DEP0034552DA - Kläranlage - Google Patents

Description

Anmelderi Dr_c-Ing₀ Sagen Feifel_g Wien

Patentanmeldung:

A₉2441

Aktenzeichens

P 34552 TO/126 ff

Kläranlage ο

In Wasserkraft- und Pumpenanlagen kann ee zweckmäßig oder notwendig werden, das Betriebswasser vor dem Eintritt in die Maschine zu entsanden₉ um den Verschleiß zu vermindern und die Betriebssicherheit zu erhöhen_β Diesem Zweck dienen dann vorwiegend Absetzkammern in der Waaseraufuhrung₁, in dunen die Waesergeschwindigkeit soweit vermindert Wird₉ daß alle mitgeführten Peetteilchen über einer noch als zulässig erachteten Korngröße Gelegenheit finden, unter der Wirkung der Schwerkraft zu Boden zu sinken, von wo sie laufend oder periodisch in einen Umgehungskanal der Maschinenanlage abgeschwemmt werden*

Solche Schwerkraftsbsetzkammem (Klärbecken)sind umfangreich und teuer» Sie verlangen auch eine besondere sorg= faltige_ε nicht immer zu verwirklichende Grundriß- und Profilgestaltung, um ihren Zweck nicht durch die Ausbildung bevorzugter Strombahnen mit zu hohen Wassergeschwii-digkeiten su vereitein«

Es ist bekannt, die Zerlegung physikalischer Gemische in ihre spezifisch verschieden schweren Bestandteile dadurch zu verbessern, daß die auszuscheidenden Teilchen neben der Schwerkraft auch starken Fliehkräften ausgesetzt

Gemäß vorliegender .Erfindung wird dieser Grundgedanke für die Zwecke einer Kläranlage in der Weise verwertet, daß das unreine Betriebswasser tangential in eine stehende oder liegende zylindrische Kammer eingeführt wird. Aus der kreisenden Flüssigkeit streben die spezifisch schwereren Beimengungen unter der Wirkung der Fliehkraft an die Wand der Kammer, weiterhin unter der Wirkung von axialen Sekundär-» strömen, bei senkrechter Kammerachse auch infolge der Schwerkraft, an die Kammerstirnflächeno Von hier werden sie von einem kleinen Teiletrom durch ringspalt- oder schlitzförmige Öffnungen nach außen abgeführt, also z.B. unter Umgehung der Maschinenanlage an das Bußbett aurücagegeben. Der gereinigte Hauptteil des der Kammer zugeführten Betriebswassers verläßt die Kammer mittig in axialer Richtung«

Das erforderliche Druckgefälle durch die Austrittsöff« nungen des Teilstroms kann im Eahmen der Gesamtanlage auf verschiedene Weise geschaffen werden. Der Teilstrom kann ZrB. an einer Stelle der gesamten Wasserführung münden, die unter niedrigerem Druck steht als die Eintrittsöffnung in die Schleuderkammero Oder es kann der Teilstrom aus der Schleuderkammer durch eine Vorrichtung abgesaugt werden, die nach Art der bekannten Gefäll e vermehr er ejektor art ig wirkt _e

Die Ausscheidewirkung einer eoloaen Schleuderkammer hängt vom Kammerdurchmesβer ab» Es kann daher zweckmäßig sein, größere Wassermengen auf mehrere parallelgesohaltete Kammern aufzuteilen» Eine weitere wichtige Bestimmungsgröße für eine solche Kläranlage ist der Druokverbrauch, der ihr für

den Durchgang dee wassers zugebilligt wird. Bei verhältnis« mäßig kleinem Druckverlust kann sich die Anordnung der ScnleuderKBJnmer als stehende Freispiegelkammer empxehlen» Liegende geschlossene Kammern können ganz oder teilweise unter höherem oder niedrigerem Druck als Atmoephärendruck Bteneno

Durch die erwähnten Maßnanmen läßt sich mit verhältnismäßig kleinem Kosten» und Haumauzwand die Klärung bis zu jeder praktisch wünschenswerten Korngröße herab erzielen* Die Vorrichtung 1st zwar vorwiegend als Kläranlage für Wasserkraft- und Pumpanlagen gedacht; sie kann abex selbstverständlich der Reinigung anderer Flüssigkeiten dienen*

Beiliegende Zeichnung zeigt schematisch zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung} es stellt dar; Abb.l einen Axialschnitt gemäß Linie I-I der Abb.2 einer

Preispiegel-Sohleuderkanmer mit senkrechter Achsei Abb„2 einen Schnitt durch diese Kammer nach Lin_e II-II

der Abbol, von oben gesehen;
Abb«3 eine Seitenansicht der Anlage in Richtung des

Pfeiles III(e»Abb_e2)?
Abb* 4. einen Längsschnitt durch eine liegende Heberkammer

nach Scnnitt IV-IV der Abb_e5I Abb_e5 einen Grundriß dieser aus zwei prallelgeschalteten

Schieuderkammern bestehenden Kläranlage; Abb«6 einen Querschnitt nach Linie V-V der Abb₀4₀

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgendes

Das unreine Betriebswasser tritt gemäß den Pfeilen 1 tangential duroh die Leitkanäle 2 in die kreiszylindrische Sohleuderkammer 3? wo es kreisend dem mittigen axialen Austrittsrofar 4 zustrebt« Dieses Austrittsrohr leitet den ge~ reinigten Hauptteil des eingetretenen Wassers z.B» zu einem Kanal 5 (Abb»1 bis 3} und weiterhin etwa zum Druckstollen einer Hoohdruokwaeserkraftanlage, oder» im Beispiel der Abb β4 bis 6„ unter Zwischenschaltung eines Absperrorgane 6 ia die Saugleitung einer Pumpe₀

Die Austritts öffnung für einen kleinen Teilstrom des eingetretenen Wassers und für die in den Winkelraumen 7 sich sammelnden Beimengungen ist in der stehenden Kammer der Abb_eI bis 3 alβ Ringspalt 8, in den liegenden Kammern der Abb«4 bis 6 als Schlitz 9 ausgebildet.

Der Sammelkanal 10 gibt in den Abb«-! bis 3 den Teilstrom samt seiner Sandlaaung in das tiefer gelegene Flußbett zurück; bei Bedarf kann der Abzug duroh diesen Kanal noch durch den unmittelbar aus dem Obergraben kommenden Sptil«* kanal 11 (Abb₀3) verstärkt werden.

Im Beispiel der Abb_e4 bis 6 hat der Teilstromkanal kein natürliches Druokgefälle vom Sufilhrungskanai der Schleuder** kammern zum Flußbett» Deshalb sind aus der Pumpendrueklei« tung Speiseleitungen 13 zu den Kanälen 10 abgezweigt* Das Drückwasser aus diesen leitungen 13 ergibt im Verein mit der passend gewählten Profilgestaltung der Kanäle 10 eine ejektorartige Wirkung und ein kräftiges Absaugen des Teilstrome und des Sandes aus den Schlitzen 9»

Der Energiegehalt der spiraliges Strömung durch das Abzugrohr 4 beeinflußt als Austrittaverlust der Kläranlage maßgebend deren Wirtschaftlichkeit. Ähnlich wie bei einer Turbinenanlage durch das Turbinensaugrohr kann dieser Verlust bei der Kläranlage duroh eine diffaserartig® Querschnittserweiterung auf dem Abflußweg dee Wassers hinter der Sohleuderkaimner vermindert werden. Ee kann u.ü« die Energie des Auatrittestroaie durch ein Kreiselrad im Abflußrohr 4 selbst ausgenutzt werden,

Claims (1)

1. Ansprüche

   Kläranlage für Wasserkraft«=· und Pumpenanlagen«, dadurch gekennzeichnet, daß das unreine Betriebswasser in eine im wesentlichen kreiszylindrische Kammer tangential ein= tritt, daß der gereinigte Hauptstrom des Betriebswassers diese Kammer mittig axial verläßt, und daß ein kleiner Teilstrom mit den aus zuscheidenden Beimengungen aus der Kammer nach außen abgezweigt wird*

   2, Kläranlage nach Anspruch I_p dadurch gekennzeichnet, daß der Teilstromaustritt aus der Kammer durch ringspalt- oder schlitzartige öffnungen erfolgt, die an einem oder an beiden Kammerenden in den Winkelräumen zwischen Kammer« mantel und Kammerstirnflächen angeordnet sind.

   3» Kläranlage naoh den Ansprüchen 1 und 2_V dadurch gekenn» zeichnet>- daß der Teilstrom mit den auezuscheidenden Bei» mengungen aus der Kammer weg nach einer Stelle geführt Wird₄. die gegenüber dem Kammereintritt ein natürliches Druckgefälle aufweistc

   4. Kläranlage nach den Ansprüchen 1 und 2₉ dadurch ge kenn» zeichnet, daß der Teilstrom mit den auszuscheidenden Beimengungen aus der Kammer durch eine e^ektorartige Vorrichtung abgesaugt wird.

   5» Kläranlage nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet» daß die Kammer als !Preispiegelkammer mit senkrechter Achse ausgebildet ist«

   6« Kläranlage nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet ρ daß mehrere Kammern in Parallelschaltung zu einer Gruppe zusammengefasst sind =

   7v Kläranlage nach den Ansprüchen 1 bis 6_S dadurch ge kenn*=- zeichnetp daß dem aus der Kammer abziehenden Wasser sein Energiegehalt durch eine diffusorartige Querechnittser*= Weiterung der Abzugskanäle teilweise entzogen wird,

   -8» -Kläranlage nach den Ansprüchen 1 bis S₉ dadurch ge kenn«* zeichnet, daß der Energiegehalt des aus der Kammer ab*» bellenden Wassere in einem mit dem Abzugsrohr koaxialen Kreiselrad ausgenutzt wird«,