DE8401717U1

DE8401717U1 - Vorrichtung zur schmutzwasserklaerung mit waermerueckgewinnung

Info

Publication number: DE8401717U1
Application number: DE19848401717U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-01-21
Filing date: 1984-01-21
Publication date: 1984-04-19

Description

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Klärung von Schmutz- und Prozeßwasser, bestehend aus einem zylindrischen Behälter mit kegelförmiger Spitze» dessen Innenraum so bemessen ist, daß sich die Schmutzpartikel absetzen und das geklärte Wasser am oberen Rand abgezogen werden kann.

Solche Vorrichtungen, auch als Schlammabscheider bezeichnet, dienen u.a. zur Klärung von Schmutzwasser, insbesondere industriellem Abwasser. Der Behälter besteht in der Regel aus einem Zylinder mit Innenrohr, der in einer bestimmten Höhe über der Standfläche trichterförmig zulaufend ausgebildet ist. An der Spitze des Trichters ist ein Rohrstutzen vorgesehen, Über den der sich 1m Trichter absetzende Schlamm abgelassen bzw. abgezogen werden kann. Oe nach Schmutzwasseranfall kann eine derartige Vorrichtung eine Höhe von 3 bis 12 m und einen Durchmesser von 4 und mehr Metern aufweisen. Im Inneren des Behälters 1st ein Krälwerk angeordnet, um ein Absetzen des Schlammes an der Innenwand des Trichters zu vermeiden. Nach unten hin stutzt sich die Vorrichtung bzw. der Behälter Über eine Standzarge oder entsprechende Standbeine auf der Standfläche ab, wobei zwischen der Spitze des Trichters und der Standfläche ausreichend Höhe verbleiben muß, um die notwendigen Rohrleitungen , Ventile u.a. anbringen zu können.

Bei derart bekannten Vorrichtungen, in denen insbesondere industrielles Prozeßwasser gereinigt wird, werden erhebliche Mengen art Prozeßwasser durchgesetzt. Dieses Prozeßwasser hat eine je nach Prozeßführung hohe Temperatur. Dies führt beispielsweise im Hinter dazu, daß in der Umgebung der Vorrichtung Vereisungen durch Wasserschwaden auftreten, weshalb derartige Vorrichtungen meist mit einer.Abdeckung versehen sind. Das dann aber an der Abdeckung und an der Wandung des Behälters auftretende Schwitzwasser führt zu Beeinträchtigungen, wobei als wesentlicher Nachteil zu ver-

merken 1st, daß das verhältnismäßig warme Prozeßwasser anschließend entweder zuriweiteren Prozeßführung abgekühlt: oder aber dem Vorfluter zugeführt wird.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung zur Klärung von Schmutz- und Prozeßwasser so weiter zu entwickeln, daß die im zu klärenden Wasser gespeicherte Wärme zurückgewonnen werden kann und insbesondere im Winter eine Belästigung der Umwelt vermieden wird.

Die Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß der Behälter oder Teile desselben als Wärmetauscher ausgebildet sind.

Auf diese Weise ist es möglich, nicht nur im Hinter, sondern auch während der übrigen Jahreszeiten die vom Prozeßwasser bzw. Abwasser mitgeführte Wärme zurückzugewinnen und für andere Zwecke einzusetzen. Je nach Ausbildung des Wärmetauschers kann dabei das zu klärende Wasser so weit abgekühlt werden, daß eine weitere Verwendung ohne weiteren Kühlvorgang möglich ist. Zumindest aber kann das geklärte Wasser anschließend in die Vorflut gegeben werden, ohne daß eine Beeinträchtigung der Umwelt eintritt. Vor allem im Winter sind Beeinträchtigungen der Umwelt auch in der Nähe der Vorrichtung selbst ausgeschlossen, weil die vom Prozeßwasser mitgeführte Wärme sicher abgeführt wird.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Neuerung ist vorgesehen, daß um die Wandung des Behälters ein, den Erfordernissen entsprechend langes,Kup^errohr gewunden ist.Dieses^Kupfepföhr.-wird schlangenförmig um 4ie Wandung des Behälters herumgeführt und

_t tee · ♦ *

so dicht angelegt, daß .eine gute Wärmeübertragung vom Stahl mantel an das Kupferrohr stattfindet.

Zweckmäßigerweise soll neuerungsgemäß das Kupferrohr an der Außenseite der Wandung anliegend und zur Atmosphäre > hin isoliert angeordnet sein* so daß ein Abstrahlen der vom Wärmeträgermediuifc aufgenommenen Wärme an die Atmosphäre sicher unterbunden ist.

Je nach Größe der vom Prozeßwasser mit^efUhrten Wärme

kann es vorteilhaft sein, das Kupferfohr abschnittsweise zu verlegen, um so eine größere oder kleinere Menge Wärme abführen zu können.

Nach einer weiteren Ausbildung ist vorgesehen, daß die

Wandung des Behälters als Doppelwand ausgebildet ist. Die Doppelwand führt dann insgesamt das Wärmeträgermedium, f. wobei die äußere Doppelwand zweckmäßigerwetse wiederum gegenüber der Atmosphäre isoliert ist. Dabei sollte je nach Standort der Vorrichtung vorgesehen sein, daß die Wärmeisolierung lösbar ist, so daß beispielsweise bei Sonnenein- ^! strahlung die Aufwärmung des Wärmeträgermediums gezielt

durch die Sonneneinstrahlung verbessert wird.

Bei Vorrichtungen, bei denen im oberen Teil des Behälters j im Anstand zur Wandung ein Innenrohr angeordnet ist, ist es vorteilhaft, dieses als Doppelmantel auszubilden, wobei dessen Innenraum als Reinwasserraum dient. Eine derartige Ϊ Ausbildung des Wärmetauschers!äst deshalb zweckmäßig, weil ■% der als Doppelmantel ausgebildete Wärmetauscher dann im Prozeßwasser angeordnet werden kann, also gegenüber der Außenatmosphäre nicht gesondert abgesichert bzw. abisoliert werden muß. Weiter ist dabei vorteilhaft, daß das Prozeß-

wasser einmal im Schmatzwasserraum abwärts an dem Doppelmantel vorbeiströmt und dann als Reinwasser auf der anderen Seite wieder hochströmt, so daß eine doppelte.Beeinflussung und damit sichere Aufwärmung des im Doppelmantel angeordneten Wärmeträgermediums erreicht ist.

Um eine gleichmäßige Erwärmung des Wärmeträgermediums sicherzustellen, ist vorgesehen, daß die Doppelwand bzw. der Doppelmantel Abschnitte bildend ausgebildet ist, wobei jedem Abschnitt ein Wärmeträgermediumzu- und -abführungsrohr zugeordnet ist. Dazu ist es zweckmäßig, die Doppelwand bzw. den Doppelmantel durch Leitbleche in ineinander übergehende Abschnitte zu unterteilen. Damit ist ein gleichmäßiger Fluß des Wärmeträgermediums innerhalb der Doppelwand gesichert und somit eine gleichmäßige Wärmeaufnahme erreicht.

Vorrichtungen zur Klärung von Schmutz- und Prozeßwasser weisen wie erwähnt in der Regel eine Abdeckung auf. Neuerungsgemäß soll diese doppelwandig ausgebildet und von einem Wärmeträgermedium durchflossen sein. Auf diese Weise kann auch die Abdeckung als Teil des Wärmetauschers dienen oder aber als selbständiger Wärmetauscher.

Zusätzlich zu den beschriebenen Ausbildungen des Wärmetauschers ist nach einer Weiterbildung der Neuerung vorgesehen, daß im Reinwasserraum Wärmeträgermedium führende Rohre angeordnet sind. Dies hat insbesondere bei Vorrichtungen mit einem mehrere Meter Durchmesser aufweisenden zylindrischen Behälter den Vorteil, das alle Bereiche des Reinwasserraums gleichmäßig vom Wärmetauscher mitversorgt werden. Dabei 1st es vorteilhaft, die Rohre an einem Traggerüst zu befestigen, das auf den Rind des Behälters aufgelegt 1st. Bei Reparaturen öder sonstigen Wartungsarbeiten kann dann das ganze Paket der Rohre mit Hilfe eines.Krans o.a. Einrichtungen aus dem Reinwasserraum herausgehoben und auch später

-B-

wieder dahinein abgesenkt werden. Dabei kann die Zuführung des Wärmeträgermediums bei den in den Reinwasserraum hineinragenden Rohren von oben und auch die Abführung des Wärmeträgermediums an gleicher Stelle erfolgen. Dagegen werden die Doppelwände oder der Doppelmantel oder auch das Kupferrohr in der Regel von einem von unten zxigeführten Wärmeträgermedium kontinuierlich nach oben, d.h. in Richtung Rand bzw. Abdeckung durchströmt.

Die Neuerung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß eine Vorrichtung geschaffen ist, die in vorteilhafter Weise gleichzeitig der Wärmerückgewinnung dient und zwar ohne daß dazu außer dem eigentlichen Wärmetauscher zusätzliche Teile oder Aggregate benötigt werden. Lediglich wicd der Behälter oder Teile desselben in einer geänderten und verbesserten Raumform ausgeführt, so daß diese gleichzeitig Wärmetauscher sind bzw. als Wärmetauscher dienen. Die Wärmerückgewinnung hat aber nicht nur den Vorteil, daß damit Wärme für andere Zwecke zur Verfügung steht, sondern gleichzeitig werden damit für nachfolgende Verwendungszwecke des geklärten Wassers Arbeitsgänge integriert bzw. negative Beeinflussungen des Prozesses bzw. der Umwelt verhindert.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Neuerung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 einen Behälter im Längsschnitt ι in zwei unterschiedlichen Ausführungsformen,

Fig. 2 einen Querschnitt und

Fig. 3 einen Behälter, teilweise im Längsschnitt mit Inneneinrichtung.

Fig. 1 zeigt einen Behälter 1, mit seinem zylindrischen Gehäuse 2, der Abdeckung 3 und dem unten anschließenden Trichter 4. Im Bereich des Oberganges 5 zwischen zylindrischem Gehäuse 2 und Trichter 4 ist eine als Hohlzylinder 7 ausgebildete Standzarge 6, das zylindrische"Gehäuse 2 abstützend, angeordnet.

Der Hohlzylinder 7 hat einen größeren Durchmesser als das zylindrische Gehäuse 2, so daß der unterhalb des zylindrischen Gehäuses 2 geschaffene Raum vergrößert ist. Der Hohlzylinder 7 ist über einen mit etwa 45° Neigung angebrachten Blechring an das zylindrische Gehäuse 2 bzw. den Trichter 4 angeschlossen.

Die Wandung 9 des zylindrischen Gehäuses 2 und des Trichters 4 ist auf^Tder Außenseite 9 mit einem umlaufenden Kupferrohr Ii vevsehen, das dicht an der Außenseite Io anliegt und als Wärmetauscher 12 dient. Dieses Kupferrohr 11 wird von einem Wärmeträgermedium durchflossen, das die vom zu reinigenden Schmutz- bzw. Prozeßwasser mitgeführte Wärme aufnimmt und für weitere Zwecke zur Verfügung hält.

Wie in Fig. 1 verdeutlicht, kann das Kupferrohr in einzelnen Abschnitten 13, 14 verlegt sein, was insbesondere bei hohen Temperaturunterschieden von Vorteil ist. Es versteht sich, daß das Kupferrohr 11 zur Atmosphäre hin isoliert ist, um die aufgenommene Wärme nicht frühzeitig wieder an die Atmosphäre abzugeben.

Während auf der linken Seite der Abbildung nach Fig. 1 der Wärmetauscher in Form des umlaufenden Kupferrohres 11 dargestellt ist, ist auf der rechten Seite ein Wärmetauscher in Form einer Doppelwand 15 dargestellt, die Von dem WaVmeträgermedium durchflossen wird. Ebenso wie auf der Unken Seite ZufUhrungsrohre 16 und AbfUhrungsrohre 17 für das

- Io -

Wärmeträgerinedi um vorgesehen sind, sind entsprechende Rühre auch bei der Doppelwand 15 vorgesehen. Zur gleichmäßigen Führung des Wärmeträgennediums in der Doppelwand 15 sind Abschnitte 13', 14" bildend Leitbleche 18, 19 die beiden Wände verbindend angeordnet.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der im Abstand zur Wandung 9 ein Innenrohr 22 angebracht ist, das als Doppelmantel 23 ausgebildet und ebenfalls von einem Wärmeträgermedium durchflossen ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist gleichzeitig auch die Wandung 9 als Doppelr. wand 15 ausgebildet. Beide Wände sind über Verbinder 25 miteinander verbunden, so daß bei Bedarf und wenn es zweckmäßig ist, Doppelwand 15 und Doppelmantel 23 als ein Wärmetauscher 12 dienen. Bei dsr in Fig. 2 dargestellten und auch in Fig. 3 wiedergegebenen Ausführungsform der Vorrichtung zur Klärung von Schmutz- und Prozeßwasser wird das Schmutzwasser von oben her in den Ring zwischen Wandung 9 un d'Innenrohr 22 gegeben und dann am unteren Rand des Innenrohres 22 umgelenkt und mittig des Innenrohres 22 am oberen Rand abgezogen. Damit ist der Innenraum des Innenrohres 22 der Reinwasserraum, während der Ringraum zwischen Innenrohr 22 und Wandung 9 der Schmutzwasserraum 2b ist.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind in den Reinwasserraum 27 Rohre 29, 3o eingehängt, die vom Wärmeträgermedium durchflossen sind. Diese Rohre 29, 3o werden von dem Traggerüst 31 aLgsstUtzt, daß auf dem Rand 32 des Behälters 1 aufliegt. Auf diese Weise können die Rohre 29, 3o als Paket aus dem Reinwasserraum 27 herausgehoben werden, wenn Wartungs- o<ier sonstige Arbeiten notwendig sind.

Mittig des Behälters. 1 ist ein Krälwerk 34 vorgesehen. Diesas Krälwerk sorgt 1m Bereich des Trichters 4 dafür, daß

sich keine Schmutzteilchen auf der schrägen Wandung des Trichters absetzen. Die Welle 38, die Über den Antrieb beaufschlagt 1st, wird Über Trockenlager 35, 36 sicher geführt, so daß ein vorteilhafter Kläreffekt erzielt wird, Das gereinigte Wasser wird wie erläutert am oberen Rand des Behälters abgezogen und Über das Reinwasserrohr 39 abgeführt.

Claims

Dr.-Ing. Gottfried Kronenberger, Hackenberg 8, 563o Remscheid Vorrichtung zur Schmutzwasserklärung mit Wärmerückgewinnung Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Klärung von Schmutz- und Prozeßwasser, bestehend aus einem zylindrischen Behälter mit kegelförmiger Spitze» dessen Innenraum so bemessen ist, daß sich die Schmutzpartikel absetzen und das geklärte Wasser am oberen Rand abgezogen werden kann,

dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter oder Teile desselben als Wärmetauscher

(12) ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß um die Wandung (S) des Behälters (1) ein, den Erfordernissen entsprechend langes, Kupferrohr (1.1) gewunden ist.

till

• * · I * I

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferrohr (11) an der Außenseite (lo) der Wandung (9) anliegend und zur Atmosphäre hin isoliert angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und Anspruch 3, dadurc h gekennzeichnet, daß das Kupferrohr (11) abschnittsweise verlegt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (9) des Behälters (1) als Doppelwand (15) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des Behälters (1) im Abstand zur Wandung (9) ein Innenrohr (22) angeordnet ist, das als Doppelmantel (23) ausgebildet ist und dessen Innenraum als Reinwasserraum (27) dient.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelwand (15) bzw. der Doppelmantel (23) Abschnitte bildend ausgebildet ist, wobei jedem Abschnitt (13, 14) ein Wärmeträgermediumzu- und -abfuhrungsrohr (16, 17) zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelwand (15) bzw. der Doppelmantel (23) durch Leitbleche (18, 19) in ineinander Übergehende Abschnitte (13', 14') unterteilt ist.

- 3 -

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 5 oder Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß dem Behälter (1) eine Abdeckung (3) zugeordnet ist, die doppelwandig ausgebildet und von einem Wärmetrügermedium durchflossen 1st.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Reinwasserraum (27) Wä'rmeträgermedium führende Rohre (29, 3o) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (29, 3o) an einem Traggerüst (31) befestigt sind, das auf den Rand (32) des Behälters (1) aufgelegt ist.