NO140877B

NO140877B - DEVICE FOR CAUSING PARTICLE GROWTH IN A FLOWING LIQUID

Info

Publication number: NO140877B
Application number: NO751274A
Authority: NO
Inventors: Jacob Pielkenrood
Original assignee: Pielkenrood Vinitex Bv
Priority date: 1974-04-12
Filing date: 1975-04-10
Publication date: 1979-08-27
Also published as: FR2267140A1; FR2267140B1; DK158375A; SE7504112L; AU7991275A; ATA265175A; ES436508A1; DE2515466A1; BR7502239A; NL7405066A; AR209925A1; JPS50141584A; AT343687B; ZA751929B; FI750994A; IT1029244B; NO140877C; BE827615A; CA1064406A; NO751274L

Description

I norsk ålment tilgjengelig søknad nr. 1677/73 beskrives In Norwegian generally available application no. 1677/73 is described

en anordning for å bevirke partikkelvekst i en strommende væske i hvilken komponenter er suspendert, hvilken anordning omfatter et antall sammenhengende, stort sett vertikale kamre i hvilke væskestrommen alternativt rettes oppover og nedover og hvor tverrsnittet av i det minste en del av de efter hverandre folgende kamre oker i stromningsretningen. a device for effecting particle growth in a flowing liquid in which components are suspended, which device comprises a number of continuous, largely vertical chambers in which the liquid flow is alternatively directed upwards and downwards and where the cross-section of at least part of the consecutive chambers increases in the direction of flow.

Ved friksjon mot sideveggene eller mot stort sett vertikale hjelpeplater anordnet i disse kamre, vil en tversgående hastighetsgradient frembringes på grunn av hvilken de suspenderte partikler kan ta hverandre igjen, hvilket oker sjansene for koalescens. For å hindre at den partikkelvekst som derved oppnås igjen odelegges ved skjærkrefter mellom væskesjikt med forskjellige hastigheter, må væskestrommens hastighet avta i stromningsretningen, hvilket kan oppnås ved å oke tverrsnittet av de efter hverandre folgende kamre. By friction against the side walls or against largely vertical auxiliary plates arranged in these chambers, a transverse velocity gradient will be produced due to which the suspended particles can catch up with each other, which increases the chances of coalescence. In order to prevent the particle growth that is thereby achieved from being destroyed again by shear forces between liquid layers with different speeds, the speed of the liquid stream must decrease in the direction of flow, which can be achieved by increasing the cross-section of the successive chambers.

En slik anordning er anbragt foran et separeringsapparat for å oke separerbarheten av de suspenderte partikler ved hjelp av partikkelvekst, slik at separeringsapparatet kan arbeide med en hoyere effekt. En skråplateseparator eller et antall slike brukes vanligvis som separeringsapparat. Such a device is placed in front of a separation apparatus to increase the separability of the suspended particles by means of particle growth, so that the separation apparatus can work with a higher efficiency. An inclined plate separator or a number of such is usually used as the separating apparatus.

Som beskrevet i det nevnte eldre patent består en slik anordning for oppnåelse av partikkelvekst av en rektangulær beholder med et antall stort sett parallelle tverrvegger som alternativt lar ovre og nedre passasjer åpne, idet den innbyrdes avstand mellom disse vegger oker i stromningsretningen. En slik anordning må tilpasses og konstrueres i overensstemmelse med den til-siktede anvendelse. Fremstillings- og installasjonsomkostningene for en slik anordning kan derfor bli forholdsvis hoye, og en slik I anordning vil videre kreve ganske meget plass. As described in the aforementioned older patent, such a device for achieving particle growth consists of a rectangular container with a number of largely parallel cross walls which alternatively leave upper and lower passages open, as the mutual distance between these walls increases in the direction of flow. Such a device must be adapted and constructed in accordance with the intended application. The manufacturing and installation costs for such a device can therefore be relatively high, and such a device will also require quite a lot of space.

Oppfinnelsen tilveiebringer en anordning av nevnte slag som kan fremstilles og installeres på en enklere og billigere måte, The invention provides a device of the aforementioned kind which can be manufactured and installed in a simpler and cheaper way,

hvilken anordning kjennetegnes ved at det tilgjengelige rom which device is characterized by the available space

er oppdelt i kamre på en slik måte at utlopsenden is divided into chambers in such a way that the outlet end

for hvert av i det minste en del av disse kamre direkte kommuniserer med innlopsendene for i det minste to efterfolgende kamre. På denne måte blir det mulig å oppnå optimal utnyttelse av tilgjengelig plass ved hjelp av enhetlige elementer, hvilket videre muliggjor en tilpasning til de forskjellige forhold som måtte for each of at least a part of these chambers directly communicating with the inlet ends of at least two subsequent chambers. In this way, it becomes possible to achieve optimal utilization of the available space with the help of uniform elements, which further enables adaptation to the various conditions that may arise

foreligge. Bruk av enhetlige elementer, særlig kamre med stort sett samme dimensjoner eller multipler av slike, forer til en vesentlig reduksjon av fremstillingsomkostningene. available. The use of uniform elements, especially chambers with largely the same dimensions or multiples of such, leads to a significant reduction in manufacturing costs.

En slik anordning er særlig egnet for å kombineres med én eller flere plateseparatorer for å danne en sammenbygget separerings-anordning, i hvilken alle deler inngår i en rektangulær beholder eller tank. Dette er særlig mulig da de enkelte enheter av partikkelvekstanordningen tillater oppnåelse av optimal utnyttelse av plassen. Such a device is particularly suitable for combining with one or more plate separators to form an integrated separation device, in which all parts are included in a rectangular container or tank. This is particularly possible as the individual units of the particle growth device allow optimal utilization of the space to be achieved.

Oppfinnelsen skal nu belyses nærmere under henvisning til teg-ningene . Fig. 1 viser en utforelsesform av en sammensatt separeringsan-ordning ifolge oppfinnelsen sett ovenifra. Fig. 2 - 4 er tverrsnitt efter henholdsvis linjene II-II, III-II og IV-IV i fig. 1; og Fig. 5 viser en del av et snitt gjennom en spesiell utforelse av de mellomliggende vegger for anordningen. The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings. Fig. 1 shows an embodiment of a composite separation device according to the invention seen from above. Fig. 2 - 4 are cross sections along lines II-II, III-II and IV-IV in fig. 1; and Fig. 5 shows part of a section through a special embodiment of the intermediate walls for the device.

Den viste anordning omfatter en rektangulær tank 1 e.l. gjort av armert betong eller stål. Inne i denne tank er fire (eller fire par) plateseparatorer 2 understottet på skrå veggpartier The device shown comprises a rectangular tank 1 e.l. made of reinforced concrete or steel. Inside this tank, four (or four pairs) plate separators 2 are supported on inclined wall sections

3 av tanken 1. 3 of the tank 1.

Sideveggene 4 for tanken 1 er på midten forbundet med hverandre ved to tilforselsrenner 5 forenet nedentil med resp. tverrvegg 6„ som på den ene side begrenser et tilforselskammer 7 for de aktu-elle separatorer 2. Langsgående midtvegger 8 adskiller kammeret 7 fra nærbeliggende separatorer 2 (eller par av slike). The side walls 4 for the tank 1 are connected to each other in the middle by two supply channels 5 joined at the bottom with resp. transverse wall 6„ which on one side limits a supply chamber 7 for the relevant separators 2. Longitudinal central walls 8 separate the chamber 7 from nearby separators 2 (or pairs of such).

I rommet mellom tverrveggene 6 og nær midten av disse er to langsgående vegger 9 anordnet for å forene begge renner 5 og tverrveggene 6. Veggene for én av rennene 5 avbrytes ved 10 mellom disse langsgående vegger 9 for å forbinde denne renne med mellomrommet mellom veggene 9. In the space between the transverse walls 6 and near the middle of these, two longitudinal walls 9 are arranged to unite both channels 5 and the transverse walls 6. The walls for one of the channels 5 are interrupted at 10 between these longitudinal walls 9 to connect this channel with the space between the walls 9 .

En skillevegg 11 strekker seg et visst stykke fra bunnen 12 A partition wall 11 extends a certain distance from the bottom 12

for dette mellomrom og avgrenser en tilforselskanal 13 og et forste partikkelvekstkammer 14. Væsken som tilfores gjennom rennen 5, strommer gjennom åpningen 10 ned i kanalen 13, og derpå under skilleveggen 11 mot kammeret 14, i hvilket væsken kan strdmme oppover. Dette kammer 14 har standarddimensjoner og er stort sett forsynt med vertikale, fortrinnsvis korrugerte plater som kan være innbyrdes justerbare slik som beskrevet i foran nevnte eldre patent. Derved muliggjores at den tversgående hastighetsgradient kan varieres. for this space and delimits a supply channel 13 and a first particle growth chamber 14. The liquid which is supplied through the chute 5 flows through the opening 10 down into the channel 13, and then under the partition wall 11 towards the chamber 14, in which the liquid can flow upwards. This chamber 14 has standard dimensions and is mostly provided with vertical, preferably corrugated plates which can be mutually adjustable as described in the aforementioned older patent. This makes it possible for the transverse velocity gradient to be varied.

I hvert av de to siderom som begrenses av de langsgående vegger In each of the two side rooms which are limited by the longitudinal walls

9, er det anbragt tversgående skillevegger 15. Avstanden mellom to skillevegger er lik avstanden mellom en skillevegg 15 og nærbeliggende vegg 6, hvilken avstand kan være lik avstanden mellom begge de langsgående vegger 9, og> avstanden mellom en langsgående vegg 9 og en sidevegg 4 kan være lik avstanden mellom skilleveggen 11 og veggen 6 fjernt fra åpningen IO. På denne måte begrenser to skillevegger 15 et andre partikkelvekstkammer 16, og hver skillevegg 15 og nærbeliggende vegg 6 begrenser et tredje partikkelvekstkammer 17. Kamrene 16 og 17 har således samme standarddimensjoner som kan være like dimensjon- 9, transverse partitions 15 are arranged. The distance between two partitions is equal to the distance between a partition 15 and adjacent wall 6, which distance can be equal to the distance between both longitudinal walls 9, and > the distance between a longitudinal wall 9 and a side wall 4 may be equal to the distance between the partition wall 11 and the wall 6 remote from the opening IO. In this way, two partition walls 15 limit a second particle growth chamber 16, and each partition wall 15 and nearby wall 6 limit a third particle growth chamber 17. The chambers 16 and 17 thus have the same standard dimensions which can be the same

ene for kammeret 14. bet vil forstås at om onskelig kan man avvike frå denne likhet hvis stromningsfordelingen eller plass-oppdelingén skulle gjore dette nodvendig. one for the chamber 14. bet it will be understood that, if desired, one can deviate from this equality if the flow distribution or space division should make this necessary.

På oversiden av kammeret 14 er det anordnet passasjer 18 i On the upper side of the chamber 14 there is arranged passage 18 i

begge vegger 9, hver forbundet med det nærbeliggende kammer 16. both walls 9, each connected to the nearby chamber 16.

Skilleveggene 15 strekker seg til i nærheten av bunnen 19 for I tanken 1, slik at nedentil står kamrene 16 i forbindelse med begge de nærbeliggende kamre 17. På oversiden av hvert kammer 17 er det anordnet en åpning 20 i veggens 6 fulle bredde, hvorved dannes en forbindelse med nærbeliggende tilforselskammer 7. Også i kamrene 16 og 17 kan vertikale og særlig da korrugerte plater anordnes. The partition walls 15 extend to near the bottom 19 of the tank 1, so that below the chambers 16 are in connection with both the nearby chambers 17. On the upper side of each chamber 17, an opening 20 is arranged in the full width of the wall 6, thereby forming a connection with the nearby supply chamber 7. Also in the chambers 16 and 17, vertical and especially then corrugated plates can be arranged.

Stromningen oppad i kammeret 14 blir på denne måte delt over to kamre 16. Nedad-stromningen i hvert kammer 16 blir igjen oppdelt over begge de nærbeliggende kamre 17. Stromningshastighet-en vil således bli halvert i hvert efterfSigende kammer. The upward flow in the chamber 14 is thus divided over two chambers 16. The downward flow in each chamber 16 is again divided over both nearby chambers 17. The flow rate will thus be halved in each subsequent chamber.

I tilforselskammeret 7 for en plateseparator 2 kan en viss separering allerede finne sted. Utfelt materiale oppsamles i en trakt 21 som nedentil står i forbindelse med. kammeret 7. Denne trakt er oppdelt i to ved hjelp av en neddykket skillevegg 22. Denne skillevegg er forbundet med en skilleplate 23 forbundet med en styrekanal 24 slik som beskrevet i norsk patent 128.253. Utfelt materiale fra separatoren 2 vil da an-komme til trakten 21 på den andre side av skilleveggen 22, og holdes adskilt fra væskestrommen i kammeret 7 av platen 23 og kanalene 24. Trakten 21 kan, som antydet, være lost opphengt i tanken 1 og er nedentil forsynt med en utlopsåpning 25. In the supply chamber 7 for a plate separator 2, a certain separation can already take place. Precipitated material is collected in a funnel 21 which is connected below. chamber 7. This funnel is divided into two by means of a submerged partition wall 22. This partition wall is connected by a partition plate 23 connected to a control channel 24 as described in Norwegian patent 128,253. Precipitated material from the separator 2 will then arrive at the funnel 21 on the other side of the partition 22, and is kept separated from the liquid flow in the chamber 7 by the plate 23 and the channels 24. The funnel 21 can, as indicated, be loosely suspended in the tank 1 and is provided at the bottom with an outlet opening 25.

I den andre ende av separatoren 2, som f.eks. kan være utformet på samme måte som beskrevet i sistnevnte eldre patent, kan renset væske stromme bort til en avlopsrenne 26. At the other end of the separator 2, which e.g. can be designed in the same way as described in the latter older patent, purified liquid can flow away to a drain chute 26.

Rennen 5 og tilhorende tverrvegger 6 tilveiebringer en forsterkning av sideveggene 4, hvilke utsettes for et betydelig væske-trykk, hvorved disse vegger kan konstrueres på en lettere måte. På grunn av den symmetriske anordning av begge renner 5 fås en lett tilpasning til tilforselsforholdene. Om nodvendig kan den renne som ikke anvendes, tjene til å tilfore væske til en efterfolgende, nærbeliggende tank. Rennene 5 er videre dekket av lemmer eller rister og danner på denne måte gangbrett slik at midtpartiet av tanken, i hvilket de forskjellige partikke1vekstkamre 14, 16 og 17 er anordnet, blir lettere tilgjengelig for å muliggjore justering av plateanordningene The channel 5 and associated transverse walls 6 provide a reinforcement of the side walls 4, which are exposed to a significant liquid pressure, whereby these walls can be constructed in an easier way. Due to the symmetrical arrangement of both channels 5, an easy adaptation to the supply conditions is obtained. If necessary, the chute that is not used can be used to supply liquid to a subsequent, nearby tank. The channels 5 are further covered by limbs or grates and in this way form walkways so that the central part of the tank, in which the different particle growth chambers 14, 16 and 17 are arranged, becomes more easily accessible to enable adjustment of the plate devices

hvis dette er nodvendig. if this is necessary.

En annen fordel med rennene 5 som strekker seg inn i kammeret 7 på den beskrevne måte, er at volumet av kammeret 7 derved blir mindre. Om væskenivået senkes for rensing av plateseparatorene, vil til å begynne med mere væske fjernes fra kammeret 7 enn fra plateseparatorene 2 når kammeret 7 har vanlig triangulært tverrsnitt. I den viste utfbrelse vil imidlertid mer væske stromme gjennom separatorene for et visst fall i væskenivået, idet rennene 5 reduserer væskevolumet i kammerets ovre del, Another advantage of the channels 5 which extend into the chamber 7 in the manner described is that the volume of the chamber 7 thereby becomes smaller. If the liquid level is lowered for cleaning the plate separators, initially more liquid will be removed from the chamber 7 than from the plate separators 2 when the chamber 7 has a normal triangular cross-section. In the embodiment shown, however, more liquid will flow through the separators for a certain drop in the liquid level, as the channels 5 reduce the liquid volume in the upper part of the chamber,

slik at forurensninger som har avsatt seg i separatorene lettere kan fjernes. Det vil være klart at man må ta hensyn til at det blir tilstrekkelig fritt rom for å bringe på plass resp. fjerne plateseparatorene 2 og traktene 21. Det er videre å anbefale å åpne avlopet 25 for trakten 21, som er forsynt med en ventil, intermittent og kortvarig, slik at utfelt materiale kontinuerlig fjernes, hvilket vil fore til en tilsvarende fluktuasjon av væskenivået i kammeret 7. Dette vil gi en viss slagvirkning som losner det utfelte materiale som har avsatt seg på platene i separatorene 2. so that contaminants that have settled in the separators can be removed more easily. It will be clear that one must take into account that there is sufficient free space to bring in place or remove the plate separators 2 and the funnels 21. It is further recommended to open the drain 25 for the funnel 21, which is equipped with a valve, intermittently and briefly, so that precipitated material is continuously removed, which will lead to a corresponding fluctuation of the liquid level in the chamber 7 This will produce a certain impact which loosens the precipitated material which has settled on the plates in the separators 2.

Det er ofte fordelaktig å konstruere tanken 1 og alle mellom-veggene av betong. Særlig hvis det i kamrene 14, 16 og 17 er anordnet justerbare plateanordninger, må disse relativt smale kamre, spesielt for de mindre dimensjoners vedkommende, festes meget noyaktig, hvilket er svært vanskelig hvis det dreier seg om betongvegger. Det er derfor å foretrekke å sammenbygge i det minste skilleveggene 15 av på forhånd frem-stilte plater av f.eks. betong eller plast, hvilke plater holdes på plass i spor i nærbeliggende vegger 9 og 4, idet fugene mellom disse plater tettes på hensiktsmessig måte. Fig. 5 It is often advantageous to construct tank 1 and all intermediate walls of concrete. Especially if adjustable plate devices are arranged in the chambers 14, 16 and 17, these relatively narrow chambers, especially for the smaller dimensions, must be fixed very precisely, which is very difficult if it concerns concrete walls. It is therefore preferable to assemble at least the partition walls 15 of pre-made plates of e.g. concrete or plastic, which plates are held in place in grooves in nearby walls 9 and 4, the joints between these plates being sealed in an appropriate manner. Fig. 5

viser en spesiell utforelse hvor også veggene 9 er sammenbygget av slike plater og er av dobbeltkonstruksjon, og er forbundet med skilleveggene 15 ved hjelp av hule blokker 27 med spor 28 shows a special embodiment where the walls 9 are also assembled from such plates and are of double construction, and are connected to the partition walls 15 by means of hollow blocks 27 with grooves 28

for de forskjellige plater. Veggene 9 kan selvsagt være enkle og kan også være sammenbygget med lignende blokker. Fordelen ved å anvende separate plater er imidlertid at hvis antall spor 28 er tilstrekkelig stort, kan anordningen og/eller dimensjonene av de forskjellige kamre varieres for å muliggjore tilpasning til det spesielle forhold som foreligger. Det vil for the different plates. The walls 9 can of course be simple and can also be assembled with similar blocks. The advantage of using separate plates is, however, that if the number of tracks 28 is sufficiently large, the arrangement and/or the dimensions of the different chambers can be varied to enable adaptation to the particular situation at hand. It will

j være klart at slike plater også kan anvendes i metal1tanker. j be clear that such plates can also be used in metal tanks.

jDet er videre mulig å tilveiebringe tilforsel til det forste kammer ikke gjennom en ovre renne 5 men gjennom en tilforsels-åpning som munner ut nedentil i dette kammer. De modifikasjoner som er nodvendige kan lett tilveiebringes ved å lukke åpningene og/eller fjerne skillevegger. It is further possible to provide a supply to the first chamber not through an upper chute 5 but through a supply opening which opens out at the bottom of this chamber. The modifications that are necessary can be easily provided by closing the openings and/or removing partitions.

Oppfinnelsen er videre ikke begrenset til den symmetriske konstruksjon som er vist. Det er således mulig å anordne plateseparatorer 2 bare på den ene side av anordningen av partikkel-vekstkamre. Det er videre ikke nodvendig at utlopsenden av det siste kammer er forbundet med innlopsenden for en eller et par av separatorer, idet det også er mulig at utlopsendene av to eller flere siste kamre kommuniserer med ett tilforselskammer 7 for et stort antall plateseparatorer. De langsgående mellom-vegger 8 er videre ikke nodvendige men vil forsterke anordningen. Furthermore, the invention is not limited to the symmetrical construction shown. It is thus possible to arrange plate separators 2 only on one side of the arrangement of particle growth chambers. Furthermore, it is not necessary that the outlet end of the last chamber is connected to the inlet end of one or a pair of separators, as it is also possible for the outlet ends of two or more last chambers to communicate with one supply chamber 7 for a large number of plate separators. The longitudinal intermediate walls 8 are furthermore not necessary but will reinforce the device.

Innenfor oppfinnelsens ramme er også ytterligere modifikasjoner mulige. Særlig skal det påpekes at oppfinnelsen ikke er begrenset til de viste separatorer som primært er tenkt for separering av sediment, idet også for separatorer for flytende komponenter en lignende konstruksjon kan være mulig. Within the framework of the invention, further modifications are also possible. In particular, it should be pointed out that the invention is not limited to the separators shown which are primarily intended for separating sediment, as a similar construction may also be possible for separators for liquid components.

Claims

1. Device for effecting particle growth in a flowing liquid, in which components are suspended, comprising a number of chambers arranged in a tank, in which the direction of flow is alternatively directed upwards and downwards, the cross-section of at least part of these chambers increasing in the direction of flow , characterized in that the accessible space inside the tank is divided into chambers (13, 14, 16, 17) in such a way that the outlet end (12, 18) of each of at least a part

of these chambers directly communicating with the inlet ends of at least two subsequent chambers.

2. Device as stated in claim 1, characterized in that at least part of these chambers have largely the same cross-section.

3. Device as specified in claim 1 or 2, characterized in that the chambers are formed by separate units that can be connected in series.

4. Device as specified in claims 1-3, characterized in that the partitions (9, 11, 15) between adjacent chambers consist of superimposed, largely horizontal plates or the like, supported in vertical grooves (28).

5. Device as stated in claim 4, characterized in that at least the part of the partition walls which are not formed of plates, comprises hollow blocks (27) which are stacked on top of each other and are provided with grooves (28) for the plates.

6. Device as specified in one of claims 1-5, characterized in that the outlet end (20) of the last chambers (17) is in direct connection with the inlet end (7) of one or more plate separators (2), which are arranged in the same container (1) as the particle growth chambers (13 - 17).

7. Device as stated in claim 6, characterized in that the last chambers (16, 17) are arranged symmetrically around one or more of the first chambers (13, 14), that the outlet end (20) of the last chambers (17) lies on two parallel sides of this device, and that several plate separators (2) in two rows are arranged opposite these outlet sides (20)

8. Device as stated in claim 7, characterized in that the first chamber (13) is connected to a supply chute (5) which extends parallel to these parallel sides.

9. Device as stated in claim 8, characterized in that the supply chute (5) is placed in the space above the inclined upper walls of the nearby plate separator (2) and in its supply chamber.

10. Device as stated in claim 8, characterized by two symmetrically arranged supply chutes (5).

11. Device as stated in one of claims 8-10, characterized in that the supply channels (5) are connected to the side walls of the tank and serve as a transverse reinforcement.

12. Device as specified in one of claims 9-11, where a funnel-shaped sediment collector (21) is arranged in the lower part of each supply chamber (7), characterized in that this funnel-shaped collector (21) is removable, and that the space between the corresponding supply chute (5) and opposite supporting wall (3) for a plate separator is sufficiently large that said collection funnel can be removed after the plate separator has been removed.

13. Device as stated in one of claims 9-12, where a sediment-collecting funnel device is arranged in the lower part of each supply chamber (7), characterized in that this funnel device (4) is provided at the lower end with a sediment outlet opening (25 ) with a valve intended to be opened intermittently and quickly.