DE3300352C2

DE3300352C2 - Vorrichtung zum Abziehen von Filtergranulat

Info

Publication number: DE3300352C2
Application number: DE3300352A
Authority: DE
Inventors: Franz 4834 Harsewinkel Böhnensieker
Original assignee: Individual
Current assignee: Hinze Horst Dr 5860 Iserlohn De
Priority date: 1983-01-07
Filing date: 1983-01-07
Publication date: 1985-10-03
Also published as: DE3300352A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entleeren eines mit verunreinigtem Filtergranulat gefüllten Behälters, wobei das aneinanderbackende und nicht rieselfähige Granulat zunächst bereichsweise aufgespült und danach das mit dem Spülmittel vermischte aufgespülte Granulat in einen Abscheider gesaugt wird, wo dann das Spülmittel vom verunreinigten Granulat getrennt und das Granulat beispielsweise in Säcken zwecks Transport zu einer Regenerierungsanlage abgepackt wird. Auf diese Weise werden mechanische Beschädigungen des Granulates bei seiner Entnahme aus dem Filterbehälter weitgehend vermieden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abziehen von Filtergranulat aus einem Filterbehälter zum Zwecke der Aufbereitung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Industriebetriebe, die viel Wasser benötigen oder besonders hohe Anforderungen an die Qualität des Wassers stellen, wie beispielsweise die Lebensmittel-, Pharma-, Brauerei- und Getränkeindustrie, haben in vielen Fällen eine eigene Wasserversorgung. Obschon das aus eigenen Brunnen geförderte Wasser preisgünstiger ist als Wasser vom Wasserwerk, ist die Qualität des eigengeförderten Wassers in den meisten Fällen nicht ausreichend. Es ist daher erforderlich, das Wasser einem Filtervorgang, z. B. mittels Aktivkohlegranulat, zu unterziehen, um Verunreinigungen und dgl. auszufiltern. Nach einer gewissen Zeit wird das Filtergranulat mit Verunreinigungen zugesetzt und inaktiv. Es muß daher in gewissen Zeitabständen, die sich nach dem Grad der Verunreinigung des Wassers bestimmen, regeneriert werden. Hierzu ist es erforderlich, das Filtergranulat dem Filterbehälter zu entnehmen, was bislang zumeist in arbeits- und zeitaufwendiger Weise per Hand mittels einer Schaufel erfolgte, weil das feuchte, im Laufe der Zeit aneinandergebackene Filtergranulat nicht rieselfähig ist Bei dieser Art der Behälterentleerung wird daher ein relativ hoher Anteil Filtergranulat so stark mechanisch beschädigt, daß er nicht mehr wiederverwendet werden kann.

Aus der DE-A 29 35 773 ist eine Entnahmevorrichtung für Filtergranulat bekannt, bei der dieses in einem fluidisierenden Luftstrom aus einem Filterbehälter mittels eines dem Unterdruck einer Saugpumpe ausgesetzten Säugrüssels pneumatisch abgesaugt und einem Speicherbehälter zugeführt wird. Im Speicherbehälter sammelt sich das abgezogene Filtergranulat, während der fluidisierende Luftstrom nach außen abgeführt wird. Die bekannte Vorrichtung eignet sich nur für die Entnahme von rieselfähigem trockenem Filtermaterial in loser Schüttung.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, mit der auch aneinandergebackenes, nicht rieselfähiges Filtergranulat aus einem Filterbehälter zum Zwecke der Aufbereitung in schonender Weise abgezogen werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.

Somit wird das zu reinigende feuchte nicht rieselfähige Filtergranulat, bei dem es sich insbesondere um Aktivkohlegranulat handelt, durch das mittels der Druckpumpe unter Überdruck gesetzte Fluidisierungsmittel, bei dem es sich um eine Flüssigkeit, wie Wasser, oder ein gasförmiges Medium handeln kann, im Filterbehälter aufgespült und danach zusammen mit dem Fluidisierungsmedium abgesaugt und der Abscheideeinrichtung zugeführt, wo das abgezogene Granulat vom Fluidisierungsmedium zum Zwecke der weiteren Behandlung getrennt wird. Die Erfindung ermöglicht daher eine

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wirksame Entnahme zusammgebackenen Filtergranulates aus einem Filterbehälter, ohne daß das Granulat durch den Entnahmevorgang beschädigt wird.

Die dem Saugrüssel zugeordnete, das Fluidisierungsmedium gegen das zusammengebackene Filtergranulat richtende Düse ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung innerhalb des Säugrüssels axial verstellbar angeordnet In konstruktiv besonders einfacher Weise kann gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Düse für das Fluidisierungsmedium aus einem des Saugrüssel durchdringenden Rohrstück bestehen, welches fest mit dem Saugrüssel verbunden ist und auf welchem ein in verschiedenen axialen Stellungen arretierbares Dfisenrohrstück aufgesetzt ist Um eine hohe Arbeitsleistung zu erreichen, sind gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung zwei vorzugsweise gleichartige Abscheideeinrichtungen vorgesehen, wobei der Saugrüssel mit der Düse abwechselnd mit der einen oder anderen Abscheideeinrichtung in Wirkverbindung bringbar ist Beiden Abscheideeinrichtungen ist eine gemeinsame Säugpumpe, Druckpumpe und ein gemeinsamer Saugrüssel mit Düse für das Fluidisierungsmedium zugeordnet Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Vorratsbehälter als verfahrbarer Träger der bzw. jeder Abscheideeinrichtung, der Saugpumpe, der Druckpumpe sowie weiteren Zusatzeinrichtungen ausgebildet ist Diese Ausgestaltung schafft eine kompakte mobile Einheit, die rasch von einem Einsatzort zu einem anderen bewegt werden kann. Bezüglich anderer Weiterbildungen der Erfindung wird auf die Patentansprüche verwiesen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäß aufgebaute Vorrichtung,

F i g. 2 in perspektivischer vergrößerter Ansicht den Saugrüssel der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung,

F i g. 3 in vergrößerter Ansicht eine der beiden Abscheideeinrichtjngen der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung,

Fig.4 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Funktion der Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 5 das Schaltbild eines Umsteuergerätes für die Vorrichtung nach der Erfindung.

Mit 1 ist ein verfahrbarer Vorratsbehälter für eine Fluidisierungs-Flüssigkeit bezeichnet, aus dem während des Betriebes über die auf dem Behälterdeckel 2 montierte Druckpumpe 3 die Flüssigkeit beispielsweise Wasser angezogen und mit einem Druck von ca. 3—6 bar in die flexible Leitung 4 gedrückt wird. Von dort aus gelangt die Flüssigkeit in eine Düse 5. Die Düse 5 besteht im wesentlichen aus 2 Rohrstücken 6 und 7, von denen das Rohrstück 7 abgewinkelt ist und von der Seite her den Saugrüssel 8 durchdringt. Sowohl im Bereich der Durchdringung wie auch im Inneren ist das Rohrstück 7 fest mit dem Saugrüssel 8 verbunden. Auf das freie Ende des Rohrstückes 7 ist das zweite Rohrstück 6 axial verstellbar aufgesetzt. Zu diesem Zweck ist mit dem Rohrstück 6 ein Bolzen 9 verschweißt, der durch einen Längsschlitz iO des Saugrüssels 8 nach außen ragt. Auf das nach außen ragende Ende des Bolzens 9 ist eine Knebelschraube 11 aufgesetzt. Durch Andrehen dieser Schraube 11 Wird die Wand des Rüssels 8 zwischen dem im Inneren des Rüssels 8 auf den Bolzen 9 aufgesetzten Distanzstück 12 und der Schraube 11 verspannt und somit das Rohrstück 6 in der gewünschten Läse arretiert. Der aus der Düse 5 austretende Wasserstrahl trifft auf die Oberfläche des mit Verunreinigungen durchsetzten in einem Behälter 13 befindlichen Filtermediums beispielsweise Aktivkohlegranulat und spült dieses auf. Die aufgespulten Teile werden dann von dem die Düse 5 konzentrisch timgebenden Rüssel 8 abgesogen. Der Säugrüssel 8 wird dabei von Hand geführt Möglich wäre auch eine automatische Rüsselführung.
Zum Zwecke des Absaugens ist der Rüssel 8 an einen

ίο Schlauch 14 angeschlossen, der in eine Rohrleitung 15 mündet Auf das freie Ende der Rohrleitung 15 ist ein Verteilerstück 16 aufgesetzt von dem aus je eine Leitung 17 bzw. 18 in den oberen zylindrischen Teil je einer Abscheideeinrichtung 19 bzw. 20 mündet Zwei Ventile 21 und 22, von denen eines in die Leitung 17 und eines in die Leitung 18 eingebaut ist werden wechselweise geschaltet, so daß stets nur eine Abscheideeinrichtung und zwar in der in F i g. 1 dargestellten Betriebsstellung die Abscheideeinrichtung 19 mit der Rohrleitung 15 in Verbindung steht Die beiden unteren zylindrischen Auslaufstutzen 23 und 24 der Abscheideeinrichtungen 19 und 20 weisen je ein Abflußrohr 25 bzw. 26 auf, in die je ein Ventil 27 und 28 eingebaut ist und die in einem beiden Rohren 25 und 26 gemeinsamen Verteilerstück 29 enden. Von diesem Verteilerstück 29 aus verläuft eine Leitung 30 zu einer Saugpumpe 31, die wie die Pumpe 3 auf dem Deckel 2 befestigt ist und die angesaugte Flüssigkeit in den Behälter 1 zurückpumpt
In der in F i g. 1 dargestellten Betriebsstellung steht das Ventil 27 offen, während das Ventil 28 geschlossen ist Da beide Abscheideeinrichtungen 19 und 20 lediglich zwei Leitungsanschlüsse und je einen Auslaufstutzen 23 und 24 aufweisen, ansonsten aber allseitig geschlossen sind, herrscht bei geöffneten Ventilen 22 und 27, geschlossenen Ventilen 21 und 28 und geschlossener Klappe 41 durch die Saugwirkung der Pumpe 31 ein Unterdruck in der Abscheideeinrichtung 19 ebenso wie im Saugrüssel 8, so daß das von der Düse 5 aufgespülte Filtergranulat zusammen mit der Spülflüssigkeit angesaugt wird. Dieses Flüssigkeit-Filtergranulat-Gemisch gelangt über die Leitungen 14 und 17 in den oberen zylindrischen Teil 33 der Abscheideeinrichtung 19. Wie die Fig.3 zeigt, besteht die Abscheideeinrichtung 19 aus dem oberen zylindrischen Teil 33, an das sich ein mittlerer konisch sich verjüngender Teil 34 anschließt. An diesen konischen Teil 34 schließt sich wiederum der zylindrische Auslaufstutzen 23 an. Im Inneren der Abscheideeinrichtung 19 ist ein Siebkörper 37 befestigt, dessen Höhe etwa ¹I^ der Höhe der Abscheideeinrichtung 19 entspricht. In seinem oberen Bereich entspricht der Durchmesser des Siebkörpers 37 dem Innendurchmesser der Abscheideeinrichtung 19. Mit diesem Bereich liegt der Siebkörper 37 dichtend an der Innenwand der Abscheideeinrichtung 19 an und ist hiermit beispielsweise durch eine Rundschweißnaht 38 verbunden. Diese Verbindungsstelle 38 liegt etwa auf der halben axialen Länge des oberen zylindrischen Teiles 33 der Abscheideeinrichtung 19. Von dort aus nach unten hin nimmt der Durchmesser des Siebkörpers 37 kontinuierlieh derart ab, daß zwischen der Außenwand der Abscheideeinrichtung 19 und dem Siebkörper 37 ein Abscheiderringraum 39 verbleibt. Lediglich im unteren zylindrischen Auslaufstutzen 23 verläuft dann der Siebköi per 37 wieder zylindrisch, wobei aber der Durchmesser des Siebkörpers 37 immer noch deutlich geringer ist als der Innendurchmesser des zylindrischen Auslaufstutzens 23.
Nach unten hin ist die durch die untere Abschlußkan-

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te des zylindrischen Auslaufsstutzens 23 und dem unteren Rand des Siebkörpers 37 gebildete ringförmige Auslaßöffnung durch einen runden Kragen 40 abgeschlossen. Die verbleibende Öffnung ist durch eine Klappe 41 verschließbar, die an einer in den Wänden des zylindrischen Auslaufstutzens 23 drehbar gelagerten Welle 42 befestigt und von dem Zylinder 70 verdrehbar ist. Ebenso wie die in F i g. 3 dargestellte Abscheideeinrichtung 19 ist auch die Abscheideeinrichtung 20 aufgebaut. Sie weist eine an einer Welle 43 befestigte Klappe 44 auf, die von dem Zylinder 72 betätigbar ist.

Die Funktion der Vorrichtung soll anhand von F i g. 4 erläutert werden:

Zu Beginn des Entleerungsvorganges des Behälters 13 wird zunächst ein Sack 32 an den Auslaufstutzen 23 angehängt und mittels eines Klemmbügels 45 festgehalten. Sodann werden von einem Umsteuergerät 46 die Ventile 28 und 21 geschlossen und mittels des Zylinders 72 die Klappe 44 geöffnet. Gleichzeitig werden die Ventile 22 und 27 geöffnet und über den Zylinder 70 die Klappe 41 geschlossen. Im Anschluß daran werden die Pumpen 3 und 31 eingeschaltet. Die Druckpumpe 3 pumpt sodann Flüssigkeit, z. B. Wasser aus dem Behälter 1 durch die Düse 5, wodurch das verunreinigte Filtergranulat aufgespült wird. Dieses aufgespülte verunreinigte Filtergranulat wird durch den Rüssel 8 abgesaugt und zwar unter der Wirkung der Saugpumpe 31, die über das Absaugrohr 25 mit dem Auslaufstutzen 23 verbunden ist und in der Abscheideeinrichtung 19 einen Unterdruck aufbaut. Das durch die Zuführleitung 17 in die Abscheideeinrichtung 19 etwa tangential einströmende Gemisch aus Wasser und Filtergranulat bewegt sich ungetrennt entlang der Innenwand der Abscheideeinrichtung 19 nach unten bis zu der Stelle, an der Siebkörper 37 mit dem zylindrischen Teil 33 verbunden ist. Von hier aus kann zwar die Flüssigkeit weiter entlang der Innenwand der Abscheideeinrichtung 19 nach unten strömen und wird dann durch das Absaugrohr 25 abgesogen. Das Filtergranulat, dessen Körnung größer ist als die Sieböffnungen des Siebkörpers 37, rieselt jedoch entlang der Innenfläche des Siebkörpers 37 nach unten und sammelt sich über der Klappe 41 des Auslaufstutzens 23. Nach einer vorbestimmten Zeit werden die Ventile 22 und 27 geschlossen sowie die Klappe 41 geöffnet und gleichzeitig die Ventile 21 und 28 geöffnet sowie die Klappe 44 geschlossen. Vorher kann schon ein Sack auf den Auslaufstutzen 24 aufgeschoben und dort durch den Bügel 46 arretiert worden sein.

Die Pumpen 3 und 31 laufen während dieser Zeit weiter. In dieser Schaltstellung wird die Abscheideeinrichtung 20 betrieben, während das vom Spülmittel getrennte Granulat aus der Abscheideeinrichtung 19 in den Sack 32 fließt.

Das Umsteuergerät 46 selbst besteht, wie F i g. 5 veranschaulicht, aus einem Handschieberventil 60 sowie zwei identisch aufgebauten Zeitverzögerungsventilen 61,62 und einem Impulsventil 63. Von dem Handsteuerventil 60, an dem ständig ein Druck von einer nicht dargestellten Druckpumpe her ansteht, führt eine Leitung 64 zu einem Verteilerstück 65. An dieses Verteilerstück 65 schließen sich drei weitere Leitungen 66,67 und 68 an, von denen die Leitungen 67 und 68 je zu einem Zeitverzögerungsventil 61 bzw. 62 und die Leitung 66 zum Impulsventil 63 führen. Das Impulsventil 63 wiederum ist über die Leitung 69 mit den 2/2-Wegeventilen 22 und 27 sowie der Kolben-Zylinder-Einheit 70 für die Klappe 41 und über die Leitung 71 mit den 2/2-Wegeventilen 21 und 28 sowie der Kolben-Zylinder-Einheit

72 für die Klappe 44 verbunden.

Von den Leitungen 69 und 71 zweigen zwei Leitungen

73 und 74 ab, die zu den Zeitverzögerungsventilen 61 und 26 führen. Letztere stehen über Steuerleitungen 75 und 76 mit dem Impulsventil 63 in Verbindung. In der in F i g. 5 dargestellten Schaltstellung gelangt der Druck über die Leitungen 64,65 und 66 durch das Impulsventil 63 hindurch zu der Leitung 69, so daß die Ventile 22 und 27 geöffnet werden und über die Kolben-Zylinder-Ein-

heit 70 die Klappe 41 geschlossen wird. Da von der Leitung 69 Druck auch zu dem Zeitverzögerungsventil 61 gelangt, wird der Schieber dieses Ventiles 61 zeitverzögert soweit verschoben, bis die Leitung 68 mit der Leitung 75 verbunden ist und somit Druck am Schieber

des Impulsventiles 63 ansteht. Hierdurch wird der Schieber des Impuisventiles 63 derart verschoben, daß die Verbindung der Leitung 66 zu der Leitung 69 unterbrochen und statt dessen die Leitung 66 mit der Leitung 71 verbunden ist. In diesem Moment baut sich der Druck in der Leitung 69 ab, die Ventile 22 und 27 schließen und die Kolben-Zylinder-Einheit 70 öffnet die Klappe 41. Gleichzeitig baut sich der Druck in der Leitung 71 auf, die Ventile 21 und 28 werden geöffnet und über die Kolben-Zylinder-Einheit 72 wird die Klappe 44 ge-

schlossen. Der weitere Umschaltvorgang erfolgt dann in analoger Weise.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

33 OO Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abziehen von Filtergranulat aus einem Filterbehälter zum Zwecke der Aufbereitung, mit einem Saugrüssel für das Filtergranulat, die eine Einrichtung zum Beimischen eines Fluidisierungsmediums für das Filtergranulat aufweist, und mit wenigstens einer mit dem Saugrüssel verbundenen Abscheideeinrichtung, in der mittels einer Saugpumpe ein Unterdruck erzeugbar ist, um das abgezogene Filtergranulat von einem Fluidisierungsmedium zu trennen und das Fluidisierungsmedium wieder abzugeben, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorratsbehälter (1) für das Fluidisierungsmedium vorgesehen ist, daß eine Einrichtung 1[3,4,5) zum Beimischen des Fluidisierungsmediums eine Druckpumpe (3) und eine druckseitig mit dieser verbundenen, dem Saugrüssel (8) zugeordnete Düse (5) umfaßt, um das Fluidisierungsmedium im Vorratsbehälter (1) unter Überdruck gegen das im Filterbehälter befindliche Filtergranulat abzugeben, und daß die Saugpumpe (31) abgabeseitig mit dem Vorratsbehälter (1) verbunden ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (5) für das Fluidisierungsmedium innerhalb des Saugrüssels (8) axial verstellbar angeordnet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (5) für das Fluidisierungsmedium aus einem den Saugrüssel (8) durchdringenden Rohrstück (7) besteht, welches fest mit dem Saugrüssel (8) verbunden ist und auf welchem ein in verschiedenen axialen Stellungen arretierbares Düsenrohrstück (6) aufgesetzt ist

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abscheideeinrichtungen (19, 20) vorgesehen sind, wobei der Saugrüssel (8) mit Düse (5) abwechselnd mit der einen oder anderen Abscheideeinrichtung in Wirkverbindung bringbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugrüssel (8) über ein Absperrventil (21,22) mit der bzw. mit jeder Abscheideeinrichtung (19, 20) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Saugpumpe (31) und der bzw. jeder Abscheideeinrichtung (19, 20) ein Absperrventil (27,28) angeordnet ist

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (46) zum Betätigen der Absperrventile (21, 22, 27, 28) dergestalt, daß im Wechsel die einer Abscheideeinrichtung (19) zugeordneten Absperrventile (22, 27) geschlossen und die der anderen Abscheideeinrichtung (20) zugeordneten Absperrventile (21,28) geöffnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. βο jede Abscheideeinrichtung (19, 20) eine Klappe (41, 44) zum Auslaß für das Filtergranulat aufweist, wobei die Klappe (41, 44) so betätigbar ist, daß bei geöffneten Absperrventilen (21, 28 bzw. 22, 27) der betreffenden Abscheideeinrichtung (20 bzw. 19) deren Klappe (41 bzw. 44) geschlossen und bei geschlossenen Absperrventilen (21, 28 bzw. 22, 27) geöffnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (1) als Träger der bzw. jeder Abscheideeinrichtung (19, 20), der Saugpumpe (31) und der Druckpumpe (3) sowie von Zusatzeinrichtungen ausgebildet ist