DE676164C

DE676164C - Device for separating heavy solids from a fluid stream of fluctuating size

Info

Publication number: DE676164C
Application number: DEP72154D
Authority: DE
Original assignee: MAX PRUESS DR
Current assignee: MAX PRUESS DR
Priority date: 1935-11-19
Filing date: 1935-11-19
Publication date: 1939-05-27

Description

Vorrichtung zur Abscheidung schwerer Feststoffe aus einem Flüssigkeitsstrom schwankender Größe Die Erfindung bezieht sich auf die Abscheidung schwerer Stoffe aus einem Flüssigkeitsstrom schwankender Größe, z. B. bei der Naßaufbereitung von Erzen, oder auch zur Abscheidung von Sand aus einem Abwasserstrom schwankender Größe. Eine Abscheidung der schwersten Bestandteile eines Schlammgemisches in einem Flüssigkeitsstrom kann entweder im annähernd horizontalen Fließen durch Verringerung der Fließgeschwindigkeit und damit der Schleppkraft des Flüssigkeitsstromes geschehen oder im aufrechten Fließen des Flüssigkeitsstromes durch Verringerung der aufrechten Fließgeschwindigkeit. Beide Arten der Abtrennuug sind in der Technik bekannt. Beide haben den Nachfeil, daß bei stark schwankennen Flüssigkeitsmengen kein zuverlässiges Arbeiten mit ihnen möglich ist, da es schwierig ist, bei schwankenden Flüssigkeitsmengen die Durchflußquerschnitte genau entsprechend der jeweiligen Flüssigkeitsmenge veränderlich zu gestalten. Bei Scheideapparaten mit aufrechtem Flüssigkeitsstrom hat man schon den Durchflußquerschnitt in mehrere Zonen eingeteilt, die vermittels verschieden hoher Überfälle nacheinander in Betrieb kommen. Es läßt sich bei ihnen aber nicht vermeiden, daß mit steigender Flüssigkeitsmenge beim Anspringen einer neuen Zone in dieser Zone zunächst eine zu geringe Aufstieggeschwindigkeit herrscht, so daß aus ihr außer den abzuscheidenden Stoffen auch leichtere Stoffe mit zu Boden sinken, was aber vermieden werden muß. Das Wesen der neuen Erfindung besteht nun darin, daß bei den Abscheideapparaten mit aufrechtem Fließen der Zuleitungskanal bis dicht an die Oberfläche der abzulagernden Feststoffe herangeführt ist. Dadurch wird erreicht, daß sich in dem Stapelrauin für die abgeschiedenen schweren Feststoffe keine unerwünschten leichteren Stoffe und insbesondere kein leichter organischer Schlamm ablagern kann.Device for separating heavy solids from a liquid stream fluctuating size The invention relates to the separation of heavy materials from a fluid flow of varying size, e.g. B. in the wet processing of Ores, or also for the separation of sand from a sewage stream of fluctuating size. A separation of the heaviest constituents of a sludge mixture in a liquid stream can either flow almost horizontally by reducing the flow velocity and thus the drag force of the liquid flow happen or in an upright position Flow of the liquid stream by reducing the upright flow velocity. Both types of separation are known in the art. Both have the disadvantage that with strongly fluctuating amounts of liquid no reliable work with them is possible because it is difficult to determine the flow cross-sections with fluctuating amounts of liquid to be made variable exactly according to the respective amount of liquid. at Separators with an upright liquid flow already have the flow cross-section divided into several zones by means of raids of different heights one after the other come into operation. With them, however, it cannot be avoided that with increasing The amount of liquid in this zone when starting a new zone is initially one the rate of ascent is too low, so that from it apart from those to be separated Fabrics also lighter fabrics sink to the bottom, but this must be avoided. The essence of the new invention is that in the separators with upright flow the supply channel up to the surface of the to be deposited Solids is brought in. This ensures that there are roughness in the pile no undesirable lighter substances for the separated heavy solids and in particular no light organic sludge can deposit.

Diese Stoffe werden, falls sie aus den senkrecht durchflossenen Zonen mit in diesen Stapelraum absinken sollten, sofort bei ihrer Ankunft auf der Sohle von dem über die Oberfläche der abgelagerten Stoffe hinwegstreichenden Flüssigkeitsstrom erfaßt und wieder nach oben abgeführt.These substances are, if they come from the vertically flown zones should sink into this stacking room immediately upon their arrival on the sole of the liquid flow sweeping over the surface of the deposited matter captured and discharged upwards again.

Das Wesen der Erfindung wird beispielsweise in den Zeichnungen I bis 4 dargestellt, von denen I bis 3 einen senkrechten Längenschnitt in der Fließrichtung des Flüssigkeitsstromes durch die Abscheider verschiedener Größen darstellt, während die Abb. 4 einen senkrechten Schnitt quer zur Fließrichtung des Flüssigkeitsstromes durch eine Variante des Auswaschapparates nach Abb. 3 zeigt. The essence of the invention is illustrated, for example, in the drawings I. to 4, of which I to 3 are a vertical longitudinal section in the direction of flow of the liquid flow through the separators of different sizes, while Fig. 4 is a vertical section transverse to the direction of flow of the liquid flow by a variant of the washing apparatus according to Fig. 3 shows.

Abb. 1 ist die bevorzugte Ausführungsform für kleinere Flüssigkeitsmengen. Der Flüssigkeitsstrom tritt aus der Rinne I in den Scheideapparat ein und verläßt ihn zur Rinne 2. Durch die seitwärts angeordnete Falleitung 3 wird der Strom geschlossen zur Tiefe des Scheideapparates heruntergeführt, so daß er etwa in der Höhe der Oberflächeder abgelagerten Stoffe in den Stapelraura' eintritt. Da auch die Unterkante der Inner} wände zwischen den Einzelzonen bis an obere Ende des Stapelraumes hinunterreicht, wird die einströmende Flüssigkeit gezwungen, vom Zulaufrohr bis zu den Einzelzonen etwa horizontal über die Oberfläche der abgelagerten Stoffe zu fließen. Es bilden sich dann' in dem unteren Raum 4 des Scheiders Horizontalwirbel, durch welche die leichten, an der Sohle abgesetzten Feststoffe aufgewirbelt und mit nach oben in den senkrecht durchflossenen Teil des Scheiders genommen werden. Fig. 1 is the preferred embodiment for smaller amounts of liquid. The flow of liquid enters the separator from channel I and leaves it him to Channel 2. Through the downcomer 3 arranged to the side the stream closed down to the depth of the cutting apparatus, so that he enters the stacking area approximately at the level of the surface of the deposited substances. There is also the lower edge of the inner walls between the individual zones up to the upper end of the stacking space reaches down, the inflowing liquid is forced from Feed pipe up to the individual zones approximately horizontally over the surface of the deposited Substances to flow. Horizontal vortices then form in the lower space 4 of the separator, through which the light solids deposited on the sole are whirled up and can be taken upwards into the part of the separator through which the flow is perpendicular.

Der obere Raum des Scheideapparates ist in diesem Beispiel in zwei konzentrisch umeinander liegende Räume 5 und 6 aufgeteilt.The upper space of the separator is in this example in two Spaces 5 and 6 that are concentric around one another are divided.

Aus dem ringförmigen Raum 5 fließt der Fliissigkeitsstrom über die kreisförmige t2berfallkante 7 in die Rinne 8, die zur Ableitungsrinne 2 führt. Die Größe des ringförmigen Querschnittes 5 ist so bemessen, daß bei der zu berücksichtigenden kleinsten in I ankommenden Flüssigkeitsmenge die senkrechte Aufstiegsgeschwindigkeit in der Zone 5 gerade den Wert annimmt, der zur beabsichtigten Trennung der verschiedenen Feststoffe nötig ist. Wird die zu behandelnde Flüssigkeitsmenge dann größer,. so tritt die Überfallkante der Trennwand zwischen 5 und 6 in Tätigkeit, d. h. die hinzukommende Flüssigkeitsmenge steigt in der Zone 6 auf.The liquid stream flows from the annular space 5 via the circular t2 overflow edge 7 into the channel 8, which leads to the drainage channel 2. the The size of the annular cross-section 5 is dimensioned so that the to be taken into account smallest amount of liquid arriving in I is the vertical rate of ascent in zone 5 just assumes the value for the intended separation of the various Solids is necessary. If the amount of liquid to be treated then increases. so the overflow edge of the partition between 5 and 6 comes into action, i.e. H. the additional one The amount of liquid rises in zone 6.

Der Onerschnitt dieser Zone ist so bemessen, daß beim Zufluß der größten Flüssigkeitsmenge auch in dieser Zone gerade die zur Abscheidung der zurückzuhaltenden Feststoffe erforderliche Aufstiegsgeschwindigkeit herrscht. Für alle Zwischenwerte des Flüssigkeitsstromes herrscht in der Zone 6 daher eine zu kleine Aufstiegsgeschwindigkeit, d. b. es scheiden sich auch leichtere Feststoffe aus, deren Zurückhaltung nicht beabsichtigt ist. Dieses ist bei der vorliegenden Kombination aber unbedenklich, da diese Stoffe sofort bei ihrer Ablagerung von dem richtig geleiteten Horizontalwirbel wieder aufgewirbelt und schließlich in die Außenzone 5 geführt werden, in welcher stets die für die richtige Scheidung erforderliche Aufstiegsgeschwindigkeit herrscht. Die so ständig rein gewaschenen Feststoffe, die sich an der Sohle des Scheideapparates endgültig ablagern, werden von Zeit zu Zeit oder auch ständig durch beliebige bekannte Vorrichtungen, wie z. B. durch den Luftheber I0, herausbefördert.The cross section of this zone is so dimensioned that the largest at the inflow Amount of liquid in this zone, too, is precisely that for separating the to be retained Solids required ascent rate prevails. For all intermediate values of the liquid flow, the ascent rate in zone 6 is therefore too low, d. b. lighter solids are also precipitated, but their retention is not is intended. However, this is harmless with the present combination, because these substances are immediately affected by the correctly directed horizontal vortex when they are deposited be whirled up again and finally led into the outer zone 5, in which there is always the rate of ascent required for the correct divorce. The solids, which are so constantly washed, that are on the sole of the separator finally deposit, are known from time to time or even continuously by any known Devices such. B. by the air lifter I0, conveyed out.

Bei größeren Flüssigkeitsmengen ist diese einfache Anordnung des Beispiels nach Abb. I nicht mehr brauchbar. Man muß eine weitergehende Aufteilung der senkrechten Aufstlegsraume durchführen, weil sonst infolge möglicher Wirbelbildung in zu großen Räujuen kein gleichmäßiges senkrechtes Fließen ! niëhr eintritt. Aber auch in dem unteren 'Raum 4 des Scheiders läßt sich bei größeren Ausführungen die notwendige klare Führung des Horizontalwirbels bei den schwankenden Flüssigkeitsmengen nicht mehr erreichen. Für diese Verhältnisse stellt die Anordnung der Abb. 2 die bevorzugte Ausführungsform dar. For larger amounts of liquid, this simple arrangement is the Example according to Fig. I no longer usable. You have to do a more extensive breakdown of the vertical Aufstlegsraume, because otherwise as a result of possible vortex formation in too large räujuen no even vertical flow! no entry. but even in the lower 'room 4 of the separator, the larger versions can be used necessary clear guidance of the horizontal vortex with the fluctuating amounts of liquid can no longer achieve. For these conditions, the arrangement of Fig. 2 represents the preferred embodiment.

Durch mehrere konzentrisch angeordnete Ringe ist der senkrecht durchflossene Scheideraum in vier ringförmige Abteilungen 5, II, 12 und I3 unterteilt, die mit wachsender Flüssigkeitsmenge wegen ihrer verschieden hohen Überfälle nacheinander in Betrieb kommen. Die Aufteilung der Ringquerschnitte und die Überfallhöhen sind so bemessen, daß in der Zone 5 stets die für die Auswaschung richtige Aufstiegsgeschwindigkeit herrscht. The vertical flow through several concentrically arranged rings Separation space divided into four ring-shaped compartments 5, II, 12 and I3, those with increasing amount of liquid because of their different heights one after the other come into operation. The distribution of the ring cross-sections and the overflow heights are dimensioned so that in zone 5 always the correct ascent rate for the washout prevails.

Das Fallrohr 3 ist in diesem Beispiel in der Mittelachse des Bauwerks angeordnet. Der Sammelraum 4 für die abzuscheidenden Feststoffe ist so dicht unter dem unteren Ende dieses Fallrohres angeordnet, daß der von dem Fallrohr aus zur äußersten Ringzone 5 horizontal umgelenkte Flüssigkeitsstrom die bei der Fig. I beschriebene horizontale Auswaschwirkung auf der Oberfläche der Ablagerung ausübt. The downpipe 3 is in this example in the central axis of the structure arranged. The collecting space 4 for the solids to be separated is so close below the lower end of this downpipe arranged that of the downpipe for outermost ring zone 5 horizontally deflected liquid flow which in FIG exerts described horizontal washout effect on the surface of the deposit.

Außer dieser Auswaschwirkung an der Oberfläche ist in dem Anwendungsbeispiel dieser Abb. 2 aber noch ein zweites Kennzeichen der Erfindung zur Anwendung gekommen. Es wurde schon gesagt, daß der Teil des Flüssigkeitsstromes, der in der äußersten Ringzone 5 aufsteigt, stets die für die richtige Auswaschung erforderliche senkrechte Geschwindigkeit hat, während in den übrigen Zonen zeitweise eine zu geringe Geschwindigkeit sich einstellen wird. Durch die Anordnung der Abb. 2 ist nun dafür gesorgt, daß die aus den Innenzonen mitabgeschiedenen zu leichten Feststoffe gar nicht erst in den Sammelraum 4 zur Auswaschung durch den Horizontalstrom gelangen können. In addition to this wash-out effect on the surface, the application example This Fig. 2, however, a second characteristic of the invention was used. It has already been said that the part of the flow of liquid which is in the outermost Ring zone 5 rises, always the vertical required for correct washing Speed, while in the other zones the speed is sometimes too low will arise. The arrangement of Fig. 2 now ensures that the too light solids that are also separated from the inner zones are not even in can reach the collecting space 4 for washing out by the horizontal flow.

Sie fallen vielmehr in den Teil des Flüssigkeitsstromes hinein, der in die äußere Ringzone gelangt. Dadurch, daß die Unterkanten 14, 15 und I6 der Trennwände zwischen den Einzelzonen bis nahe an die konische Sohle I7 herangeführt sind, herrscht in dem an der Sohle 17 aufwärts fließenden Flüssigkeitsstrom stets eine solche Geschwindigkeit, daß die leichteren Feststoffe bis zur eigentlichen Trennzone 5 mit hochgenommen werden. Rather, they fall into that part of the liquid flow that gets into the outer ring zone. Because the lower edges 14, 15 and I6 of the partition walls between the individual zones are brought up close to the conical sole I7, prevails in the flow of liquid flowing upwards on the sole 17 there is always such a velocity, that the lighter solids are taken up to the actual separation zone 5 with will.

Aus dem Sammelraum 4 werden die ausgeschiedenen Feststoffe dann wieder in bekannter Weise ausgeräumt. The separated solids are then again from the collecting space 4 cleared in a known manner.

Für sehr große Flüssigkeitsmengen reicht aber auch die Anordnung nach Fig. 2 nicht aus, die äußere Auswaschzone 5 würde dann einen solch großen Durchmesser erhalten, daß die gleichmäßige Abnahme der Flüssige keit an dem sehr langen Überfall nicht mehr' gelingt oder zutn mindesten ein sehr großes Gefälle verlangt. Für solch große Wassermengen empfiehlt es sich, die eigentliche Auswaschzone als selbständigen Raum neben die übrigen Zonen zu legen, wie dies in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 dargestellt ist. In ihr stellt 18 die Auswaschzone mit dem unmittelbar darunterliegenden Sammelraum 19 für die ausgeschiedenen Feststoffe dar. Beim kleinsten Flüssigkeitszulauf fließt die ganze in der Rinne I ankommende Flüssigkeitsmenge durch das Führungsstück g unten in den Scheider I8 ein, wäscht die Oberfläche der in 19 abgelagerten Feststoffe aus und steigt mit der vorgeschriebenen Geschwindigkeit im Raum I8 zum Überfallwehr 20 auf. Zwischen der Zuflußrinne I und dem Wasdapparat i8 ist der Raum 21 eingeschaltet, der so bemessen ist, daß auch bei der größten Zuflußmenge die abzuscheidenden Feststoffe in ihm zu Boden sinken. The arrangement is also sufficient for very large amounts of liquid according to FIG. 2, the outer wash-out zone 5 would then have such a large diameter get that the steady decrease of the liquid speed on the very long raid no longer succeeds or at least requires a very large gradient. For such large amounts of water it is advisable to use the actual washout zone as an independent one To put space next to the other zones, as shown in the embodiment of Fig. 3 is shown. In it, 18 represents the washout zone with the one immediately below Collecting space 19 for the separated solids. With the smallest liquid inflow the entire amount of liquid arriving in channel I flows through the guide piece g at the bottom of the separator 18, washes the surface of the solids deposited in 19 and climbs at the prescribed speed in room I8 to the hold-up weir 20 on. Room 21 is connected between the inflow channel I and the Wasdapparat i8, which is dimensioned in such a way that the solids to be separated even with the largest inflow amount sink to the ground in him.

Meistens werden auch leichtere Stoffe mit absinken, die dann ähnlich wie bei der Anordnung nach Abb. 2 stets in den Teil des Flüssigkeitsstromes fallen, der durch das Mundstücks in den Auswaschapparat 18 fließt. Die Flüssigkeitsmengen, -die nicht in den Raum I8 gelangen, fallen über die zweckmäßig in verschiedener Höhe angeordneten Uberfälle 22 und fließen in Rinnen 23 seitwärts um die Zone I8 herum zur Ablaufrinne 2.Most of the time, lighter fabrics will also sink, which will then be similar as in the arrangement according to Fig. 2 always fall into the part of the liquid flow, which flows through the mouthpiece into the washing apparatus 18. The amounts of liquid -that do not get into the room I8, fall over the appropriate in different Overflows 22 arranged at a height and flow sideways in gutters 23 around zone 18 around to the drainage channel 2.

Für die Einhaltung einer stets gleichbleibenden Aufstiegsgeschwindigkeit in der Zone IS können die verschiedensten, an sich bekannten technischen Hilfsmittel benutzt werden. So kann z. B. durch die als Beispiel in Abb. 3 dargestellte Anordnung eines beweglichen Überfallrohres in der Auswaschzone 18 auch bei schwankender Wasserführung in der Zulaufrinne I und der Ablaufrinne 2 der selbsttätige Durchfluß einer stets gleichbleibenden Menge sichergestellt werden. Es eignet sich hierzu aber selbstverständlich auch jedes geeignete sonstige technische Hilfsmittel, wie z. B. die Einschaltung einer beliebigen Förderpumpe für den durch den Raum I8 zu führenden Flüssigkeitsstrom. For maintaining a constant ascent rate A wide variety of technical aids known per se can be used in zone IS to be used. So z. B. by the arrangement shown as an example in Fig. 3 a movable overflow pipe in the washout zone 18 even with fluctuating water flow in the inlet channel I and the drainage channel 2, the automatic flow of one always constant amount can be ensured. Of course, it is suitable for this also any other suitable technical aids, such as B. the activation any delivery pump for the liquid flow to be conducted through space I8.

PATENTANSPRÜCE: I. Vorrichtung zur Abscheidung schwerer Stoffe aus einem Flüssigkeitsstrom schwankender Größe mit mehreren ganz oder zum Teil senkrecht durchflossenen Abscheidezonen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuleitungskanal 3 bis dicht an die Oberfläche der abgelagerten Feststoffe herangeführt ist. PATENT CLAIM: I. Device for the separation of heavy substances a liquid flow of fluctuating size with several completely or partially perpendicular traversed separation zones, characterized in that the supply channel 3 until it is brought close to the surface of the deposited solids.

Claims

2. Device according to claim I, in which a wash-out zone 5 or A constant part of the amount of liquid to be treated flows through I8 is, while the remaining zones one after the other the excess part of the amount of liquid record, characterized in that the inflow to the first-mentioned zone 5 below the remaining zones is arranged.

3. Device according to claims I and 2, characterized in that that the washout zone mentioned in claim 2 I8 as a special building next to the Main separation space 2I is arranged, the feed channel to the washout zone I8 is passed over the entire bottom of the separation room 2I.