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Vorliegende
Erfindung betrifft einen Abtropfbehälter für ein Granulat-Flüssigkeitsgemisch.
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Stand der
Technik
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Ein
Abtropfbehälter
für Granulat
wird insbesondere in einer Nassgranulationsanlage benutzt, bei der
ein schmelzflüssiges
Produkt in einen starken Wasserfluss eingeleitet wird, wodurch seine
Verfestigung, Kornbildung und Erkaltung hervorgerufen wird. Dieser
Vorgang geschieht im Allgemeinen auf diskontinuierliche Weise in
einem Granulationsbecken, das für
die Granulationswassereinspritzung ausgerüstet ist. Ist ein Los schmelzflüssigen Produkts
in das Granulationsbecken gegossen worden und somit granuliert,
wird das Granulat-Wassergemisch vom Granulationsbecken zu einem
Abtropfbehälter
gepumpt, um das Granulat vom Granulationswasser zu trennen.
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Ein
solcher Abtropfbehälter
umfasst im Allgemeinen einen oberen zylindrischen und einen unteren
konischen Teil, der in einem mit einem Verschlussorgan ausgestatteten
Ablaufstutzen endet. Der untere konische Teil ist außerdem aufwärts vom Verschlussorgan
mit einer Vorrichtung zur Trennung von Wasser und Granulat versehen,
die eine ringförmige
Auffangkammer für
die abgetropfte Flüssigkeit und
filtrierende Oberflächen,
die das Innere des Behälters
von der ringförmigen
Auffangkammer trennen, umfasst. Der obere Teil ist mit einem Deckel
versehen, der im Abstand von den oberen Rändern des oberen Teils derart
befestigt ist, dass ein peripherer Spalt zum Überfließen definiert wird. Dieser
Spalt stellt ein Mittel zur Entleerung überschüssiger Flüssigkeit dar, das den Abfluss
des überschüssigen Granulationswassers
ermöglicht.
Eine Rinne verläuft
um den Abtropfbehälter
herum, um das übergelaufene Granulationswasser
aufzunehmen. Das Granulat-Wassergemisch wird mittels einer den Deckel durchquerenden
Füllleitung
in den Behälter
eingeleitet. Beim Füllen
des Behälters
wird das Granulat durch die Filteroberflächen zurückgehalten, während das
Wasser in der Auffangkammer aufgefangen wird. Das überschüssige Wasser
oder der Überlauf
kann über
das Mittel zur Entleerung der überschüssigen Flüssigkeit
abfließen.
Ein Nachteil eines solchen Abtropfbehälters besteht darin, dass je
nach der Art, in der sich das Granulat im Behälter verteilt, sich Wasserströme mit erhöhten Geschwindigkeiten
bilden können.
Diese Wasserströme
mit erhöhten
Geschwindigkeiten verursachen ein vermehrtes Überfließen an bestimmten Stellen der
Peripherie des Behälters,
das ziemlich große
Mengen an Granulat mitführt.
Das Überfließen überschüssigen Wassers
geschieht also nicht auf einheitliche Art und Weise auf der gesamten
Peripherie des Abtropfbehälters.
Außerdem
kommt es vor, dass der Abtropfbehälter leicht geneigt ist, was
dieses Problem des uneinheitlichen Überfließens noch verstärkt.
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Das mit der
Erfindung zu lösende
Problem
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Ein
Problem auf der Grundlage vorliegender Erfindung besteht darin,
einen Abtropfbehälter
für ein Granulat/Flüssigkeitsgemisch
zu liefern, der eine gleichmäßigere Entleerung
des Flüssigkeitsüberschusses
während
des Füllvorgangs
des Abtropfbehälters
gewährleistet.
Gemäß der Erfindung
ist dieses Ziel mit einem Abtropfbehälter nach Anspruch 1 erfüllt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
erfindungsgerechter Abtropfbehälter
für ein
Granulat/Flüssigkeitsgemisch
umfasst einen unteren und einen oberen, mit einem Deckel versehenen
Teil. Eine Vorrichtung für
die Trennung von Flüssigkeit
und Granulat ist im unteren Teil vorgesehen. Eine Vorrichtung zur
Entleerung des Flüssigkeitsüberschusses
ist im oberen Teil vorgesehen. Ein bedeutender Aspekt der Erfindung
besteht darin, dass die Vorrichtung zur Entleerung des Flüssigkeitsüberschusses
eine gewisse Anzahl von Überlaufmuffen, die
den Deckel durchqueren, umfasst. Es wird als Vorteil gewertet werden,
dass die Überlaufmuffen über dem
Deckel einen Überlaufrand
mit verstellbarer Höhe
aufweisen. Der mit diesen Überlaufmuffen ausgestattete
Deckel stellt also ein verstellbares Mittel zur Entleerung von überschüssigem Wasser
dar. Dank dieser Möglichkeit
der individuellen Einstellung der Höhe des Überlaufrandes einer jeden Muffe
können
die Muffen derart eingestellt werden, dass ein im Wesentlichen gleichwertiger
Flüssigkeitsabfluss durch
eine jede von ihnen erreicht und somit ein gleichmäßiges Überfließen gewährleistet
wird. Im Allgemeinen stellt man, um ein gleichmäßiges Überfließen zu erreichen, die Überlaufränder der
Muffen vorzugsweise derart ein, dass sie sich in ein und derselben
horizontalen Ebene befinden. Außerdem
wird man feststellen, dass die Überlaufmuffen
es gestatten, eine Neigung des Behälters auszugleichen. Ein erfindungsgerechter
Abtropfbehälter
ist besonders gut für
das Abtropfen eines in ein Granulationsbecken gepumpten Granulat/Wassergemisches
geeignet.
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Nach
einer bevorzugten Ausführung
umfasst eine Überlaufmuffe
ein senkrechtes Rohr, das auf vorteilhafte Weise dicht in den Deckel
geschweißt und
mit einem zu einem Gewinde ausgearbeiteten oberen Ende oberhalb
des Deckels versehen ist. Ein mit einem Gewinde versehener Verstellring
wird auf das obere, mit einem Gewinde versehene Ende des senkrechten
Rohrs geschraubt. Dieser mit einem Gewinde versehene Verstellring
bildet den Überlaufrand und
kann also nach einer senkrechten Achse eingestellt werden, um die Überlaufhöhe zu regeln.
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Die Überlaufmuffen
sind auf vorteilhafte Weise auf einheitliche Art im Deckel verteilt.
Das Überfließen der überschüssigen Flüssigkeit
geschieht also an verschiedenen Stellen des Querschnitts des Behälters und
nicht nur an seiner Peripherie. Dies ermöglicht es, im Wesentlichen
gleiche Flüssigkeitsgeschwindigkeiten
im Innern des Abtropfbehälters
auf seinem gesamten Querschnitt zu erreichen. Die Überlaufgeschwindigkeiten
sind somit im Allgemeinen niedriger, was eine bessere Ablagerung
des Granulats gewährleistet
und das Mitführen
von Teilchen vermeidet. Eine solche Verteilung der Muffen trägt zu einem
einheitlichen Überfließen des
Flüssigkeitsüberschusses
bei. Um im Wesentlichen gleichwertige Flüssigkeitsgeschwindigkeiten
auf dem gesamten Querschnitt des Behälters zu erreichen, kann man
z. B. die Muffen derart verteilen, dass sie der Entleerung von Flüssigkeit
aus Deckelbereichen mit identischen Oberflächen dienen.
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Ein
Parameter, von dem das Überfließen abhängt, ist
die Gesamtlänge
der Überlaufränder, die die
Muffen bieten. Um eine geeignete Entleerung der Flüssigkeit
zu gewährleisten,
wird man vorzugsweise darauf achten, dass eine Überlaufgesamtlänge zur Verfügung steht,
die zumindest gleich derjenigen eines herkömmlichen Behälters mit
peripherem Spalt ist. Diese Bedingung impliziert, dass die Anzahl
der Muffen im Deckel vorzugsweise derart ist, dass die Summe der
Längen
der Überlaufränder der
Muffen nicht kleiner als der Außenumfang
des Abtropfbehälters
ist.
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Der
Deckel hat auf vorteilhafte Weise eine im Wesentlichen konvexe,
z. B. konische Form, so dass die durch die Überlaufmuffen übergeflossene
Flüssigkeit
zur Peripherie des Deckels hin fließt. Die übergeflossene Flüssigkeit
kann von einer den Deckel umgebenden Flüssigkeitsauffangrinne aufgefangen werden.
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Die
Vorrichtung zur Trennung von Flüssigkeit und
Granulat umfasst vorzugsweise eine ringförmige Auffangkammer für die abgetropfte
Flüssigkeit
und Filteroberflächen,
die das Innere des Abtropfbehälters
von der ringförmigen
Auffangkammer trennen. Im Allgemeinen endet der untere Teil durch
einen Ablaufstutzen, in welchem ein Verschlussorgan eingebaut ist.
Während
des Füllens
des Behälters
ist das Verschlussorgan geschlossen. Das Granulat wird von den Filteroberflächen zurückgehalten
und setzt sich im Behälter
ab, während
die Flüssigkeit
durch die Filteroberflächen
abfließt
und durch die Auffangkammer entleert wird. Die überschüssige Flüssigkeit fließt durch
die Überlaufmuffen
ab. Ist das Wasser einmal aus dem Behälter abgeflossen, wird das
Verschlussorgan geöffnet
und das abgetropfte Granulat aufgefangen, z. B. auf einem unter
dem Ablaufstutzen vorbei laufenden Transportband oder in einem Kübel.
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Ist
die Flüssigkeit
einmal aus dem Behälter abgeflossen,
bleibt dennoch eine gewisse Menge an Wasser in dem Ablaufstutzen
genau über
dem Verschlussorgan zurück.
Um dieses Restwasser vor dem Öffnen
des Verschlussorgans zu entfernen, ist der Ablaufstutzen auf vorteilhafte
Weise genau vor dem Verschlussorgan mit einer zweiten Trennvorrichtung
versehen. Diese umfasst Filteroberflächen, die das Innere des Ablaufstutzens
von einer zweiten ringförmigen
Auffangkammer trennen. Das restliche Wasser des Ablaufstutzens kann
also durch diese zweite Trennvorrichtung entleert werden.
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Das
Granulat/Wassergemisch wird vorzugsweise in den Abtropfbehälter mittels
einer Füllleitung eingeleitet,
die den Deckel auf eine Weise durchquert, dass ihre Achse mit einer
zentralen senkrechtren Achse des Abtropfbehälters übereinstimmt.
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Auf
vorteilhafte Weise ist ein Abweiser, der eine Auftreffoberfläche bildet,
unterhalb einer Mündung
der Füllleitung
installiert, so dass das aus der Füllleitung heraus fließende Granulat/Wassergemisch
auf die Auftreffoberfläche
des Abweisers auftrifft. Die Auftreffoberfläche des Abweisers kann z. B. im
Wesentlichen eben oder konisch sein. Die Teilchen des Granulats
werden also beim Auftreffen auf die Auftreffoberfläche des
Abweisers abgebremst, wodurch vermieden wird, dass die feinsten
unter ihnen von aufsteigenden Flüssigkeitsströmen mitgerissen
werden. Um das Fließen
des Wasser/Granulatgemischs in den Behälter weiter zu verbessern,
ist dieser Letztere auf vorteilhafte Weise mit einer Füllkammer
versehen, die sich senkrecht vom Deckel ausdehnt und nach unten
hin offen ist. Die Füllkammer
umgibt die Öffnung
der Füllleitung
und den Abweiser. Der Querschnitt der Füllkammer ist derart, dass zwischen
ihr und dem Abweiser für
den Ablauf des Gemischs ein Durchlass existiert. Eine solche Struktur
ermöglicht
es, die Turbulenzen im Abtropfbehälter während seiner Füllung zu
begrenzen und trägt
zu einem gleichförmigen Überfließen der überschüssigen Flüssigkeit
bei. Um die Turbulenzen im Abtropfbehälter weiter zu begrenzen, umfasst
der Abtropfbehälter
auf vorteilhafte Weise eine Führungskammer,
die sich senkrecht vom Deckel aus ausdehnt und nach unten hin offen
ist. Die Führungskammer
umgibt die Füllkammer
und hat einen Querschnitt, der größer als derjenige der Füllkammer
ist.
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Die Überlaufmuffen
können
mit Rückhaltefiltern
ausgestattet sein, um Teilchen, die möglicherweise bis zu den Muffen
gelangen, zurück
zu halten.
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Beschreibung
an Hand der Abbildungen
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Andere
Besonderheiten und Merkmale der Erfindung gehen aus der detaillierten
Beschreibung eines unten zur Veranschaulichung dargestellten vorteilhaften
Ausführungsmodus
unter Verweis auf die beigefügten
Zeichnungen hervor.
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1 stellt
eine Vorderansicht eines bevorzugten Ausführungsmodus eines erfindungsgerechten
Abtropfbehälters
dar, wobei der Teil oberhalb der gemixten punktierten Linie im Schnitt
gezeigt ist.
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2 stellt
eine vergrößerte Sicht
des Details A der 1 dar.
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3 ist
eine Aufsicht auf den Behälter
der 1 ohne Füllleitung.
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4 ist
ein senkrechter Schnitt eines Ablaufstutzens, der mit einer zweiten
Trennvorrichtung ausgerüstet
ist.
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In 1 ist
ein bevorzugter Ausführungsmodus
eines Abtropfbehälters 10 in Übereinstimmung
mit der Erfindung dargestellt. Der Abtropfbehälter 10 umfasst einen
unteren Teil 12 konischer Form, der in ein Gerüst 14 montiert
ist, und einen zylindrischen oberen Teil 16 auf dem unteren
Teil 12. Der obere Teil 16 ist mit einem Deckel 18 versehen, der
das obere Ende des Abtropfbehälters 10 bedeckt. Der
Deckel 18 wird von einer Füllleitung 20 durchquert,
die zum Füllen
des Abtropfbehälters 10 mit
einem Granulat/Flüssigkeitsgemisch,
das abtropfen soll, dient. Diese Füllleitung 20 durchquert
den Deckel 18 derart, dass seine Achse zu einer zentralen senkrechten
Achse 22 des Abtropfbehälters 10 parallel
verläuft.
Der untere Teil 12 endet mit einem Ablaufstutzen 24,
der mit einem Verschlussorgan 26 versehen ist. Im unteren
Teil 12 ist vom Ablaufstutzen 24 an aufwärts eine
Vorrichtung zum Trennen von Flüssigkeit
und Granulat angeordnet, die allgemein mit der Ziffer 28 bezeichnet
ist. Die Trennvorrichtung 28 umfasst eine ringförmige Auffangkammer 30 für die abgetropfte
Flüssigkeit
und Filteroberflächen 31 (durchsichtig
gezeichnet in 1), die das Innere des Abtropfbehälters 10 von
der ringförmigen
Auffangkammer 30 trennen. Die Ziffer 32 bezeichnet eine
Entleerungsleitung für
den Ausfluss der abgetropften Flüssigkeit
aus der ringförmigen
Auffangkammer 30. Ein Ventil 33 ist vorzugsweise
in diese Entleerungsleitung 32 eingebaut.
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Es
wird als Vorteil gewertet werden, dass der Deckel 18 von
einer gewissen Anzahl von Überlaufmuffen 34 durchquert
wird, die oberhalb des Deckels 18 einen Überlaufrand
verstellbarer Höhe
aufweisen. Diese Überlaufmuffen 34 stellen
ein Mittel zur Entleerung der überschüssigen Flüssigkeit
mit verstellbarer Überlaufhöhe dar.
Sie ermöglichen
nämlich
die Entleerung der überschüssigen Flüssigkeit
während
des Füllens
des Abtropfbehälters 10.
Typischerweise ist während
des Füllens
des Abtropfbehälters 10 die Verschlussvorrichtung 26 geschlossen,
und der Behälter 10 füllt sich
mit dem durch die Füllleitung 20 eingeleiteten
Granulat/Flüssigkeitsgemisch.
Das Granulat wird von den Filteroberflächen 31 zurückgehalten
und sammelt sich im Behälter 10 an,
während die
Flüssigkeit
durch die Filteroberflächen 31 hindurch
fließt,
um sodann durch die Auffangkammer 30 entleert zu werden.
Ist der Behälter 10 bis
in Höhe des
Deckels 18 mit Gemisch angefüllt und wird der Füllvorgang
des Behälters 10 fortgesetzt,
fließt
die überschüssige Flüssigkeit
durch die Überlaufmuffen 34 ab.
Es ist zu beachten, dass während
des Füllvorgangs
des Behälters 10 das
Ventil 33 auf vorteilhafte Weise geschlossen bleibt, bis
das Niveau des Granulats im unteren Teil 12 des Behälters 10 über den
Filteroberflächen 31 liegt.
Ist dieses Niveau des Granulats erreicht, wird das Ventil 33 geöffnet und
die Flüssigkeit
durch das abgesetzte Granulat und dann durch die Filteroberflächen 31 hindurch
gefiltert, bevor es in die ringförmige
Auffangkammer 30 fließt.
Indem so verfahren wird, dient das Granulat als zusätzliches
Filtermittel, das Filtern der Flüssigkeit
im Behälter 10 ist
somit wirksamer.
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Wie
man in 2 besser erkennt, umfasst eine Überlaufmuffe 34 ein
senkrechtes Rohr 36, das auf dichte Weise in den Deckel 18 eingeschweißt ist und
ein oberes, mit einem Gewinde versehenes Ende oberhalb des Deckels 18 aufweist.
Auf dieses obere, mit einem Gewinde versehene Ende wird ein mit
einem Gewinde versehener Einstellring 38 geschraubt, der
den Überlaufrand
der Überlaufmuffe 34 bildet.
Die Überlaufmuffen 34 sind
also einzeln verstellbar. Um ein gleichmäßiges Überfließen der überschüssigen Flüssigkeit durch alle Überlaufmuffen 34 zu
gewährleisten,
regelt man im Allgemeinen deren Überlaufränder derart,
dass sie sich auf gleicher horizontaler Ebene befinden. Man wird
feststellen, dass diese Möglichkeit
der Einzeleinstellung es insbesondere gestattet, eine eventuelle
Neigung des Abtropfbehälters 10 auszugleichen.
Zudem sind die Überlaufmuffen 34 vorzugsweise
gleichmäßig auf
dem Deckel 18 wie in 3 dargestellt
verteilt, so dass sie der Entleerung von Flüssigkeit aus Bereichen des Deckels 18 mit
identischen Oberflächen
dienen. Dies ermöglicht
es, im Wesentlichen gleiche Flüssigkeitsgeschwindigkeiten
auf dem gesamten Querschnitt des Behälters 10 zu erreichen.
Es ist auch zu beachten, dass man bei diesem bevorzugten Ausführungsmodus
wünscht,
dass die von den Muffen 34 ausgewiesene Überlauflänge nicht
kleiner als die in seinem Umfang bestehende Überlauflänge eines herkömmlichen
Abtropfbehälters
mit peripherem Spalt ist. Nimmt man z. B. an, dass Dm der Durchmesser
einer jeden Muffe 34, Dr der Durchmesser des Behälters 10 und
Xm die Anzahl der Muffen 34 ist, stellt sich die vorgenannte
Bedingung durch die Gleichung Xm*(Dm*π) = (Dr*π) dar. Die Anzahl der Muffen
Xm muss also vorzugsweise größer als
das Verhältnis Dr/Dm
sein.
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In 1 sieht
man, dass der Deckel 18 eine konische Form hat, so dass
die durch die Muffen 34 übergelaufene Flüssigkeit
zum Rand des Deckels 18 hin abfließt. Eine Auffangrinne, die
mit der Ziffer 40 in den 1 und 3 bezeichnet
ist, umgibt den Deckel 18, um die auf dem Deckel 18 abfließende Flüssigkeit
aufzunehmen.
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In 1 bezeichnet
die Ziffer 42 einen Abweiser in Form einer Scheibe, die
unter der Mündung 44 der
Füllleitung 20 angebracht
ist. Dieser Abweiser 42 ist in Beziehung zur zentralen
Achse 22 des Behälters 10 zentriert
angeordnet und bildet eine eindeutig horizontale Auftreffoberfläche. Man
wird feststellen, dass die Mündung 44 der
Füllleitung 20 und der
Abweiser 42 sich im Innern einer zylindrischen Füllkammer 46 befinden,
die sich senkrecht vom Deckel 18 ausdehnt und nach unten
offen ist. Der Abweiser 42 ist an den Wänden der Füllkammer 46 befestigt.
Der Querschnitt der Füllkammer 46 ist
derart ausgebildet, dass ein ringförmiger Zwischenraum 48 zwischen
dem Abweiser 42 und der Füllkammer 46 für den Durchfluss
des Gemischs vorgesehen ist. Das durch die Füllleitung 20 eingeleitete
Gemisch fließt
also zunächst
in die Kammer 46, trifft dort auf die Auftreffoberfläche auf,
wodurch es abgebremst wird, und tritt dann aus der Kammer 46 durch
den ringförmigen
Zwischenraum 48 aus. Die Benutzung des Abweisers 42 am
Eingang des Behälters 10,
ergänzt
durch die Kammer 46 ermöglicht
es, die Turbulenzen im Innern des Behälters 10 zu begrenzen.
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Um
die Turbulenzen im Innern des Behälters 10 noch mehr
zu begrenzen, ist eine zylindrische Führungskammer 50 vorgesehen,
die sich senkrecht ausdehnt und nach unten hin offen ist. Die Führungskammer 50 umgibt
die Füllkammer 46 und
ist im Abstand vom Deckel 18 fixiert, so dass oberhalb
der Führungskammer 50 ein
ringförmiger
Spalt 52 für den
Durchfluss der Flüssigkeit
besteht. Der Querschnitt der Führungskammer 50 ist
größer als
derjenige der Füllkammer 46.
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Ist
der Füllvorgang
beendet und die Flüssigkeit
aus dem Behälter 10 durch
die Trennvorrichtung 28 abgeflossen, bleibt im Allgemeinen
Flüssigkeit
im Ablaufstutzen 24 zwischen der Trennvorrichtung 28 und
dem Verschlussorgan 26 zurück. Wird dieser Flüssigkeitsrest
nicht entleert, tritt er zusammen mit dem abgetropften Granulat
aus, wenn man das Verschlussorgan 26 öffnet. Um diesem Problem abzuhelfen,
kann man eine zweite Trennvorrichtung in der Höhe des Ablaufstutzens 24 einbauen.
Dies ist in 4 dargestellt: ein Ablaufstutzen 24', ähnlich demjenigen
der 1, ist mit einer zweiten, mit der Ziffer 54 allgemein
bezeichneten Trennvorrichtung ausgerüstet. Der Ablaufstutzen 24' ist mit einem
oberen Flansch 56 für
seinen Anschluss an die Trennvorrichtung 28 und mit einem
unteren Flansch 58 für
seinen Anschluss an das Verschlussorgan 26 ausgestattet.
Die zweite Trennvorrichtung 54 umfasst im Wesentlichen
ringförmige
Filteroberflächen 60,
die das Innere des Ablaufstutzens 24' von einer zweiten ringförmigen Auffangkammer 62 trennen.
Die Flüssigkeit,
die sich in dem Ablaufstutzen 24' befindet, kann also durch die
Filteroberflächen 60 abfließen und
das Granulat wird im Innern des Stutzens 24' zurück gehalten.
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Die
Ziffern 64 und 64' bezeichnen
zwei zusätzliche
Entleerungsleitungen für
den Abfluss der Flüssigkeit
aus der zweiten Auffangkammer. Die zweiten Entleerungsleitungen 64 und 64' sind auf vorteilhafte
Weise eine jede mit einem zweiten (nicht dargestellten) Ventil versehen,
das vorzugsweise wie das Ventil 33 der Trennvorrichtung 28 bedient
wird.