DE3403718C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einlaufgarnitur für einen Leichtflüssigkeitsabscheider, dessen Beruhigungskammer mindestens im wesentlichen horizontal durchströmt ist.

Beim Durchströmen haben die Leichtflüssigkeiten Gelegenheit an die Oberfläche aufzuschwimmen. Dem oberen Zulauf der Beruhigungskammer ist in der Regel eine Einlaufgarnitur zugeordnet, die den Zulaufstrom nach unten umlenken soll.

Bei einem aus der DE-OS 31 43 548 bekannten, im wesentlichen horizontal durcströmten Leichtflüssigkeitsabscheider der eingangs genannte Art ist die Einlaufgarnitur als am Umfang gelochter Topf ausgebildet, der den Zulaufstrom sternförmig aufteilt. Diese Teilströme werden dann durch eine nachgeschaltete, vertikal aufgestellte Lochplatte in die Horizontalrichtung umgelenkt und unter Impulsvernichtung über den wirksamen Abscheiderquerschnitt verteilt. Diese Umlenk- und Verteileinrichtung ergibt eine gute Nutzung des verfügbaren Querschnitts, nachteilig ist aber, daß der Zulaufstrom ungebremst auf den Boden des vorgeschalteten Topfes prallt. Dies ist keine schonende Umlenkung, sondern hier werden die Leichtflüssigkeitströpfchen unnötigerweise zerprallt und damit ihre Abtrennung in der Beruhigungskammer erschwert. Selbst die nachgeschaltete Laminiereinrichtung ist dann nicht mehr in der Lage, für diese zerkleinerten Leichtflüssigkeitströpfchen einen Abtrennweg zur Verfügung zu stellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einlaufgarnitur dieser Art so umzugestalten, daß nicht nur das Zerprallen der Leichtflüssigkeitspartikel vermieden, sondern darüber hinaus schon die Phasentrennung begünstigt wird. Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die Einlaufgarnitur als eine den Zulaufstrom unter Impulsvernichtung über den wirksamen vertikalen Abscheiderquerschnitt verteilende, eine Vielzahl von Durchströmöffnungen und/oder -kanälen aufweisende Netz- und/oder Raumgitterstruktur ausgebildet ist, die aus einem auf die Leichtflüssigkeitströpfchen koaleszierend wirkenden Material besteht.

Der Zulaufstrom wird also jetzt unmittelbar ohne Prallzerteilung auf den ganzen verfügbaren vertikalen Querschnitt aufgefächert und dabei auf eine wesentlich geringere Strömungsgeschwindigkeit abgebremst. Der Zulaufstrom durchströmt den ganzen verfügbaren Querschnitt laminar und in Form einer Pfropfenströmung, in der die Aufstiegswege für die Leichtflüssigkeitstropfen zum Teil drastisch verkürzt sind.

Für die Netz- und/oder Raumgitterstruktur kommt praktisch jedes Material in Frage, das eine ausreichende Zahl von gleichmäßig verteilten Durchlaßöffnungen und/oder -kanälen aufweist und auf alle Leichtflüssigkeitspartikel koaleszierend wirkt. Vorzugsweise wird ein offenporiger Filterschaum aus Polyester auf Polyurethanbasis mit einem offenen Volumen von mindestens 70% oder ein aus Metallfäden bestehendes Gestrick verwendet. Das Polyester kann zwecks Erreichen einer gewissen Elastizität haltbar eingestellt sein.

Ein Teil der Leichtflüssigkeitströpfchen wird beim Durchströmen der Einlaufstruktur an den Stegen festgehalten und so lange durch Aggregation vergrößert, bis ihre Auftriebskraft die Haftkraft übersteigt und sie zur Flüssigkeitsoberfläche aufschwimmen können. Zu diesem Zweck kann die Einlaufgarnitur im Bereich der Schwimmschicht größerporig oder ganz weggelassen sein.

Um zu verhindern, daß die bereits abgetrennte Leicht­ flüssigkeit wieder rückwärts in den Zulauf gelangt, kann der obere dem Zulauf gegenüberliegende Teil der Struktur mit Trennelementen versehen sein, beispielsweise mit einem kurzen gewölbt und/oder geneigt verlaufenden Leitblech.

Um zu erreichen, daß der Zulaufstrom über die ganze Höhe des verfügbaren Querschnitts gleichmäßig verteilt wird, kann der freie Querschnitt der Durchströmöffnungen und/oder -kanäle der Struktur oben kleiner als unten ge­ macht werden. Diese größere Drosselung im oberen Ab­ schnitt kann man auch durch eine größere Dicke der Struk­ tur erreichen.

Ein Problem, das bei einer neuen Einlaufstruktur ge­ löst werden muß, ist der Anfall von Schlamm. Auch bei Vorschalten eines Schlammfangs gelangen nämlich mit dem Gemischstrom auch noch Sinkstoffpartikel in den Leichtflüssigkeitsabscheider. Durch die jetzt wesent­ lich verringerte Strömungsgeschwindigkeit können diese Sinkstoffpartikel im Leichtflüssigkeitsabscheider ab­ getrennt werden. Die Abtrennung beginnt aber schon im Bereich der Einlaufgarnitur. Um den Sinkstofffen im Einlaufverteilbereich die Möglichkeit zum Absinken zu geben, wird zunächst vorgeschlagen, die Netz- und/ oder Raumgitterstruktur im Abstand von der zulauf­ seitigen Stirnwand der Beruhigungskammer anzuordnen. Für die innerhalb der Netz- und/oder Raumgitterstruktur absinkenden Partikel schafft man einen freien Sinkweg, indem man vorzugsweise diese Struktur im Abstand vom Boden der Beruhigungskammer enden läßt und diesen freien Bereich z. B. durch ein gebogenes, mit Durch­ trittsöffnungen für die Sinkstoffpartikel versehenes Leitblech oder dergleichen gegen den Zulaufkanal ab­ grenzt, so daß es vom Gemisch nicht durchflossen wird.

Trotz dieser Möglichkeit zur Schlammabführung kann es vorkommen, daß Schlammpartikel, ggf. zusammen mit ver­ harzenden oder erstarrenden Leichtstoffpartikeln in der Einlaufstruktur hängen bleiben und diese allmählich ver­ stopfen. Es besteht daher das Bedürfnis, die Einlauf­ struktur von Zeit zu Zeit von diesen Ablagerungen frei­ zuspülen. Dies kann außerhalb des Abscheiders ge­ schehen, nachdem die aus Leit- und Trennelementen und der Netz- und/oder Raumgitterstruktur bestehende Bau­ einheit herausgenommen wurde, oder innerhalb mit Hilfe eines auf der Austrittsseite der Netz- und/oder Raum­ gitterstruktur auf- und abbewegten, von einer Druck­ pumpe beaufschlagten Spritzrohres. Der sich dabei auf der Eintrittsseite der Netz- und/oder Raumgitterstruktur ansammelnde Spülschlamm wird durch den nächsten Ge­ mischzulauf in die Beruhigungskammer geschwemmt und kann sich dort auftrennen. Das Rückspülwasser kann der Beruhigungskammer selber in einer von Schwimm- und Sinkstoffen freien Höhe entnommen werden.

Für beide Arten von Rückspülvorgängen ist es zweckmäßig, wenn sich über der Einlaufverteilstruktur ein Kontrollschacht befindet. In diesem Schacht kann die Handhabe für die heraus­ nehmbare Struktur oder die Spritzwasserpumpe und die Bewegungsvorrichtung für das Spritzrohr untergebracht werden.

Ausführungsbeispiele nach der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform mit heraus­ nehmbarer Einlaufgarnitur im vertikalen Längsschnitt,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform mit abspritz­ barer Einlaufgarnitur, ebenfalls im ver­ tikalen Längsschnitt,

Fig. 3 ein geändertes Detail der Einlaufgarnitur,

Fig. 4 die Einlaufgarnitur in einer weiteren Aus­ führungsform, und

Fig. 5 die Einlaufgarnitur in einer nochmals ge­ änderten Bauform.

Bei dem Abscheider nach Fig. 1 handelt es sich um ein gußeisernes Modell mit einem an ein Gehäuse 1 unmittel­ bar angegossenem Auslaufstutzen 2, einer Tauchwand 3 und einem Ent­ lüftungsrohr 4. Der obere Rand des Gehäuses enthält eine Rille 5 für das tagwasserdichte Einlegen von Deckeln 6. Eine Einlaufgarnitur 7 ist als herausnehmbares Bauteil ausgebildet und besteht ebenfalls aus einem Gußteil 8 und einer in dessen Zutrittsöffnung eingesetzten Raum­ gitterstruktur 9. Das Gußteil 8 enthält oben ein ge­ krümmtes Leichtblech 10, das als Tauch- und Trennwand 11 etwa in Höhe der zu erwartenden Grenzlinie 12 zwischen Schwimmschicht und Wasser 14. Durch diese Tauch- und Trennwand 11 wird die sich in der Beruhigungskammer 15 sammelnde Leichtflüssigkeit 13 daran gehindert, in den Zulaufstrom 16 zurückzufließen. Am Fuß ist das Guß­ teil 8 als vertikale Stauwand 17 ausgebildet, die sich gegen eine am Gehäuseboden angeformte Anschlagleiste 18 anlehnt. Die Stauwand 17 ist seitlich in Form von Distanz­ stücken 19 herumgezogen. Oben wird das Einbauteil 7 von einem Vorreiber 20 gehalten.

Die in das Gußteil integrierte Raumgitterstruktur 9 ist auf der Einlaufseite des Leitblechs 10 so weit hochge­ zogen, daß das auftreffende Gemisch wirksam abgebremst wird. Hinter dem Leitblech 10 ist die Struktur ausge­ spart, so daß die in der Struktur durch Koaleszens zu­ rückgehaltenen Flüssigkeitströpfchen ungehindert in die Schwimmschicht 13 aufsteigen können. Die Dicke der Raum­ gitterstruktur 9 nimmt von oben nach unten ab. Dies dient dem Zweck, den Durchströmwiderstand oben gegen­ über unten zu vergrößern und das zulaufende Gemisch über die ganze Anströmfläche der Struktur wirksam zu ver­ teilen und für alle Teile gleiche Geschwindigkeitsver­ hältnisse zu schaffen. Die am Fuß der Raumgitter­ struktur angeordnete Stauwand 17 ermöglicht es den in der Einlaufverteilzone abgeschiedenen Sinkstoff­ teilchen, wirbelfrei und ohne Schleppkräfte zu Boden zu sinken. Die sich im Betrieb einstellende Pfropfenströmung in der Beruhigungskammer 15 ist durch Pfeile 22, 23 dargestellt. Vor der auslauf­ seitigen Tauchwand 3 wird die Strömung zusammengezogen und verläßt den Abscheider mit erhöhter Geschwindigkeit. Die sich an der Oberfläche ansammelnde Schwimmschicht 13 wird zweckmäßigerweise durch eine (nicht darge­ stellte) höheneinstellbare Abzugsrinne ständig abge­ schöpft, so daß sie die in der Abbildung gezeigte Dicke nicht überschreitet. Nach einer gewissen Betriebs­ zeit, die sich durch einen Stau vor der Raumgitter­ struktur ankündigt, muß die Raumgitterstruktur von etwaigen Ablagerungen befreit werden. Sie kann hierzu nach Lösen des Vorreibers 20 herausgehoben und dort ab­ gespritzt werden. Es ist zweckmäßig, vorher zumindest die Leichtflüssigkeitsschicht möglichst restlos ab­ laufen zu lassen.

Fig. 2 zeigt ein in Stahlbetonbauweise erstelltes Ab­ scheiderbecken 31 mit einer Abdeckplatte 36 und einem von Schachtringen 32 gebildeten Kontroll- und Wartungs­ schacht 33 mit Steigeinrichtungen 34. Die Raumgitter­ struktur 39 ist hier zusammen mit einer oberen Trennwand 30 und einer unteren Leitwand 37 als fest installiertes Einbauteil ausgebildet. Die untere Leitwand 37 ist für den Durchtritt der Sinkstoffpartikel gelocht oder ge­ schlitzt. Zum Rückspülen der Raumgitterstruktur ist eine auf deren Abströmseite angeordnete Abspritzein­ richtung vorgesehen, die ein in Führungen 40 ver­ schiebbares Spritzrohr 41 enthält. Das Spritzwasser wird von einer im Kontrollschacht 33 aufgehängten Pumpe 42 über einen Schlauch 43 geliefert, die das Wasser der Beruhigungskammer 45 in einer schwimm- und sink­ stofffreien Höhe entnimmt. Nach Gebrauch wird das Spritzrohr 41 mittels einer Handhabe 46 im Kontroll­ schacht aufgehängt. Der sich in einer Einlaufverteilkammer 44 sammelnde Spülschlamm trennt sich bis zur Wieder­ inbetriebnahme in einen Sinkstoff- und einen Schwimm­ stoffanteil. Der Schwimmstoffanteil wird von dem ersten Zulauf in die Beruhigungskammer überführt.

Fig. 3 zeigt eine Einlaufgarnitur, bei der sich an das Leitblech 11 noch mehrere, nach hinten kürzer werdende Lamellen 47 anschließen, die dem Zweck dienen, den durch Koaleszenz in der Raumgitterstruktur 49 abge­ schiedenen Leichtflüssigkeitstropfen einen ungestörten Aufstiegsweg zu bieten und gleichzeitig deren Rück­ fluß in den Einlaufbereich zu behindern. Bei einer in Fig. 4 gezeigten schrägen Lamellenanordnung 48 wird dieser Aufstieg noch durch nach oben umgelenkte Teil­ ströme des Gemischs gefördert.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind die Lamellen fortgelassen; dafür ist aber eine einzige Tauchwand 50 vorgesehen, die in einem Gelenk 51 schwenkbar aufge­ hängt ist und mit einem auf die Leichtflüssigkeit ein­ tarierten Schwimmer 52 der wachsenden Schwimmstoff­ schicht derart folgt, daß ihre Unterkante stets tiefer als die Trennschicht 53 liegt. Dadurch wird stets der maximal mögliche Querschnitt der Raumgitterstruktur genützt, und alle in der Struktur gefangenen Tropfen steigen hinter der Trennwand 50 auf.

Es sind noch weitere Abwandlungen der gezeigten Aus­ führungsform denkbar. So kann die Raumgitterstruktur aus mehreren hintereinander durchströmten Schichten mit abnehmender Kanalgröße bestehen. Ein zwischen den Schichten verbleibender Hohlraum dient wieder als Auf­ stieg für die Leichtstoffe und zum Abtrennen von Sinkstoffen.

Claims (10)

1. Einlaufgarnitur für einen Leichtflüssigkeitsabscheider, dessen Beruhigungskammer mindestens im wesentlichen horizontal durchströmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufgarnitur als eine den Zulaufstrom unter Impulsvernichtung über den wirksamen vertikalen Abscheiderquerschnitt verteilende, eine Vielzahl von Durchströmöffnungen und/oder -kanälen aufweisende Netz- und/oder Raumgitterstruktur (9, 39, 49) ausgebildet ist, die aus einem auf die Leichtflüssigkeitströpfchen koaleszierend wirkenden Material besteht.

2. Einlaufgarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Netz- und/oder Raumgitterstruktur (9, 39, 49) aus einem offenporig geschäumten Polyester auf Polyurethanbasis besteht.

3. Einlaufgarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Netz- und/oder Raumgitterstruktur (9, 39, 49) aus einem Metallfadengestrick besteht.

4. Einlaufgarnitur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere, dem Zulauf (16) gegenüberliegende Teil der Netz- und/oder Raumgitterstruktur mit den Rücklauf der abgeschiedenen Leichtflüssigkeit in den Zulauf verhindernden Trennelementen (11, 30, 50) versehen ist.

5. Einlaufgarnitur nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt der Druchströmöffnungen und/oder -kanäle oben kleiner ist als unten.

6. Einlaufgarnitur nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Netz- und/oder Raumgitterstruktur (9) von oben nach unten abnehmende Dicke hat.

7. Einlaufgarnitur nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Netz- und/oder Raumgitterstruktur (9, 39, 49) von der zulaufseitigen Stirnwand der Beruhigungskammer (15, 45) einen das Absinken von Schlamm ermöglichenden Abstand hat.

8. Einlaufgarnitur nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ggf. mit Leit- und/oder Trennblechen versehene Netz- und/oder Raumgitterstuktur als herausnehmbare Einheit ausgebildet ist.

9. Einlaufgarnitur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchströmrichtung hinter der Netz- und/oder Raumgitterstruktur (39) ein über die ganze Querschnittsfläche auf- und abbewegbares, mit Spülwasser beaufschlagbares Spritzrohr (41) vorgesehen ist.

10. Einlaufgarnitur nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, mit einem Kontrollschacht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollschacht (33) über der Einlaufpartie und der Abspritzvorrichtung angeordnet ist.