DEE0008607MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 22. Februar 1954 Bekanntgemacht am 20. September 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Vorrichtungen zum Abtrennen von Sand und anderen festen Stoffen aus strömenden Flüssigkeiten durch Schwerkraft, welche aus einer Mehrzahl einzelner geneigter Zellen mit kleinen Querschnitten bestehen, sind bekannt. - In diesen Zellen, die eine Vielzahl paralleler, in Strömungsrichtung der Flüssigkeit liegender Kanäle darstellen, ist die Fallhöhe der abzuscheidenden Teilchen wesentlich herabgesetzt, so daß sich diese leicht auf der unteren Wand der einzelnen Zellen absetzen, wo sie sich sammeln und abgeführt werden können. Die Hauptschwierigkeit bei solchen Abscheidern besteht darin, eine Rückkehr der abgesetzten. Teilchen in die Suspension zu vermeiden, die leicht auftritt, wenn die Anlage mit gutem Wirkungsgrad betrieben werden soll. Schwierigkeiten bestehen besonders beim Ein- und Austritt der Flüssigkeit in bzw. aus den Zellen. An diesen Stellen entstehen in der Flüssigkeit örtliche Wirbel, die besonders an den Stellen, an denen sich die abgeschiedenen Teilchen sammeln, diese leicht erneut in Suspension bringen.

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Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten hat man bereits verschiedene Verfahren und Einrichtungen vorgeschlagen.

Um die abgeschiedenen Stoffe vor der durch den Ein- oder Austritt der Flüssigkeit hervorgerufenen Gegenströmung zu schützen, hat man vorgeschlagen, die . Strömungsrichtung der Flüssigkeit an den Enden des Abscheiders zu ändern. Diese Richtungsänderung der Flüssigkeit ruft jedoch gleichfalls

ίο örtliche Wirbelbildung hervor, die in dem gleichen Maße schädlich ist wie die normalen Ein- oder Austrittswirbel.

Man hat weiter vorgeschlagen, am unteren Ende der Zellen Sammelorgane für die abgesetzten Teilchen anzubringen, mit denen diese gleichzeitig schräg zur Flüssigkeitsströmung geführt und teilweise vor dieser geschützt werden. Diese Lösung liefert zwar brauchbare Resultate, ist aber bei Abscheidern mit geneigten Zellen nicht anwendbar.

Bei Abscheidern, welche mit Strömungsumkehr arbeiten und bei denen die zu reinigende Flüssigkeit von oben in durch schräg liegende Platten gebildete Zellen eintritt, ist es bekannt, an der Eintrittsstelle der verunreinigten Flüssigkeit parallel zu den Zellenwänden liegende Trennwände anzuordnen, durch die eine Verwirbelung an dieser Stelle vermieden werden soll und der Rückstrom der gereinigten Flüssigkeit, der an der Unterseite der oberen Trennwand erfolgt, von der einströmenden Flüssigkeit getrennt wird.

Es wurde nun gefunden, daß bei einem Abscheider mit einer Vielzahl einzelner, geneigter Zellen, in die die Flüssigkeit von oben oder unten eingeführt wird, die sich sammelnden Teilchen ohne erneutes Aufwirbeln durch die strömende Flüssigkeit abgeleitet werden können, wenn im unteren Teil der einzelnen Zellen ein Trennelement angeordnet ist, so daß ein Sammelraum für die abfließenden abgeschiedenen Stoffe entsteht. ■ Diese Trennwand kann mit dem Sammelkasten, für die abgeschiedenen Stoffe fest verbunden sein. Die Trennwand selbst kann beispielsweise als Stutzen ausgebildet sein.

Um das Einfließen der Teilchen in den Sammelraum zu unterstützen, kann im unteren Bereich der Trennwand eine Verbindungsöffnung . zwischen dem Sammelraum und dem Strömungsquerschnitt angeordnet sein. Dadurch kann sich eine Strömung ausbilden, durch welche die sich auf dem Boden der Zellen absetzenden Teilchen in den Sammelraum hineingescliwemmt werden. Die Verbindungs-' öffnung wird zweckmäßig mit einer Abdeckung versehen, die so anzuordnen ist, daß sie die Öffnung gegen die Hauptströmung abdeckt.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß oberhalb der Trennwand eine dachförmige Rinne mit seitlichen Einschnitten angeordnet ist.

Bei einer Vorrichtung, bei der die einzelnen Zellen fugendicht sind, werden vorzugsweise in dem durch die Trennwand gebildeten Sammelraum für die abgeschiedenen Stoffe in der unteren Wand der Zelle Entleerungsöffnungen vorgesehen.

In den Zeichnungen sind derart ausgebildete Abscheider beispielsweise veranschaulicht und im einzelnen beschrieben.

Fig. ι ist ein senkrechter Längsschnitt, der die Anwendung der Erfindung an einem einzelnen Abscheiderrohr zeigt;

Fig. 2 ist eine Ansicht von vorn in einem Schnitt nach der Linie H-II in Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch einen Abscheider mit drei Rohren nach der Linie III-III in Fig.. 5;

Fig. 4 ist ein Teilquerschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 ist ein Querschnitt nach der Linie V-V in Fig. 3;

Fig. 6 ist ein Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 ist ein Querschnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 ist ein Querschnitt durch eine ähnliche Einrichtung, bei der der Abscheider eine große Anzahl Rohre enthält;

Fig. 9 ist ein Gesamtlängsschnitt durch einen Abscheider für unter Druck stehende Flüssigkeiten.

In Fig. ι ist ein einzelner geneigter Rohrabscheider ι dargestellt, der in der Richtung des Pfeils A ansteigend durchströmt wird. Die Eintrittsmündung 2 des Rohres 1 taucht in die zu reinigende Flüssigkeit 3 ein. In diesem Rohr fallen die suspendierten Teilchen aus der Flüssigkeit aus und sammeln sich auf der unteren Mantelzone des Rohres 1. Sie fließen dann in Richtung des Pfeiles B zum unteren Ende des Rohres hin ab. Bei 4 tritt die Flüssigkeit gereinigt aus.

An seinem unteren Ende ist das Rohr mit einem Sammelkasten 5 für die abgeschiedenen Stoffe versehen; das Bezugszeichen 6 deutet eine Entleerungsklappe an. Erfmdüngsgemäß trägt der Kasten 5 eine Trennwand 7, die im Innern des Rohres 1 liegt. Diese Trennwand teilt am Rohrende in der Nähe des Flüssigkeitseintritts einen Sammelraum 9 für die abgeschiedenen Stoffe ab.

Für die eintretende Flüssigkeit verbleibt damit der Querschnitt 8. Der Zutritt zum Sammelraum 9 erfolgt über die Öffnung 10 am stromabwärts gelegenen Ende der Trennwand 7. Die Länge der Trennwand ist so gewählt, daß diese Öffnung 10 no von der Mündung 2 so weit entfernt ist, daß sie außerhalb der Wirbelzone am Rohreingang liegt.

Die abgeschiedenen Stoffe, die an der unteren Mantelzone des Rohrzylinders entlang' fließen, treten durch die Öffnung 10 in den Sammelraum 9 ein und sind hier durch die Trennwand 7 von der Hauptflüssigkeitsströmung getrennt. Aus dem Sammelraum 9 gelangen sie in den Kasten 5, aus' dem sie nach Bedarf abgezogen werden können.

Die öffnung 10 soll so groß sein, daß den abfließenden Teilchen ein hinreichender Durchgang verbleibt. Sie soll aber den Strömungsquerschnitt S des Rohres nicht zu stark verkleinern.

Die Fig. 3 bis 5 veranschaulichen einen Abscheider mit mehreren geneigten Rohren, in denen die Strömung steigend oder fallend sein kann. Es

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sind hier drei geneigte Rohre ii, 1.2 und 13 mit steigender Strömung der zu reinigenden Flüssigkeit angenommen (Pfeil ^). Die Rohre 11 bis 13 sind auf eine Stirnwand 14 aufgesetzt und so angeordnet, daß sie einander' jeweils längs einer Zylindermantellinie berühren (Fig. 4 und 5). Der Raum 28 zwischen den Rohren 11, 12 und 13 kann an seinem unteren Ende abgeschlossen sein, muß es aber nicht. Auf der Stirnwand 14 ist ein runder kappenartiger Deckel 15 angeordnet, der mit einem Abflußrohr 16 versehen ist. Das Rohr 16 kann mit einer nicht gezeichneten Entleerungsklappe versehen sein.

Der Deckel 15 trägt drei Rohrstutzen 17, 18, 19, die in die Rohre 11, 12, 13 hineinragen. Die Stutzen

17 bis 19 sind an beiden Enden offen; das untere Ende liegt bündig mit dem Deckel 15 und bildet den Eintrittsquerschnitt für die zu reinigende Flüssigkeit.

Der Querschnitt der drei Stutzen besteht jeweils aus einem kreisrunden oberen Teil 20 (Fig. 5), der im wesentlichen mit dem zugehörigen Rohr 11 gleichachsig ist, und einem abgeflachten unteren Teil 21. Dieser flache Teil 21 trennt einen Sammelraum 22 ab, in den die abgesetzten Stoffe abfließen.

Die Teilchen fallen dann in den Raum zwischen

dem Deckel 15 und der Stirnwand 14, aus dem sie mit wenig oder ganz ohne Wasserverlust durch das Rohr 16 abgezogen werden können. Aus dem

30. Sammelraum des Rohres 11 gelangen die Teilchen durch den Zwischenraum 23 zwischen den Stutzen

18 und 19 nach unten (Fig. 5).

Gestalt und Maße der verschiedenen Elemente der soeben beschriebenen Anordnung werden gemaß den Verwendungsbedingungen des Abscheiders bestimmt, ebenso wie die Maße des geplanten Bauwerks. Die Stutzen brauchen nicht, wie dargestellt, rechtwinklig abgeschnitten zu sein, sondern sie können auch auf der stromabwärts liegenden Seite schräg abgeschnitten sein, wobei der flache Teil 21 so weit in das Rohr hinein muß, daß eine hinreichend lange Trennwand entsteht. Eine Weiterbildung dieser Anordnung ist in Fig. 6 und 7 wiedergegeben. Hier ist das Rohr 11 mit seinem Eintrittsstutzen 17 mit einer anschließenden zusätzlichen Trennwand 24 kombiniert, die stromabwärts von der Trennwand 17 angeordnet ist. Diese Trennwand besteht bei dem dargestellten Beispiel aus einer dachförmigen Rinne, die mit den Enden ihrer Schenkel am Rohr 11 anliegt. An den Auflagestellen der Rinne sind Ausschnitte 25 vorgesehen.

Die abgeschiedenen Stoffe können sowohl von der stromabwärts liegenden Öffnung aus als auch durch die Ausschnitte 25 unter die Rinne 24 gelangen. Durch geeignete Abmessungen erhält man ein das Sammeln begünstigendes Ansaugen der sich absetzenden Teilchen, die gegen den Wirbel am Eintritt der zu klärenden Flüssigkeit geschützt sind.

Wenn die Menge der abzulagernden Stoffe besonders groß ist, können im unteren Wandungsbereich der Rohre eine oder mehrere Öffnungen 27 angebracht sein. Die Teilchen gelangen dann durch diese. Öffnungen in den Raum 28, dessen unteres Ende dann nicht verschlossen ist, und gelangen so zwischen den Deckel 15 und die Wand 14.

In manchen Fällen, besonders wenn sich die Trennwand 7 bzw. 21 sehr weit in das Abscheidefohr hinein erstreckt oder wenn die zusätzliche Trennwand 24 benutzt ist, kann. es von Vorteil sein, bei 40 eine Öffnung mit kleinem Querschnitt vorzusehen, die zwischen dem Behälter für die abgeschiedenen Stoffe und dem Eintritt der Flüssigkeit eine Verbindung herstellt. Du.rch diese Öffnung kann sich eine Flüssigkeitsströmung B in den Sammelraum hinein ausbilden, die das Abfließen der abgeschiedenen Stoffe begünstigt. Die Mündung 40 kann gegebenenfalls mit einer Abdeckung 41 versehen sein, durch die eine Saugwirkung erzielt wird, durch die die Ausbildung der HMfsströmung B unterstützt wird.

Die vorstehend für einen Abscheider mit drei Rohren beschriebenen Einrichtungen lassen sich auf Einrichtungen mit einer beliebigen Anzahl von Rohren anwenden, wobei sich die Rohre berühren oder auch im Abstand voneinander liegen können. Fig. 8 zeigt einen Abschlußdeckel bei einem Abscheider mit 19 Rohren und 19 Stutzen, der gleichzeitig zur Aufnahme der abgeschiedenen Stoffe dient. Die abgeschiedenen Teilchen fallen jeweils zwischen den Stutzen nach unten und sammeln sich im unteren Teil in der Nähe der Entleerung 29.

Die erfindungsgemäßen Einrichtungen lassen sich in Abscheidern mit freier Flüssigkeitsoberfläche ebenso wie in solchen Einrichtungen verwenden, in denen die Flüssigkeit unter Druck steht. Im ersten Fall wird das Bündel der Rohre oder Abteilungen einfach in den Strom der zu reinigen-. den Flüssigkeit eingesetzt. Im zweiten Fall wird es in eine äußere Umhüllung eingeschlossen.

Ein Ausführungsbeispiel für einen Druckabscheider ist in Fig. 9 wiedergegeben. Hier ist das Rohrbündel 30 in einen widerstandsfähigen, vorzugsweise zylindrischen Außenkörper 31 eingebaut. Vor dem Rohrbündel ist der Deckel 32 mit den Stutzen 33 angesetzt, die in die einzelnen Rohre des Bündels 30 eintreten. Unterhalb des Deckels 32 sitzt der Rohranschluß 34 für den Abzug der abgeschiedenen Teilchen. An beiden Seiten, des zylindrischen Körpers 31 schließen sich an diesen kegelstumpfförmige Gehäuseteile 35 und 36 an, welche die Anschlüsse für die Zu- und Ableitungen tragen. Im stromaufwärts liegenden Gehäuseteil 35 werden zweckmäßig Leitbleche 37 angebracht, die zur Beruhigung der Strömung dienen. Für die Absonderung grölierer Teilchen kann ein Filter 38 vorgesehen werden. Durch ein Gitter 39 am stromabwärts gelegenen Ende kann eine gleichmäßigere Verteilung der Flüssigkeit auf die einzelnen Rohre erzielt werden.

Im vorstehenden wurden Beispiele besprochen, bei denen die Zellen des Abscheiders aus Rohren mit Kreisquerschnitt aufgebaut sind. Die Zellen können aber auch aus Rohren mit beliebigem, besonders vieleckigem Querschnitt bestehen. Die

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Trennwände und Sammelorgane können aus Metallen, Kunststoffen oder allen anderen Materialien hergestellt sein. Bei großen Anlagen kann auch Beton oder Stahlbeton verwendet werden.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abtrennen von Sand und anderen festen Stoffen aus strömenden Flüssigkeiten durch Schwerkraft, bestehend aus einer Mehrzahl einzelner geneigter Zellen mit kleinem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil der einzelnen Zeilen eine Trennwand (7, 21) derart angeordnet ist, daß ein Sammelraum für die abfließenden abgeschiedenen Stoffe entsteht.

2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (7) mit dem Sammelkasten (5) für die abgeschiedenen Stoffe fest verbunden ist.

3. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand als Stutzen (17, 18, 19) ausgebildet ist.

4. Weiterbildung der Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Trennwand (17) eine dachförmige Rinne (24) mit seitlichen Einschnitten (25) angeordnet ist (Fig. 6 und 7).

5. Weiterbildung der Vorrichtung nach Anspruch ι oder 4, bei dem die einzelnen Zellen fugendicht sind, dadurch gekennzeichnet, daß in dem durch die Trennwand (7, 21) bzw. die dachförmige Rinne (24) gebildeten Sammelraum für die abgeschiedenen Stoffe in der unteren Wand der Zellen Entleerungsöffnungen (27) vorgesehen sind.

6. Abscheider nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trennwand (17) Verbindungsöffnungen (40) vorgesehen sind (Fig. 6).

7. Abscheider nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (40) mit einer Abdeckung (41) versehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 252 745;
belgische Patentschrift Nr. 502453;
Zusatz 56 208 zur französischen Patentschrift Nr. 994 118.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen