazu, den Ausstoß mehrerer Schlammsysteme aufzunehmen» Vor allen Dingen schafft er ein Ausgleichspuffer für Fluide und Materialien aus dieser Vielzahl von Systemen, so daß das Material später mit hoher Konzentration und in wirtschaftlicherer.Weise aus dem Bergwerk herausgepumpt werden kann. Der Sumpf 52 umfaßt
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zwei Abteile 53 und 54. Das Abteil 53 enthält das aus dem Bergwerk nach oben zu pumpende Material und stellt es für den Transport bereit. Im wesentlichen handelt es sich-um Wasser und das vom Bergwerksniveau abzuziehende Material, beispielsweise Kohle. Das Abteil 53 bietet außerdem die Möglichkeit, überschüssiges Wasser von dem aufgenommenen Material abzuscheiden. Dieses Wasser fließt über ein Wehr 55 in das Abteil 44. Das überschüssige Wasser wird sodann durch eine Saugleitung 56 mittels einer Pumpe 57.abgezogen und durch eine Leitung 58, ein Steuerventil 59 und ein Rückschlagventil 60 in die Leitung 47 abgegeben.
Eine Baggereinrichtung 6l dient dazu, Material aus dem Sumpf 52 abzuziehen. Die Baggereinrichtung umfaßt eine Pumpe 62 mit einer Saugöffnung 63 und einem Motor 64. Der Auslaß der Pumpe steht über einen Schlauch 66 mit einem Niederdruck-Einspritzeinlaß 67 der Wirbel-Einspritzvorrichtung 51 in Verbindung. Letztere weist ferner einen Niederdruck-Auslaß 68 auf, der über eine Leitung 69 und ein Steuerventil 70 mit einer Leitung 71 verbunden ist. Die Leitung 71 führt in den Sumpf 52 hinein. Ein Hochdruck-Auslaß 72 der Wirbel-Einspritzvorrichtung 51 ist über eine Leitung 73 mit dem Hochdruck-Einlaß 11 der Schlammkonzentrationsvorrichtung 10 verbunden: Der Hochdruck-Auslaß 12 dieser Vorrichtung steht über eine Leitung 74 mit einem Densitometer 75 in Verbindung, dessen Auslaß über eine Leitung 76 an eine Leitung 78 angeschlossen ist. Le.tztere fördert den konzentrierten Schlamm aufwärts zur Erdoberfläche, wo er in einem Ubergangs-Reservoir 79 gesammelt wird. Hier kann eine Vorrichtung, beispielsweise ein Rührwerk 80, vorgesehen sein, um die Partikel in Suspension zu halten. Ein Rückschlagventil 8 ist über eine Leitung 9 an das Innere der Kammer 19 angeschlossen und schafft einen Unterdruck-Aus-
gleich für den Innenraum der Kammer. Der Ausgang des Densitometers 77 ist über ein Steuerelement, beispielsweise eine elektrische Leitung 82, an die Steuerung der · Pumpe 62 angeschlossen. Diese Steuerung ändert die Drehzahl des Motors 64, um die Konzentration der Kohle innerhalb des Wassers zu steuern, d.h. den Schlamm zu bilden, der durch das Rohr 66 an die Wirbel-Einspritzvorrichtung 51 angelegt wird. Die Steuerkreise können auch an einen Rechner angeschlossen werden, der die Steuereingriffe bestimmt. Das anhand von Fig. 2 erläuterte Verfahren, wird folgendermaßen durchgeführt:
Kohle, die beispielsweise aus verschiedenen Abbäutiefen des Bergwerks stammt, wird durch ein Schlammsystem in den Sumpf 52 transportiert. Derartige Schlammtransportsysteme gehören zum Stande der Technik und werden hier nicht näher erläutert. Nachdem die Kohle in das Abteil 53 eingebracht ist, wird sie normalerweise mit gesteuerter Förderpumpe durch die Baggervorrichtung 6l entnommen. Die Baggervorrichtung 61 arbeitet unter der Wirkung des umlaufenden Motors 64, der über eine nicht dargestellte Welle mit der Pumpe 62 verbunden ist. Letztere saugt das Material durch ihre Saugöffnung 63 an und fördert es durch den Auslaß 65 und den Schlauch 66 zum Niederdruck-Einlaß der Wirbel-Einspritzvorrichtung 51. Die Wirbel-Einspritzvorrichtung 51 wird dadurch betrieben, daß man Hochdruckwasser an den Einlaß 50 anlegt. Dieses Wasser wandert rund um die im Querschnitt kreis-förmige Kammer und tritt durch den Hochdruck-Auslaß 72 aus. Eine bestimmte Menge des Fluids kann vom Hochdruck-Einlaß 50 zum Niederdruck-Auslaß 68 strömen. Dieses Fluid', welches den Auslaß 68 verläßt, bildet einen Niederdruck-Wirbel entlang der Achse des Auslasses 68 aus. Die Erzeugung des Niederdruck-Wirbels bietet die Möglichkeit, Niederdruck-Schlamm aus dem Schlauch 66 in den Nie-
derdruck-Einlaß 67 einzuspritzen. Dieser Schlamm wird, sodann von dem Hochdruck-Strom mitgerissen, der in der Kammer der Wirbel-Einspritzvorrichtung 51 rotiert, wodurch, aus dem Auslaß 72 eine Mischung austritt, die aus Fluid und Schlamm besteht. Das die Wirbelkammer der Vorrichtung 51 beaufschlagende Fluid wird aus dem Reservoir 40 über die Leitung 4l geliefert, wobei es eine Druckerhöhung in der Pumpe 42 erfährt. Der Hauptdruck wird durch das Gewicht des Fluids in der Leitung 43 geliefert, wobei diese Leitung über das Steuerventil 44, die Leitungen 46 und 47, das Steuerventil 48 und die Leitung 49 an den Hochdruck-Einlaß 50 der Einspritzvorrichtung angeschlossen ist. Wie oben erläutert, tritt ein Anteil des Fluids aus dem Auslaß aus, um in der Kammer der Wirbel-Einspritzvorrichtung einen Bereich niedrigen Drucks zu bilden. Ausgleichsfluid wird dadurch zur Verfügung gestellt, daß man mittels der Pumpe 57 aus dem Abteil 54 des Sumpfes 52 Fluid absaugt und dieses dann durch die Leitung 58, das Steuerventil und das Rückschlagventil 60 in die Leitung 47 fördert. Durch das Rückschlagventil 60 wird verhindert, daß das Fluid aus der. Leitung 46 . zum Sumpf 52 wandert-. Wenn der Schlamm durch den Schlauch 66 in den Einlaß 67 eingespritzt und sodann von dem Fluid in der Kammer der Vorrichtung mitgerissen wird, so gelangt er durch den Hochdruck-Auslaß 72 in die Leitung 73 und wird'von dort aus in den Hochdruck-Einlaß 11 der Schlammkonzentrationsvorrichtung 10 eingespritzt. Anschließend wird der Schlamm durch den Auslaß 12, die Leitung 74 und-das Densitometer 75 gefördert. Wenn die von letzterem gemessene Konzentration zu niedrig ist, wird über den Steuerkreis 81 ein Signal an die Steuereinheit 22 des Ventils 21 angelegt. Die Steuereinheit ihrerseits gibt durch den Steuerausgang 23 ein Signal an das Ventilgehäuse 24S wodurch der hydraulische oder pneumatische Druck im Reservoir 33 abgesenkt wird. Dies bietet der.
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Gummihülse 25 die Möglichkeit, ihre Einschnürung zu verringern. Der Betrag dieser Verminderung hängt davon ab, wie gering die Konzentration ist im Vergleich zu dem gewünschten Wert. Wenn das Densitometer 75 feststellt, daß die Konzentration zu hoch ist, gibt ein durch den ■Steuerkreis 81 zur Steuereinheit 22 geliefertes Signal über den Steuerausgang 23 an das Ventilgehäuse ?A einen Befehl, der das Reservoir 33 mit hydraulischem oder pneumatischem Fluid auffüllt, so daß sich die Gummihülse 25 stärker ein-.'-.ehnüt't. Die Gummihülse führt also eine Schließbewegung durch und vermindert die Fluidmenge, die aua dem Auulaßrohr 29 in das Abteil 53 des Sumpfes 52 eintritt. Dadurch wird eine Krhöhung des Verhältnisses Fluid zu Kohle bewirkt.
Wenn sich während des Betriebes ein Vakuum entwickelt, kann Luft durch das Rückschlagventil 8 und die Leitung 9 ins Innere der Kammer 19 eintreten, wodurch in der Kammer der atmosphärische Luftdruck wieder hergestellt wird. Das Durchflußmessgerät 77, welches zusätzlich vorgesehen sein kann, ist in der Lage, eine weitere Steuerung der Konzentration vorzunehmen, und zwar1 durch Änderung· der Drehzahl drr. Mototr 6*1. Auf diese Weise wird das Verhältnis Fluid zu Knlile variirt, während sich die Baggervorrichtung im Abteil 53 bewegt.
Zusammenfassend ist, zu sagen, daß die Erfindung ein spezielles Ventil' 21 beschreibt. Dieses Ventil ist deswegen ganz besonders geeignet, weil es einen hohen.Verschleißwert besitzt, wenn es von Schlamm durchströmt wird.· Außerdem, neigt es nicht so leicht zum Verstopfen wie andere Ventiltypen, wenn sie mit Schlamm beaufschlagt werden. Hinzu kommt, daß das Ventil die Tendenz hat, sich gleichförmig in diametraler Richtung zu schließen, da nämlich die Fluide
im rohrförmigen Auslaß 18 mit hoher Geschwindigkeit rund um die Rohrachse rotieren. Die diametrale Schließbewegung des Ventils ermöglicht eine gleichförmige Drucksteuerung im Auslaß 18. Andere Ventiltypen, die lediglich einen Abschnitt des beaufschlagten Rohres zumachen, wurden zu einem hohen Verschleiß neigen und bei der speziellen, durch den Auslaß 18 gehenden Strömung nicht mit gleicher-Wirtschaftlichkeit arbeiten. Allerdings sollen derartige Ventile erfindungsgemäß nicht ausgeschlossen sein, auch wenn sie in diesem Zusammenhang nicht ganz so gut funktionieren.
Es sei darauf hingewiesen, daß weitere Abwandlungen und Änderungen im Rahmen der Erfindung möglich sind.
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Claims (7)

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erhöhen des Feststoff-Fluid-Verhältnisses eines Schlamms, dadurch geke-nnzeichn e tj daß der Schlamm tangential in eine Zone von kreisförmigem Querschnitt eingespritzt wird, daß der Schlamm aus dieser Zone.tangential durch einen Auslaß abgezogen wird und daß ein Teil der eingespritzten Flüssigkeit entlang der Achse dieser Zone abgezogen wird, wodurch dieses abgezogene Fluid eine Konzentration des Feststoff-Fluid-Verhältnisses im Schlamm hervorruft.
2. Verfahren nach Anspruch I3 dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration von Feststoffen zu Flüssigkeit in dem Auslaß gemessen wird und daß das Abziehen des Teils der eingespritzten Flüssigkeit entlang der Achse der Zone in gesteuerter Weise erfolgt, wobei dieser Teil in umgekehrtem Verhältnis zu der gemesssenen Konzentration steht.
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e ke.nnzeichnet, daß außerdem entlang der Achse
der Zone ein Gas zugeführt·wird, um die Zone im wesentlichen auf Atmosphärendruck zu halten.
4. Verfahren zum Konzentrieren von Schlamm aus einem Sumpf mit einem Schlammabteil, das Peststoffe und Wasser enthält, einem Wasser-Separationsabteil und einer im Schlammabteil angeordneten Baggereinrichtung, die den Schlamm abzieht und einer die Schlammkonzentration .regelnden Vorrichtung zuführt, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Kammer mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt, die einen in die Kammer hineinführenden Hochdruck-Einlaß sowie einen aus der Kammer herausführenden Hochdruck-Auslaß aufweist, deren Achsen senkrecht auf einem Kämmerdurchmesnor r.tohen, wobei der Hochdruck-Einlaß an den Auslaß der Baggereinrichtung angeschlossen ist; einen aus der Kammer herausführenden Niederdruck-Auslaß, dessen Achse parallel zur Achse der Kammer und zentral zu dieser angeordnet ist, um einen Schlammwirbel, auszubilden, wenn Schlamm in den Hochdruck-Einlaß eingespritzt wird; ein im Niederdruck-Auslaß angeordnetes Ventil mit einer Steuervorrichtung zur Betätigung des Ventils, wobei die Steuervorrichtung einen Signaleingang aufweis; eine Einrichtung zum Anschluß des Ventilauslasses an den Sumpf; eine Korizentrations-Meßvorrichtung mit einem in dem Hochdruck-Auslaß angeordneten Eingang, wobei die Meßvorrichtung ein der gemessenen Konzentration entsprechendes Ausgangssignal erzeugt; und durch eine Einrichtung zum. Anlegen des Ausgangssignals der Meßvorrichtung an den Signaleingang des Ventils; wodurch der Schlamm im wesentlichen auf gleichmäßiger Konzentration gehalten wird.
5. Vorrichtung zum Erhöhen des Feststoff-Fluid-Verhältnisses eines Schlamms, insbesondere zum Durchführen
des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Kammer (lü) von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt; einen in die Kammer (10) hineinführenden Hochdruck-Schlammeinlaß (11), dessen Achse senkrecht auf einem Durchmesser des kreisförmigen Kammerquerschnitts steht; einen aus der Kammer (10) herausführenden Hochdruck-Schlammauslaß (12), dessen Achse senkrecht auf einem Durchmesser des kreisförmigen Kammerquerschnitts steht; eine aus der Kammer (10) herausführende Niederdruck-Auslaßanordnung (l8, 29), deren Achse im wesentlichen parallel zur Achse (20) des kreisförmigen Kammerquerschnitts verläuft, und zwar derart, daß ein Teil des Fluids, welches durch den Hochdruck-Einlaß (11) in die Kammer eintritt, dazu veranlaßt wird., zum Niederdruck-Auslaß zu strömen, wobei sich ein Wirbel innerhalb der Kammer bildet; ein in der Niederdruck-Auslaßanordnung (18, 29) vorgesehenes Steuerventil (21) zum Regeln der den Niederdruck-Auslaß verlassenden Fluidmenge; und durch eine in die Kammer (10) hineinführende Antikavitationseinrichtung (8, 9) zum Einlassen von Luft in den Wirbel, sofern der Druck innerhalb des Wirbels niedriger als der Luftdruck außerhalb der Kammer .(10) ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 55 dadurch g e k e η η ■ zeichnet, daß die Achsen des Hochdruck-Schlammeinlasses (11) und des Hochdruck-Schlammauslasses (12) senkrecht auf demselben Durchmesser stehen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anti-Kavitationseinrichtung einen entlang der Achse (20) des Wirbels in die Kammer (10) hineinführenden Niederdruck-Einlaß (9) sowie ein in diesem Einlaß angeordnetes Rückschlagventil (8) umfaßt, wobei sich dann, wenn der Luftdruck innerhalb des Wirbels
unter den Atmosphärendruck fällt, das Rückschlagventil öffnet und Luft an der Stelle des Wirbels in die Kammer (10) einläßt.
•8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (22) mit einem Steuereinlaß (32) zur automatischen Betätigung des Steuerventils (21); eine Einrichtung (75) zum Messen der Schlammkonzentration mit einem Eingang, der als Fühler die Schlammkonzentration im.Hochdruck-Auslaß (12) ermittelt und ein der Konzentration entsprechendes Ausgangssignal erzeugt; und durch eine Einrichtung (81), die dieses Ausgangssignal an den Steuereingang (32) anlegt; wodurch sich das Ventil (21) um einen Betrag öffnet, der dem Konzentrationsabfall gegenüber einem gewünschten Konzentrationswert des Schlamms entspricht, und sich schließt, wenn die Konzentration über diesen gewünschten Konzentrationswert des Schlamms ansteigt.
9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennze ichnet, daß das Ventil · (21) ein Gehäuse (24) umfaßt, innerhalb dessen eine Gummihülse (25) sowie eine steuerbare Druckvorrichtung (2β) angeordnet sind, um die dehnbare Gummihüls'e auszudehnen oder zusammenzuziehen, so daß sich das Ventil schließt beziehungsweise öffnet. - ·
DE3210657A 1981-05-18 1982-03-23 Verfahren und Vorrichtung zum Erhöhen des Feststoff-Fluid-Verhältnisses einer Suspension Expired DE3210657C2 (de)

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DE3210657A1 true DE3210657A1 (de) 1982-12-09
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