DE69615368T2

DE69615368T2 - Lineare feststoffentfernungseinheit.

Info

Publication number: DE69615368T2
Application number: DE69615368T
Authority: DE
Inventors: Ronald B. Harris
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 2002-04-18
Anticipated expiration: 2016-05-25
Also published as: MX9709070A; CN1185753A; KR19990022020A; EP0835157B1; WO1996037273A1; AU5928996A; DE69615368D1; KR100248639B1; JPH10511167A; NO975403L; EP0835157A4; NO975403D0; US5670039A; US5830355A; EP0835157A1; NZ309288A; CA2219814C; CA2219814A1; BR9609274A; AU709481B2

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entfernen von Feststoffen aus einer strömenden Trägerflüssigkeit. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung für die Entnahme von Feststoffen aus einer Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung Einbauten aufweist, die dazu dienen, die Geschwindigkeit der strömenden Trägerflüssigkeit an verschiedenen Stellen in einem Behälter zu erniedrigen.

STAND DER TECHNIK

Verschiedene Vorrichtungen wenden Einbauten im Strömungspfad durch Vorrichtungen zum Entfernen von Feststoffen an. Oft nehmen diese Einbauten die Form von Wänden oder Platten an, die eine Vielzahl von Öffnungen besitzen. Beispiele für solche Einbauten sind die US 3,460,677 des Anmelders Fifer und die US 3,898,164 des Anmelders Hsiung. Wie aus diesen Patenten gut entnehmbar ist, erfordern diese Einbauten typischerweise viel Material und Arbeit, wodurch die Vorrichtungen teuer werden und nur zeitaufwändig aufgebaut werden können. Aus diesen und anderen Gründen geht es oft nur unter Inkaufnahme dieser Kosten, solche Vorrichtungen zum Entfernen von Feststoffen an den Orten aufzustellen, wo sie dann für lange Zeit benutzt werden. Somit sind Vorrichtungen dieser Art sehr unpraktisch für eine kurzzeitige Anwendung.
Die oben beschriebenen Konstruktion weisen auch den weiteren Nachteil auf, daß infolge ihres Gewichtes und/oder ihrer Größe praktisch ein einfacher Transport ausgeschlossen ist. Dies bedeutet wiederum, daß die Vorrichtung am Benutzungsort aufgebaut werden muß, was im Gegensatz zu einer effizienteren Massenproduktion in einem einzigen Herstellungsbetrieb steht, bei dem es möglich wäre, die Vorrichtung dann dort hin zu bringen, wo sie benötigt wird.
Eine weitere Konstruktion, die sich mit Einbauten beschäftigt, sieht geneigt angeordnete Durchgangsstrukturen in Richtung der Strömung der Trägerflüssigkeit vor, wie z. B. US 4,199,451 des Anmelders Hsiung. Diese Konstruktion basiert auf der Theorie, daß Feststoffe auf geneigten Oberflächen von Durchgängen die Tendenz um Absetzen haben und dann an diesen Oberflächen herabrutschen. In der Praxis rutschen Feststoffe an geneigten Oberflächen jedoch oft nicht ab. Bei solchen Konstruktionen besteht die Neigung, daß sich die Feststoffe aufbauen, was dazu führen kann, daß der Durchfluß durch die Vorrichtung versperrt wird.
Die Vorrichtungen zum Entfernen von Feststoffen nach dem Stand der Technik weisen weitere Nachteile auf, weil diese Vorrichtungen so konstruiert sind, daß sie auf eine bestimmte Größenordnung der Feststoffe abgestimmt sind. Einige dieser Vorrichtungen sind so für das Entfernen von feinen Partikeln aus der Trägerflüssigkeit abgestimmt, während andere zur Entnahme größerer Feststoffpartikel ausgebildet sind. Wenn die Trägerflüssigkeit jedoch Feststoffe eines breiten Größenbereiches enthält, stellt sich nur eine beschränkte Wirkungsweise bei der Entnahme der Feststoffe ein. Wenn beispielsweise die Vorrichtung auf die Entnahme feiner Partikel abgestellt ist, können größere Partikel den Durchgang durch die Vorrichtung versperren. Wenn umgekehrt die Vorrichtung zur Entnahme größerer Partikel ausgebildet ist, verbleiben oft die feinen Partikel in der Trägerflüssigkeit.
Ein ähnliches Problem tritt im Stand der Technik auf, wenn die Beladung der Trägerflüssigkeit mit Feststoffen wesentlich schwankt oder sich die Menge der durchfließenden Trägerflüssigkeit signifikant ändert. Wenn die Beladung der Trägerflüssigkeit mit Feststoffen über das Maß anwächst, für das die Vorrichtung ausgelegt ist, besteht oft die Tendenz zu einer Klumpenbildung, wodurch die Effektivität der Wirkungsweise der Vorrichtung beeinträchtigt wird. Wenn plötzlich die Menge der fließenden Trägerflüssigkeit ansteigt, können die abgesetzten Feststoffe aufgewirbelt werden und wieder in die Flüssigkeit eintreten. Dabei besteht noch die weitere ernsthafte Gefahr, daß das Abscheiden von Schlamm am Boden der Vorrichtung zur Entnahme der Feststoffe gestört wird, so daß jeglicher Klärungseffekt der Vorrichtung verlorengeht.
Viele Vorrichtungen zur Entnahme von Feststoffen nach dem Stand der Technik machen komplizierte und teure mechanische Elemente erforderlich, um den sich aufbauenden Schlamm zu entfernen. Diese Elemente für die Entfernung des Schlammes erfordern wiederum eine beachtliche Wartung und benötigen eine vergleichsweise hohe Antriebsleistung. Aus all diesen Gründen besteht ein Bedürfnis im Stand der Technik nach Vorrichtungen zum Entfernen von Feststoffen, die diese schwerwiegenden Nachteile beseitigen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen bereitzustellen, mit der es möglich ist, größere Mengen an Feststoffen als im Stand der Technik effizienter zu entfernen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Entfernen von Feststoffen bereitzustellen, die geeignet ist, Feststoffe eines breiteren Größenspektrums aus der Trägerflüssigkeit abzuscheiden.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine solche Vorrichtung bereitzustellen, die nicht empfindlich ist, wenn sich die Beladung der Trägerflüssigkeit oder die Durchflußmenge ändert.
Ein weiteres Ziel besteht darin, eine Vorrichtung zum Entfernen von Feststoffen bereitzustellen, die kosteneffizienter als im Stand der Technik hergestellt, aufgebaut und betrieben werden kann.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen bereitgestellt, wie dies im Anspruch 1 dargelegt ist.
Eine solche Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen weist folgende Merkmale auf:
einen Behälter,
eine Einlaßleitung und eine Auslaßleitung,
eine Vielzahl linearer Einbauten, die in dem Behälter angeordnet sind und eine Einbautenreihe bilden, wobei
der Behälter eine Vielzahl solcher Einbautenreihen aufweist.
Erfindungsgemäß kennzeichnet sich die Vorrichtung dadurch, daß
der Behälter rechteckige Gestalt aufweist, wobei die Einlaßleitung an einem seiner kürzeren Endbereiche und die Auslaßleitung an dem gegenüberliegenden Endbereich angeordnet ist,
die Vorrichtung eine Leitung zur Abfuhr von Schlamm aufweist, die mit dem Behälter in Verbindung steht,
die Einbauten eine Längsachse aufweisen, mit der sie so angeordnet sind, daß diese in einem Winkel, der nicht größer als 20º ist, gegenüber der vertikalen Ausrichtung steht,
die Einbautenreihen im wesentlichen rechtwinklig zu dem Strömungspfad einer Trägerflüssigkeit durch den Behälter angeordnet sind und
die Einbautenreihen über mehr als die Hälfte der Länge des Behälters zwischen der Einlaßleitung und der Auslaßleitung verteilt angeordnet sind.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf die Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen nach der Erfindung mit der Anordnung der Einbauten.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Bodenbereiches der Vorrichtung.
Fig. 3 ist eine schematisierte Seitenansicht der Vorrichtung zum Entfernen von Feststoffen.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Darstellung der Einbauten mit Verdeutlichung ihrer Anordnung zueinander.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von. Feststoffen mit einer entsprechenden Tragrahmenstruktur.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL NACH DER ERFINDUNG

Aus Fig. 3 ist erkennbar, daß die Vorrichtung 1 zum Entfernen von Feststoffen durchweg einen Behälter 2 aufweist, der einen Bodenteil 14, eine Einlaßleitung 4 und eine Auslaßleitung 5, eine Leitung 6 zur Abfuhr von Schlamm und eine Vielzahl von Einbauten 28 in dem Behälter 2 aufweist. In bevorzugter Ausführungsform können der Behälter 2 und die Einbauten 28 aus rostfreiem Stahl bestehen. Allerdings kann auch jedes andere geeignete Material eingesetzt werden, obwohl vorzugsweise korrosionsbeständige Materialien benutzt werden.
Der Behälter 2 besitzt eine rechteckige Gestalt, wie dies aus Fig. 1 hervorgeht. Wiederum aus Fig. 3 ist erkennbar, daß der Behälter die Einlaßleitung 4 an seinem einen kopfseitigen Endbereich 12 und die Auslaßleitung 5 an dem gegenüberliegenden Endbereich 13 besitzt. Der kopfseitige Endbereich 12 des Behälters 2 weist eine Verteilerbox 10 auf und der stromab gelegene Endbereich 13 besitzt ein Überfallwehr 11. Obwohl dies in den Figuren nicht gezeigt ist, kann der kopfseitige Endbereich des Behälters 2 mit einem Vibrationssieb ausgestattet sein. Diese Einrichtung gestattet es, große Feststoffteile abzuführen, bevor sie in den Behälter 2 gelangen. Der stromab gelegene Endbereich kann mit einem Ölskimmer ausgerüstet sein, um hier schwimmende Kohlenwasserstoffe abzuführen.
Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß der Bodenteil 14 des Behälters 2 eine Vielzahl sich verjüngender Bereiche 16 aufweist. Die Anzahl der Bereiche 16 kann variieren und hängt im wesentlichen von der Länge des Behälters 2 ab. Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Behälter 2 fünf sich verjüngende Bereiche 16 auf. Die sich verjüngenden Bereiche 16 besitzen vier schräge Seitenflächen 17, die auf einen Zentralpunkt 18 gerichtet sind, an welchem die sich verjüngenden Bereiche 16 eine Öffnung 19 mit Anschlußmitteln 20 aufweisen, die mit einer Leitung 6 zur Abfuhr von Schlamm (in Fig. 3 dargestellt) kommunizieren. Die schrägen Seitenflächen 17 stellen sicher, daß sich absinkende Feststoffe kontinuierlich in Richtung auf den Zentralpunkt 18 bewegen, so daß sie über die Leitung 6 für den Schlamm abgeführt werden können. Obwohl bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel, welches in den Figuren dargestellt ist, der Bodenbereich 14 von sich verjüngenden Bereichen 16 gebildet wird, ist es nicht beabsichtigt, daß die Erfindung auf irgendeine besondere Gestaltung des Bodenteils 14 beschränkt ist. Jede Form oder Konfiguration von Schrägflächen kann benutzt werden.
Obwohl die Abfuhr des Schlammes verfahrensmäßig auf verschiedene Weisen durchgeführt werden kann, besitzt eine bevorzugte Ausführungsform ein separates Ventil 24 (schematisch in Fig. 3 dargestellt), über welches Verbindung mit dem Boden jedes sich verjüngenden Bereiches 16 besteht. Wie es weiter unten noch detaillierter beschrieben wird, kann die Höhe des Behälters verändert werden, um das Absetzen des Schlammes unter Schwerkrafteinfluß aus den sich verjüngenden Bereichen 16 durch die Ventile 24 zu erleichtern. Jedes dieser Ventile 24 hat Verbindung zu einem gemeinsamen Rohr 25 der Leitung 6 zur Abfuhr des Schlamms. Das Abführen des Schlamms wird unter Einwirkung der Schwerkraft mit sich selbst überlassender Strömung durchgeführt, wobei der Flüssigkeitsdruck und das Gewicht des Schlammes dazu eingesetzt werden, um den Schlamm aus dem Bodenbereich der sich verjüngenden Bereiche 16 in die Leitung 6 für Schlamm durch die Ventile 24 hindurch und in das gemeinsame Rohr 25 zu überführen. Von diesem Punkt an bewegt sich der Schlamm unter Schwerkrafteinfluß und gelangt in eine Art Behälter oder in einen Prozeß zur Schlammbehandlung. Vorzugsweise werden die Ventile über Druckluft betätigt, obwohl sie über jedes bekannte Aktivierungsmittel oder bekannte Einrichtungen gesteuert werden können. Ein Zeitmechanismus (nicht dargestellt) wird dazu eingesetzt, um die Schlammabfuhr durch Ansteuerung der einzelnen Ventile 24 zu unterschiedlichen Zeitintervallen zu steuern. Es ist höchst effizient, die Ventile 24 zu unterschiedlichen Zeitintervallen anzusprechen, weil sich der Schlamm in den nacheinander folgenden verjüngenden Bereichen 16 nicht gleichmäßig ablagert. Typischerweise setzen sich größere Feststoffteile schneller im ersten sich verjüngenden Bereich ab, während feinere Feststoffpartikel mit zunehmend niedrigeren Raten in den nachfolgenden verjüngenden Bereichen abgeschieden werden. Demzufolge ist es sinnvoller, das Ventil 24 des ersten sich verjüngenden Bereiches 16 in kürzeren Zeitintervallen als die übrigen Ventile 24 der anderen Bereiche 16 zu betätigen. Dieses Verfahren gestattet es, das Abscheiden der Feststoffe in den sich verjüngenden Bereichen 16 zu maximieren und dennoch genügend Feststoffe abzuziehen. Zusätzlich steuert der Zeitmechanismus die Dauer der Abfuhr des Schlammes aus jedem sich verjüngenden Bereich 16. Bei optimaler Effektivität der Schlammabfuhr kann der Betätigungszyklus der Ventile 24 auf die individuelle Anwendung eingestellt werden, in der die Vorrichtung eingesetzt wird.
Wie oben bereits ausgeführt, ist es vorteilhaft, die Höhe des Behälters 2 so zu variieren, daß die Strömungsbedingungen unter Schwerkrafteinfluß beibehalten bleiben. In den meisten Anwendungsfällen wird der Behälter auf einer Rahmenstruktur angeordnet. Eine bevorzugte Ausführungsform einer solchen Rahmenstruktur ist in Fig. 5 dargestellt. Die Rahmenstruktur 40 weist ein Unterteil 42 und eine Basis 46 auf. Das Unterteil 42 besitzt eine Anzahl Verstärkungselemente 43, die über den Umfang des Behälters 2 verteilt angeordnet sind. Beine 44 erstrecken sich bis zu einem Basisträger 45a. Die Länge der Beine 44 kann variieren, wird jedoch normalerweise so dimensioniert, daß die Anschlußmittel 20 der sich verjüngenden Bereiche 16 nicht unter den Basisträger 45a hinunterragen. Die Basis 46 weist wiederum einen Träger 45b, Beine 47, einen Fußträger 48 und Verstärkungselemente 49 auf.
Wie in Fig. 5 dargestellt, ist das Unterteil 42 üblicherweise integraler Bestandteil mit dem Behälter 2, während das Unterteil 42 und die Basis 46 typische Strukturen besitzen. Diese Konstruktion stellt einen weiteren Vorteil gegenüber dem Stand der Technik bereit. Es ist beabsichtigt, daß die Länge der Basisbeine 47 bei jeder individuellen Anwendung, bei der die Vorrichtung 1 zum Entfernen der Feststoff eingesetzt wird, angewendet werden kann. Auf diese Weise kann die Höhe der Vorrichtung zum Entfernen der Feststoffe so gewählt werden, daß sichergestellt ist, daß die Vorrichtung unter Schwerkrafteinfluß arbeitet, gleichgültig, wo sie aufgestellt wird. Bei einem bestehenden System mit einem bestimmten hydraulischen Gradienten des Schwerkrafteinflusses kann die vorliegende Erfindung leicht in der Höhe eingestellt werden, so daß sie zu dem existierenden System paßt, ohne daß der hydraulische Gradient des Schwerkrafteinflusses geändert werden muß. Dieses Merkmal der vorliegenden Erfindung ist kostengünstig in der Anpassung an den hydraulischen Gradienten, wie er in jeder Anwendungssituation vorherrscht. Dadurch tritt eine wesentliche Kostenreduzierung gegenüber den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik ein, bei denen oft aufwendige Pumpsysteme benutzt werden müssen, um unter vergleichbaren Bedingungen zu arbeiten.
Die insbesondere in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Einbauten 28 besitzen eine vorherrschend lineare Konfiguration, wobei die Länge der Einbauten 28 wesentlich größer als ihre Breite ist. Fig. 1 veranschaulicht am besten, wie die Einbauten 28 in dem Behälter 2 angeordnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Einbauten 28 in Reihen 30 angeordnet, die sich parallel zu dem kürzeren Endbereich des Behälters 2 erstrecken. Die Einbauten 28 sind im wesentlichen rechtwinklig zu dem Fluß einer Trägerflüssigkeit 8 angeordnet und vertikal orientiert vorgesehen, so daß die Einbauten einen 90º-Winkel mit der horizontalen Ebene oder der Bodenoberfläche bilden. Obwohl bei dieser bevorzugten Ausführungsform die Bildung eines 90º-Winkels in der horizontalen Ebene gezeigt ist, kann die Erfindung dennoch mit anderen Winkeln realisiert werden, die etwas gegenüber der horizontalen Ebene abweichen. Es ist beabsichtigt, daß die Erfindung alle Einbauten 28 umfassen soll, die im wesentlichen vertikal orientiert angeordnet sind. Eine solche vertikale Orientierung schließt solche Anordnungen ein, bei denen eine Abweichung bis zu 20º von der absoluten Vertikalen vorgesehen ist.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Einbauten 28 sich von der Oberfläche der Trägerflüssigkeit 8 ausgehend bis zu einem Punkt gerade oberhalb der sich verjüngenden Bereiche 16 erstrecken.
Die erfindungsgemäße Ausbildung umfaßt jedoch auch andere Längen von Einbauten 28. Die Einbauten 28 müssen nicht oberhalb der Oberfläche der Trägerflüssigkeit 8 beginnen und sie können sich auch bis in die konischen Bereiche 16 hinein erstrecken.
Aus den Figuren ist erkennbar, daß jeder Satz von Einbauten 28 parallel zu den Endbereichen des Behälters 2 angeordnet ist und so eine Einbautenreihe 30 bildet. Wie am besten aus Fig. 4 erkennbar ist, ist ein Versatz der Einbauten 28 in jeder Einbautenreihe 30 gegenüber einer benachbarten Einbautenreihe vorgesehen. Der dargestellte Versatz ist so, daß die Einbauten 28 einer Einbautenreihe 30 den Abstand der Einbauten 28 in einer benachbarten Einbautenreihe 30 genau halbieren, jedoch besteht keine Notwendigkeit, dies immer so durchzuführen. Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, Einrichtungen zu umfassen, die auch einen anderen Versatz der Einbauten oder keinerlei Versatz der Einbauten zeigen.
Die Einbauten 28 werden in dem Behälter 2 mit Hilfe von Querträgern 32 angeordnet, die ihrerseits mit den Innenseiten 22 des Behälters 2 verbunden sind (wie dies am besten aus Fig. 1 hervorgeht). In bevorzugter Ausführungsform sind die Einbauten 28 oben und unten von je einem Querträger 32 gehalten. Es ist jedoch auch möglich, die Anzahl der Querträger 32 zu verändern, wobei die Einbauten in dem Behälter 2 an verschiedenen Stellen gehalten werden können.
Die Gestalt der Einbauten 28 kann ihrerseits entsprechend verschiedenen möglichen Ausführungsformen variieren. Generell sind die Einbauten 28 linear ausgebildet, wobei der Querschnitt der Einbauten 28 nicht auf eine bestimmte geometrische Gestalt beschränkt ist. Es kann jede geometrische Gestalt eingesetzt werden, mit der Schutzzonen hinter den Einbauten 28 geschaffen werden, so daß ein Teil der Trägerflüssigkeit 8 hinter den Einbauten 28 eine reduzierte Lineargeschwindigkeit einnimmt.
Experimente haben gezeigt, daß ein V-förmiger Querschnitt förderlich ist, wie dies sehr klar aus Fig. 4 entnommen werden kann. Dieser Querschnitt ist gut geeignet für die Funktion der vorliegenden Erfindung. Aus Fig. 4 ist weiterhin erkennbar, daß der Scheitel 34 der V-förmigen Anordnung dem Strömungspfad 38 der Trägerflüssigkeit 8 zugekehrt angeordnet ist.
Im Betrieb besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung verschiedene Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Einer dieser Vorteile besteht in der verbesserten Abscheidung der Feststoffe aus der Trägerflüssigkeit 8. Wenn das Wasser um die Einbauten 28 herumströmt, stellen sich zwei Effekte ein, die zu dem verbesserten Absetzen führen. Zum einen wird hinter jedem Einbauteil 28 eine Zone geschaffen, in der die Trägerflüssigkeit 8 eine verringerte Horizontalgeschwindigkeit aufweist. Da der abgeführte Feststoffanteil eine Funktion dessen darstellt, wie langsam sich die Feststoffe in der Trägerflüssigkeit 8 durch den Behälter 2 bewegen, ist die Schaffung von Zonen niedriger Geschwindigkeit hinter den Einbauten 28 förderlich, um das Absetzen der Feststoffe gegenüber der Trägerflüssigkeit 8 zu begünstigen. In zweiter Hinsicht wird eine leichte Wirbelbildung an den Einbauten 28 erzeugt, wenn die Trägerflüssigkeit 8 um die Ecken der Einbauten 28 herumströmt. Durch diesen Effekt werden die Feststoffe in einer nach abwärts gerichteten Richtung gezwungen und damit die in Schwerkraftrichtung wirkenden Kräfte unterstützt. Die Kombination der Kräfte aus dem Schwerkrafteinfluß und der Wirbelbildung wirken sich in Absetzkräften auf die Feststoffanteile aus, die wesentlich größer sind als bei bekannten Einrichtungen nach dem Stand der Technik. Die vertikale Erstreckung der Einbauten 28 im wesentlichen von oben nach unten in dem Behälter 2 stellt auch sicher, daß ein Bewegungsweg in Richtung auf die sich verjüngenden Bereiche 16 vorgegeben ist, der gegenüber der Horizontalgeschwindigkeit der Trägerflüssigkeit 8 abgedeckt ist. Diese induzierte Wirbelkraft ist höchst hilfreich bei der Abfuhr feiner Feststoffe, die in bekannten Einbauten nach dem Stand der Technik, die nur unter Schwerkrafteinwirkung arbeiten, nicht stattfindet.
Die vertikal ausgerichtete Orientierung der Einbauten 28 verhindert zusätzlich die Tendenz von Feststoffen, sich an den Einbauten 28 niederzuschlagen, wie dies bei bekannten Einbauten der Fall ist, die im wesentlichen geneigt angeordnet werden. Demzufolge arbeitet die Vorrichtung nach der Erfindung auch effektiv unter einer vermehrten Belastung mit Feststoffen und auch dann, wenn die Feststoffe in größeren Größenordnungsbereichen schwanken.
Obwohl der Behälter 2 und die Einbauten 28 aus rostfreiem Stahl bestehen können, wie dies oben beschrieben wurde, ermöglicht die Erfindung trotzdem einen Kostenvorteil gegenüber dem Stand der Technik. Die Endkosten der vorliegenden Erfindung sind typischerweise um ein Vielfaches geringer als bei bekannten Vorrichtungen zur Abfuhr von Feststoffen, und zwar aufgrund des besonders einfachen erfindungsgemäßen Designs und der einfachen Konstruktion, wobei gleichzeitig gleiche oder auch bessere Absetzbedingungen geschaffen werden.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung bestehen in der großen Variationsmöglichkeit der Konfiguration, in denen die Vorrichtung konstruiert werden kann und in der großen Anzahl von Anwendungen, in denen sie einsetzbar ist. Obwohl eine Standardausführung in den Figuren dargestellt ist, kann der Behälter in einfacher Weise durch die Hinzufügung zusätzlicher sich verjüngender Bereiche verlängert werden. Weiterhin kann die Vorrichtung zur Abfuhr von Feststoffen auf die doppelte oder dreifache Kapazität in einfacher Weise erweitert werden, indem zwei oder drei der beschriebenen Vorrichtungen parallel aufgestellt werden. Der Behälter 2, wie er in den Figuren erkennbar ist, besitzt eine ideale Größe, um ihn in einfacher Weise auf einem Nutzfahrzeug oder auf der Schiene transportieren zu können. Auf diese Weise kann auch eine Vorrichtung für eine große Kapazität in Teilen transportiert werden (der Behälter 2 stellt dabei einen Teil dar), um die Vorrichtung dann am Aufstellungsort einzusetzen, wo die Teile schnell zusammengebaut werden können. Diese Flexibilität in der Größe und die Transportfähigkeit erbringen eine Effektivität in der Anwendung der Vorrichtung zur Entfernung von Feststoffen unter solchen Umständen, bei denen Vorrichtungen nach dem Stand der Technik besonders nachteilig waren.
Zusätzlich gestatten es die geringen Erfordernisse für den Betrieb der Vorrichtung nach der Erfindung, diese auch an weit entfernten und unterentwickelten Orten anzuwenden, wo bekannte Vorrichtungen nicht betrieben werden können. Die vorliegende Erfindung erfordert nur eine Druckluftquelle, um die Ventile 24 anzusteuern (was automatisch geschehen kann) und eine 110 Volt- Quelle, um die Zeitsteuereinrichtungen zu betreiben. Diese vereinbarten Betriebsbedingungen führen naturgemäß dazu, daß die Anzahl der Bedienungspersonen und die notwendigen Arbeitsstunden in der Überwachung der Vorrichtung und somit folglich auch die Arbeitskosten niedriger ausfallen.

Claims

1. Vorrichtung (1) zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen mit folgenden Merkmalen:

(a) einem Behälter (2),

(b) einer Einlaßleitung (4) und einer Auslaßleitung (5),

(c) einer Vielzahl linearer Einbauten (28), die in dem Behälter (2) angeordnet sind und eine Einbautenreihe (30) bilden; und

(d) der Behälter (2) eine Vielzahl solcher Einbautenreihen (30) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Behälter (2) rechteckige Gestalt aufweist, wobei die Einlaßleitung (4) an einem seiner kürzeren Endbereiche (12) und die Auslaßleitung (5) an dem gegenüberliegenden Endbereich (13) angeordnet ist;

die Vorrichtung eine Leitung (6) zur Abfuhr von Schlamm aufweist, die mit dem Behälter (2) in Verbindung steht;

die Einbauten (28) eine Längsachse aufweisen, mit der sie so angeordnet sind, daß diese in einem Winkel, der nicht größer als 20º ist, gegenüber der vertikalen Ausrichtung steht;

die Einbautenreihen (30) im wesentlichen rechtwinklig zu dem Strömungspfad (38) einer Trägerflüssigkeit durch den Behälter (2) angeordnet sind; und

die Einbautenreihen (30) über mehr als die Hälfte der Länge des Behälters zwischen der Einlaßleitung (4) und der Auslaßleitung (5) verteilt angeordnet sind.

2. Eine Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten (28) einer Einbautenreihe (30) gegenüber den Einbauten (28) in einer benachbarten Einbautenreihe (30) versetzt angeordnet sind.

3. Eine Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten (28) einer Einbautenreihe (30) gegenüber den Einbauten (28) in einer benachbarten Einbautenreihe (30) um eine halbe Teilung versetzt angeordnet sind.

4. Eine Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten (28) eine solche geometrische Gestalt aufweisen, die zur Bildung von Schutzzonen hinter den Einbauten förderlich ist, sodaß ein Teil der Trägerflüssigkeit hinter diesen Einbauten eine verminderte Lineargeschwindigkeit aufweist.

5. Eine Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Gestalt ein V-förmiges Muster aufweist.

6. Eine Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) einen Bodenteil (14) aufweist und die Einbauten sich von der Oberfläche einer Trägerflüssigkeit (8) in dem Behälter in Richtung auf das Bodenteil erstreckend angeordnet sind.

7. Eine Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter einen Bodenteil (14) aufweist, der eine schräge Oberfläche besitzt.

8. Eine Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenteil (14) einen sich verjüngenden Bereich (16) aufweist.

9. Eine Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein zeitgesteuertes Ventil (24) zum Überführen von Schlamm aus dem sich verjüngenden Bereich (16) in die Leitung (6) für Schlamm vorgesehen ist.

10. Eine Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der sich verjüngenden Bereiche (16) ein zeitgesteuertes Ventil (24) aufweist, wobei jedes zeitgesteuerte Ventil Schlamm zu einem unterschiedlichen Zeitintervall abführt.

11. Eine Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) einen Skimmer zur Abfuhr von Schwimmstoffen aufweist.

12. Eine Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen den Behälter aufnehmenden Tragrahmen aufweist, über den die Höhe des Behälters veränderbar ist.

13. Eine Vorrichtung zum Entfernen und Konzentrieren von Feststoffen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine einen einfachen Transport auf einem Nutzfahrzeug oder der Schiene gestattende Größe aufweist.