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Vorrichtung zum Entwässern von Trüben Die Erfindung bezieht sich auf
eine Vorrichtung zum Entwässern von Trüben, z. B.
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Feinkohlentrüben oder anderen Treiben, die sich durch eine von der
Aufgabe nach dem Ablauf hin in Richtung der Bewegung des Siebgutes über das Sieb
in ihrer Breite, abhängig vom Radius des Aufgabekreisabschnittes abnehmende Ausbildung
der geneigten Siebfläche kennzeichnet, deren Aufgabekante nach einer Kreislinie
verläuft, deren Mittelpunkt im Schnittpunkt der seitlichen Begrenzungen der Siebfläche
liegt. Das Sieb ist derart gekrümmt, daß eine aneinandergereihteAnzahl solcher Siebe
eine geschlossene Mantelfläche eines abgestumpften Kegels bilden. In besonderen
Fällen sind Führungsleisten und Drehbarkeit der Siebfläche vorgesehen. Siebgutablauf
und -zulauf erfahren eine besondere Ausbildung, die aus der folgenden Beschreibung
ersichtlich wird.
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Es sind Entwässerungsvorriclltungen bekannt. bei denen trapezförmige
Siebe, deren parallele Trapezkanten in der Bewegungsrichtung des Siebgutes liegen,
zu einem vieleckigen Tisch zusammengesetzt sind. Dieser Tisch wird in Drehung versetzt.
Nachteilig ist bei dieser Vorrichtung die Trfibeaufgabe, die mittels eines feststehenden
Rohres die Trübe über einen Radius der Siebe verteilt.
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Zudem haben die Siebe eine ebene Lage. Das aufgegebene Gemenge bleibt
also dort auf der Siebfläche liegen. wo es aufgegeben ist.
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Durch die Drehung des Siebes erfolgt die Zuführung über die gesamte
Siebfläche. Keineswegs ist also die Siebform der Aufgabemenge in irgendeiner Weise
angepaßt. Eine Ent-Wässerung im Sinne der Erfindung, ähnlich der Abwicklung eines
Siebungsvorganges mit Bewegung des Siebgutes über das Sieb, kann mit der bekannten
Vorrichtung nicht erzielt werden, weil die genannte Lage der Siebe, die Art der
Trübeaufgabe und die Stellung der Siebe zur Aufgabe naturgemäß den Entwässerungsvorgang
in der erfindungsgemäßen Weise und Ordnung nicht ermöglichen Filtervorrichtungen,
bei denen genau die gleichen Verhältnisse wie oben beschrieben vorliegen. sind ebenfalls
bekannt. Noch ungünstigere Ergebnisse zeigen bekannte Vorrichtungen, bei denen die
Aufgabe nicht einmal durch ein Siebrohr, sondern durch einfaches Ausfließen der
Trübe an einer einzigen Stelle erfolgt.
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Dabei wird selbstverständlich eine vollkommen unregelmäßige Belastung
des Siebes eintreten. Es sind ferner Klärvorrichtungen bekannt, bei denen aus einer
dünnflüssigen Trübe die in derselben enthaltenen Feststoffe) mittels unter dem Wasserspiegel
angeordneter Siebflächen abgeschieden werden sollen.
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Die Aufgabe erfolgt hif,r mittig und unter
einem Wasserspiegel,
so daß von einer gleichmäßigen \~erteilung bzw. einer Aufgabe, die, der Siebform
angepaßt ist, nicht gesprochen@ werden kann. Es sind in einer solchen Vor richtung
zwar Siebe mit trapezförmigem Querschnitt verwandt worden, doch ist dabei ebenfalls
die Aufgabe an der inneren, schmalsten Seite erfolgt. so daß also die kleinste Siebfläche
am meisten belastet wird.
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Da dies zudem noch unter Wasser erfolgt, ist also weder ein gleichmäßiger
Betrieb noch eine auch nur annähernd volle Ausnutzung der Siehe zu erzielen.
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Auch mit den bekannten mehrfach aneinandergereihten rechteckigen
Siebflächen, wie e;ne solche z. B. in Abb. l dargestellt ist, ist eine gleichmäßige
und die siebausnutzende Entwässerung nielit zu erzielen. bei diesen Siebflächen
wird das Aufgabegut am Siebkopf 1' geradlinig zugeführt. Das Siebgut bzw. der Siebrückstand
bewegt sich zwischen parallelen Siebbegrenzungskanten 2' und 3' über die Siebbahn
hinweg. Der Siebrückstand läuft am Siebrand 4' in eine Sammelrinne o. dgl. Es ergibt
sich also bei diesen Sieben insofern eine falsche Bemessung und Verteilung der Siebfläche,
als ziwschen der Menge des Aufgabegutes A und der des Siebaustrages B am Siebende
4' infolge des Siebdurchlaufes erhebliche Unterschiede bestehen.
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Wird die Aufgabemenge A = 100 gesetzt und ist der Austrag B z. B.
= 20%. so findet in der unteren Siebhälfte nur eine sehr geringe Siebausnutzung
statt, während die obere Siebhälfte, insbesondere bei und in der Nähe der Aufgabekante
1' meist überlastet ist. Es ergeben sich daher unvorteilhafte Wirkungen verschiedener
Art. Bei Entwässerungsvorrichtungen z. B. kann daher eine wirkungsvolle Eindickung
der Trübe erst in ziemlicher Entfernung von der Aufgabestelle stattfinden, da die
Siebbreite an der Aufgabestelle trotz der dort vorhandenen größeren Wassermenge
nicht größer als am Abwurf 4', der Stelle mit der kleinsten Wassermenge, ist. Die
Praxis hat u. a. - bei feststehenden Siebflächen insbesondere deutlich - gezeigt,
daß sich auf der Siebbahn in einiger Entfernung von der Aufgabekante 1' einseitig
gelegene Inseln vorentwässerten Gutes bilden. Da die Siebbreite zwischen den Siebkanten
2' und 3' über die gesamte Siebe länge gleichbleibt. werden diese Inseln von dem
nachfließenden Trübestrom umflossen und dieser zufolge tier durch die Inseln verkleinerten
Siebfläche nur ungenügend entwässert dem Siebende 4' zugeführt. Die feinen Festbestandteile
können nur ungenügend abgefiltert werden usw.
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Würde man nun zur Beseitigung dieser Nachteile das Sieb trapezförmig
gestalten - Abb. 2 zeigt ein solches bekanntes trapezförmiges Sieb mit den Kanten
5', 6', 7' und 8' -, und zwar derart, daß die breiteste der parallelen Trapezkanten,
d. h. die Kante 5', als Aufgabekante ausgebildet würde, so würde @war die Verteilung
der Siebfläche zwischen Aufgabe- 5' und Ablaufkante 8' etwa entsprechend dem Mengenunterschied
zwischen Siebaufgabe und Siebgutablauf vorgenommen. Hierdurch wären nunmehr die
einzelnen Flächeneinheiten des Siebes annäbernd zu gleich großen Siebleistungen
herangezogen.
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Bei einer solchen trapezförmigen Siebausbildung verbliebe aber noch
der Übelstand, daß bei einer geradlinig verlaufenden Aufgabe kante 5' die rechtwinklig
zu dieser herab strömenden Siebgutströme C nur verschieden lange Siebwege zurücklegen
könnten und dann an den Seitenkanten 6' und 7' des Siebes auflaufen und hierbei
u. a. unerwünschte Wirbelbildungen hervorrufen würden.
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Es sind auch Vorrichtungen, und zwar Trockengutklass ersiebe für
die Zerlegung des Siebgutes nach Korngrößen, insbesondere zur Aussichtung von feinstkörnigen
und pulverförmigen Stoffen auf trockenem Wege, bekannt, bei denen sich die Siebfläche
zwischen Aufgabe- und Abwurfkante absatzweise verengt. Hierbei sind die Seitenkanten
6' und 7' der beiliegenden Abb. 2 treppenstufenförmig ausgebildet. Es ergibt sich
ohne weiteres, daß für die zwischen den einzelnen Absätzenliegenden rechteckigen
Siebflächen hinsichtlich Siebausnutzung das gleiche gilt, was eingangs über das
Sieb nach Abb. 1 gesagt ist.
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Es ist auch leicht einzusehen, daß die geradlinig herabströmenden
Siebgutströme ähnlich der Ströme C in Abb. 2 an den jeweiligen Absatzkanten auflaufen
und unerwünschte Wirbelbildungen hervorrufen. Zur Vermeidung dieses Übelstandes
müssen bei den bekannten Trockengutklassiervorrichtungen hinter jedem Siebabsatz
muldenförmige Rinnen als reduzierte Übergangsstücke zu den nächsten schmaleren Siebstücken
angesetzt werden. Hierdurch wird jedoch jedes Einzelsieb hinter einer solchen Rinne
in sich ein abgeschlossenes Sieb nach der Abb. 1 mit allen angeführten Nachteilen.
Ein aus einer Anzahl dieser Einzelsiebe und Verteilungsrinnen bestehendes Trockengutklassiersieb
bleibt - abgesehen von den siebungstechnischen Nachteilen - in seiner Anwendung
ausschließlich auf einige wenige Fälle zur Aussichtung von feinstkörnigen und pulverförmigen
Stoffen auf trockenem Wege beschränkt. Da die Vorteilungsrinnen immer beiderseitig
über die nachfolgenden Siebbreiten hinausragen, ist die gleichmäßige Verteilung
der Siebaufgabe nach Gutmenge und @zusammensetzung über die verjüngten muldenförmigen
Rinnen
auf die nachgeordnete schmälere Siebfläche in den meisten Fällen praktisch unmöglich.
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Es sind fernerhin Trockensichtvorrichtungen bekannt. die mit einem
dünnen Siebgewebe (Siebg-aze) arbeiten. bei denen tlie Siebfläche von der Aufgabestelle
aus mit dem Siebgutrückstand abnimmt. Es sind dies zumeist Sichtanlagen zur Aussichtung
pulverförmigen Siebgutes mit trichterförmiger Siebfläche. Bei diesen bekannten Vorrichtungen
mit trichterförmiger Siebfläche ist als Grundform der Betriebssiebeinheit die Siebfläche
eine vollständige in sich geschlossene Mantelfläche eines abgestumpften Kegels,
die in dieser Betriebseinheit als Begrenzungskante nur die - beiden vollständigen
oberen und unteren Kreislinien aufweist. Bei gleichmäßiger Aufgabe des Siebgutes
auf die Kreislinie mit dem größten Durchmesser laufen nunmehr alle Siebgutströme
mit gleich langen Siebwegen und ohne Kantenbehinderung über die Siebbahn. Auch ist
die Verteilung der Siebfläche zwischen Aufgabe und Ablaufkreiskante etwa entsprechend
dem Mengenunterschied zwischen Siebaufgabe und Ablauf des Siebrückstandes. Zufolge
der eigenartigen Ausbildung und Betriebsweise der Sieb- und Aufgabevorrichtung werden
die Siebgutteilchen jedoch in kurven-, spiral-oder serpentinförmigen Bahnen über
die Siebfläche hinweggeführt. Weiterhin ergeben sich Nachteile dadurch, daß die
Siebfläche bzw. die Siebaufgabekante der jeweils vorliegenden Siebgutmenge bei Einhaltung
der stets notwendigen Siebbahnlänge meist nicht angepaßt werden kann. Wenn z. B.
für einen Siebvorgang entsprechend der Siebgutmenge und Siebgutart eine Siebfläche
nach Abb. 3, also nur ein Sektor aus einer Kreistingfläche bzw. E;egejsttunpfmalItel
ffäche notwendig ist. muß bei den bekannten Vorrichtungen eine vollständige Kreisringsiebfläche
bztv. Ivegelstumpfmantelfläche angesetzt werden. Es würde sich also eine noch bedeutend
größere Überbemessung und schlecht ausgenutzte Siebfläche ergeben als nach Abb.
I. Es lassen sich also bei diesen Rund- und Ringsieben nicht stets alle Einflußgrößen
gleichzeitig berücksichtigen, die zur Durchführung eines wirtschaftlichen und technisch
folgerichtigen Siebvorganges beachtet werden müssen. d. h.
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Breite der Aufgabekante entsprechend der Siebgutmenge, gleichmäßige
Verteilung des Gutes über diese Kante, Sieblänge den Siebeigenschaften des Gutes
angepaßt. die Siebneigung entsprechend der Förderfähigkeit des Siebgutes bzw. der
Eigenart der Siebmaschine, Verengung der Siebfläche entsprechend dem fortschreitenden
Siebvorgang und radiale Führung der Siebgutteile. ~~~~~~ Nach der vorliegenden Erfindung
einer Vorrichtung zum Entwässern von Trüben wird nun zur Beseitigung dieser Nachteile
die Gestaltung der Siebfläche so vorgenommen. daß sie sich von der Aufgabe- zur
Ablaufkante entsprechend dem fortschreitenden Entwässerungsvorgang zwischen den
äußersten geradlinigen Siebgutbahnen stetig verengt, wobei alle Siebgutteilchen
sich auf Linien bewegen. die durch die Schnittpunkte der geradlinig über die ganze
Sieblänge verlaufenden beiden äußersten Siebgutbahnen gehen.
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Nach der Erfindung wird daher die parallele Trapezkante, d.h. die
Aufgabekante 5 des trapezförmigen 5 iebes kreisförmig ausgebildet. Eine solche Ausbildung
zeigt die Abbildung 3. nach welcher die Aufgabekante 9' und die Ablaufkante 12'
kreisförmig ausgebildet ist. Es entsteht also eine Fläche annahernd in der Form
eines Kreisflächenabschnittes. Die einzelnen Siebgutströme D, die von vornherein
eine radiale Richtung erhalten. werden alle einen glatten Überlauf über das Sieb
in gleich langen Siebwegen durchführen können. Damit ist aber nahezu eine über das
ganze Sieb gleichmäßig verteilte spezifische Arl)eitsleistung (Entwässerungsleistung)
und ein gleichmäßiger Vorgang des Entwässerns ermöglicht.
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Die Kreislinie der Aufgabekante 9' bestimmt sich durch den Radius
des Kreises, fiir den der Schnittpunkt der seitlichen Begrenzungslinien 10' und
11' der Siebfläche Mittelpunkt ist.
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Cm ein radiales Fließen der Siebgutströme über die Siebfläche nur
durch die eigene Führung der Schwerkraft zu erzielen, wird das Sieb gekrümmt ausgebildet.
und zwar derart. daß eine aneinandergereihte Anzahl solcher Siebe eine geschlossene
Fläche, vorzugsweise eine Mantelfläche eines abgestumpfen Kegels, bilden. Eine solche
Ausbildung des einzelnen Siehes und auch die Aneinanderreihung einer beliebigen
Zahl dieser Siebe lJis zur vollständigen Kegelmantelfläche stellt die Anwendungsmöglichkeit
im Großbetrieb dar.
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Durch Anordnung von radialen Führungsleisten lassen sich besondere
Wirkungen erzielen. u. a. die Erreichung einer mehr oder weniger großen Stauung
des Siebüberlaufes am Siebaustrag. Diese Stauung ist z. B. in der Praxis gelegentlich
dort erwünscht, wo die feinsten Festteile aus der durchfließenden Flüssigkeit heraus
und im Siebrückstand zurückgehalten werden sollen. Erreicht wird diese Wirkung dadurch,
daß das aufgestaute Überlaufgut als Filter für die nachlaufende Trübe bzw. deren
Feinststoffe arbeitet. Die Stauwirkung tritt ein, und zwar um so mehr.
je
näher die Siebablaufkante 12' zum Kreismittelpunkt, d. h. zum Schnittpunkt der radialen
Seitenkanten des Siebes hin festgelegt wird. Bei zur Entmischung neigendem Aufgabegut
und bei vollständiger kegelmantelförmiger Siebfläche kann dieselbe drehbar angeordnet
werden. Vor dem Ablauf des Siebes kann ein heb- und senkbarer Staukörper angeordnet
werden, durch dessen Heben und Senken die SIenge des durch. den Ablauf hindurchgehenden
Siebrückstandes und damit der Entwässerungsgrad und die Entwässerungszeit geregelt
werden können.
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Die Ausbildung der Nufgabekante als Kreislinie zur Erzielung gleichmäßiger
Belastung der Siebfläche setzt natürlich bei angestrebter voller Ausnutzung der
Siebfläche voraus, daß auch eine gleichmäßige Trübe zuführung erfolgt. Diese Gleichmäßigkeit
wird durch die Aufgaberinne nach der Erfindung gesichert. Die Aufgaherinne ist in
mehrere lange Rinnen aufgeteilt. die in gleichmäßiger \~erteilung auf den Umfang
der Siebfläche enden und deren als Siebböden ausgebildeten Mündungen sich absatzweise
aneinander anschließen. Hiermit wird eine gleichmäßige Aufgabe einer nicht entmischten
Trübe auf die kreislinienförmige Siebaufgabekante gesichert.
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In der Zeichnutig ist neben den Abbildungen zur Erläuterung des Grundgedankens
der Erfindung eine Ausführungsform der Erfindung für den Großbetrieb dargestellt.
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Es zeigen: Abb. 1 bis 3 die Erfindung erläuternde schematische Darstellungen
von Siebflächenformen, Abb. 4 einen Schnitt durch eine kreis- bzw. kegelförmige
Entwässerungsvorrichtung für den Großbetrieb gemäß der Erfindung.
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Abb. 5 eine Draufsicht der Vorrichtung nach Abb. 4.
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Die Siebvorrichtung ist von einem äußeren Alantel, bestehend aus
einem zylindrischen Teil t mit anschließendem kegelinantelförmigem Teil 2, umgeben.
Beide Teile I und 2 bilden zusammen einen mit einer Rodenöffnung versehenen Behälter.
der unter Zuhilfenahme von Rollen 10 auf einem Unterbau 9 drehbar ist. Dieser Behälter
ist durch radial angeordnete, die Behältermitte frei lassende Wände 3 in einzelne
Kammern 4 mit annähernd dreieckiger Grundfläche unterteilt, in die die kegelmantelförmig
gebogenen Siebe 5 eingelegt sind. Die Wände 3 sind über die Siebe hinaus geführt,
derart, daß der die Siebe überragende Teil der Wände 3 als Stauwand für das aufgegebene
Siebgut wirkt.
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Zwischen den Sieben und dem Behältermantel verbleibt ein Kaum zur
Abführung des durch die Siebe hindurchgehenden Wassers. In der Behältermitte im
Boden des kegelförmigen Mantels ist ein den Ablauf für das entwässerte Trübegut
verschließender heb- und senkharer Stauring 15 angeordnet.
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Ober dem Behälter (I, 2) wird die Zuführungsrinne 6 durch verstellbare
Zungen 7a in einzelne Rinnen 7 unterteilt, die das Trübegut entlang dem Siebumfang
bis über die einzelnen Kammern 4 führen und durch den durchlöcherten Boden in die
Siebliammern laufen lassen. Unter dem gelochten Boden der Rinnen 7 sind Leitbleche
8 angeordnet, die die durchlaufende Trübe zur Aufgabestelle. d. h. all den Siebkopf,
heranführen.
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Unter der Mitte des Behälters ist ein drehbarer Verteilerrüssel 16
angeordnet, der den entwässerten Siebrüclistand aufnimmt und in die einzelnen zu
den Nachentwässerungstürmen führenden Rinnen 17 verteilt.
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Um den oberen Teil des Verteilerrüssels 16 ist ein ringförmiger Wasserkasten
18 eingebaut, der den Siebdurchgang sammelt und durch die Leitung 19 abführt.
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Zum Antrieb des Behälters ist am kegelmantelförmigen Teil 2 ein Zahnkranz
12 befestigt. der mit einem durch den Antrieb 14 angetriebenen Zahnrad 13 kämmt.
Die Siebvorrichtung wird über diese Zahnradübersetzung in langsame Drehung versetzt.
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Im Bedarfsfalle, z. B. bei Vorhandensein von Ton. Lette usw., wird
eine Ringbrause 20 für Frischwasser über der Siebfläche angeordnet. Diese zusätzliche
Frischwasserzuführung bewirkt dann ein Hindurchspülen dieser unerwünschten Stoffe
durch das Sieb.
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Die in der ZuEührungsrinne 6 zulaufende Aufgabetrübea wird durch
die verstellbaren Zungen 7a auf die einzelnen Rinnen 7 verteilt. Durch diese hindurch
läuft die Trübe über die Leitbleche 8 und berieselt kreisförmig die sich drehenden
Teile der Entwässerungsvorrichtung. Durch die Drehung erhält jede Siebkammer nacheinander
aus jeder Rinne Trübegut aufgegeben, so daß die durch Entmischungen in der Zuführungsrinne
eingetretene Verschiedenartigkeit des Gutes in den einzelnen Rinnen 7 nicht stets
auf ein und derselben Siebbalm zur Auswirkung kommt. Außerdem wird eine mengenmäßig
gleiche Verteilung auf die einzelnen Siebkammern gewährleistet. Nach Ablauf von
den Leitblechen 8 gelangt das Trübegut auf die Siebe 5. Da infolge der kegehnantelförmigen
Gestaltung der Siebfläche an der Aufgabestelle, also der Stelle der größten Belastung.
im Gegensatz zu den rechteckigen Sieben auch die größte Siebfläche zur Verfügung
steht, findet auf kürzestem Wege eine starke Entwässerung bzw. Eindickung des Trübegutes
statt. Gleichzeitig wird durch die radial angeordneten Stauwände 3 das in
zunehmender
Eindickung befindliche Gut b zwangsläufig mittig gesammelt und durch die zunehmende
Verengung des Abflußquerschnittes hochgeschichtet. Nachfließendes fliissigeres Trübegut
kann nun nicht, wie bei den rechteckigen Sieben, um das eingedickte Feststoffgut
herum- und vorbeifließen, sondern es wird gezwungen, auf dieses aufzulaufen, wobei
sich beim Durchgang des Wassers durch das darunterliegende Feststoff-I)olster, z.
B. Kohle, die feinen Festbestandteile, d. h. die Schlämme, abfiltern. Um diesen
Vorgang noch zu begünstigen und das feste Gut bis zur Zähflüssigkeit einzudicken,
ist über der Abflußöffnung, wie aus der Zeichtlung ersichtlich ist, ein heb- und
senkbarer Stauring 15 angeordnet. Durch diesen Ring kann der Abflußquerschnitt des
vorentwässerten Gutes c dem Bedarf entsprechend eingestellt werden. Dieses Gut c
fließt nun sofort in einen drehbaren Verteilerrüssel I6 - beim rechteckigen Sieb
sind erst noch Sammelrinnen erforderlich - und von hier durch die einzelnen Rinnen
I7 zu den Nachentwässerungstürmen.