WO2005042803A1 - Wasserbehandlungsvorrichtung - Google Patents

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WO2005042803A1
WO2005042803A1 PCT/EP2004/012308 EP2004012308W WO2005042803A1 WO 2005042803 A1 WO2005042803 A1 WO 2005042803A1 EP 2004012308 W EP2004012308 W EP 2004012308W WO 2005042803 A1 WO2005042803 A1 WO 2005042803A1
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sacrificial anode
treatment device
cassette
opening
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Marc Flettner
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Marc Flettner
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    • C02F2001/46152—Electrodes characterised by the shape or form
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    • C02F2303/08—Corrosion inhibition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents

Definitions

  • the water treatment unit The water treatment unit
  • the invention relates to a water treatment device comprising a line element in which at least one sacrificial anode is inserted / can be used.
  • a line element of such a water treatment device comprises a metallic sleeve into which one or more sacrificial anodes can be inserted / inserted, a sacrificial anode being connected to the metallic sleeve in an electrically conductive manner.
  • the line element itself can form the metallic sleeve.
  • water treatment devices can usually only be moved with the help of crane trucks and installed or expanded in a pipeline network.
  • the invention relates to water treatment devices of any nominal size.
  • the object of the invention is to provide a water treatment device of the generic type which is particularly low-maintenance and in which a simple exchange of one or more sacrificial anodes is possible, in particular even with very large nominal diameters.
  • a sacrificial anode can be removed from the line element through a closable opening arranged on the line element.
  • This feature which is essential to the invention, of a closable opening arranged on the line element means that in the event of maintenance, in particular for replacing the sacrificial anode, it is no longer necessary to remove the complete water treatment device from the water line network.
  • the closable opening on the line element can now be opened and a sacrificial anode inserted in the line element can be removed through this opening and replaced by a new sacrificial anode, for example, in the event of contamination or wear.
  • the opening can then be closed and thus the Water treatment device to be operated again with optimal efficiency.
  • the structure according to the invention only requires the weight of a corresponding sacrificial anode to be mastered and no longer the weight of a complete water treatment device.
  • the construction of a water treatment device according to the invention is advantageously such that the closable opening is arranged in the wall of the line element, in particular between an inflow and an outflow opening.
  • the inlet and outlet openings are arranged in the flow direction in conventional water treatment devices, so that according to the invention it can be provided, for example, that the closable opening and the axis in which a sacrificial anode can be inserted or removed from the water treatment device are perpendicular to the usual one Flow direction of the water is arranged.
  • a water treatment device is also advantageously constructed in such a way that it has an area extending behind a closable opening for receiving a sacrificial anode or for receiving a cassette into which a sacrificial anode can be inserted / inserted interchangeably.
  • a sacrificial anode can be inserted directly into the line element through the opening, or that a type of intermediate device in the sense of a cassette is provided, into which a sacrificial anode can be replaced or inserted, so that this can then be used
  • the entire arrangement of the cassette together with the sacrificial anode can be inserted into or removed from a line element.
  • a sacrificial anode or cassette with such a sacrificial anode inserted into the water treatment device preferably divides the water treatment device or the line element into an upstream and a downstream part such that water from one part to the other only through the sacrificial anode or through the cassette and thus likewise can flow through the sacrificial anode. This ensures that all water that flows through the line element in the direction of flow must definitely pass the effective surface of the sacrificial anode and undergo appropriate treatment.
  • an area opposite the closable opening in the wall the water treatment device has an inner recessed portion which serves to receive and / or stabilize at least one end region of a sacrificial anode or a cassette.
  • the area for receiving a sacrificial anode or a cassette has an inner cross section which is larger in comparison to the downstream and upstream area.
  • the receiving area of the sacrificial anode or the cassette can have a substantially rectangular inner cross section, which leads to a particularly simple handling of the sacrificial anode or the cassette when pushing in and out, since the cassette or Sacrificial anode has a cross-section corresponding to this and thus a cassette or Can easily insert sacrificial anode in the manner of a drawer in the line element.
  • a step can be formed in the inner wall area of the water treatment device, which serves as a guide or also as a system for a sacrificial anode or cassette that can be inserted through the opening. Since two such stages (one in the downstream and one in the upstream region) form inside the line element of the water treatment device, a cassette or a sacrificial anode, which is inserted into the corresponding receptacle without a cassette, is held securely against the water pressure between the two stages.
  • the steps or the immediately adjacent surfaces in the interior of the line element can serve as sealing surfaces in order to prevent water from flowing around the sacrificial anode on its flow path.
  • a cassette is to be used for the construction according to the invention, which is used to modularly accommodate a sacrificial anode
  • a cassette can, for example, form a frame with an inner recess into which a sacrificial anode can be inserted.
  • the sacrificial anode can be sealed, in particular at its edge, with respect to the frame of the cassette.
  • Such a seal can be made, for example, in that a sacrificial anode has recessed grooves on its outer surface, into which O-ring seals are inserted.
  • Such a construction is particularly simple if the modularly exchangeable sacrificial anode has a circular cross section.
  • a new fresh sacrificial anode is first placed in the used or soiled sacrificial anode Insert the cassette frame and then insert the entire assembly with the cassette through the closable opening of the line element into the corresponding receiving area.
  • the closable opening can be closed by a corresponding cover and, if appropriate, a seal placed in between. It can be provided that such a closure cover is attached to the frame of the cassette or directly on the sacrificial anode or can be attached or even integrally formed.
  • a guide for facilitating the insertion of a sacrificial anode is provided at least in the area of the opening, e.g. characterized in that the opening has at least one inwardly projecting projection, in particular two, inwardly projecting projections on opposite sides, which in the present case in particular each serve as a guide for a sacrificial anode or cassette to be inserted.
  • a sacrificial anode / cassette has a corresponding groove on its outer edge, in particular on two opposite edge regions, into which a projection projecting inwards into the opening engages.
  • a groove or a projection or both have correspondingly beveled contact surfaces.
  • Other types of guide designs can also be used.
  • At least one vortex insert is arranged in the downstream and / or upstream region of the water treatment device, in order to generate a swirling of the fluid in the interior of the line element, in particular the region of the sacrificial anode.
  • This swirling creates a particularly intimate contact between the water and the sacrificial anode, and furthermore, such swirling reduces the tendency of the sacrificial anode to become dirty, which may consist, for example, of a large number of parallel bores / channels.
  • the areas upstream and downstream of the receiving area of a cassette or a sacrificial anode are symmetrical.
  • the installation direction of a water treatment device according to the invention is irrelevant in relation to the water supply network.
  • FIG. 1 shows a water treatment device in supervision of a closable opening for exchanging sacrificial anodes
  • FIG. 2 shows a water treatment device in supervision of one of the connection flanges for mounting in the water supply network
  • FIG. 3 shows a cross section through a water treatment device according to the invention with a laterally arranged opening for exchanging sacrificial anodes
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of section AA of FIG. 3 in the plane of the receiving area for a sacrificial anode to be replaced
  • FIG. 5 shows a cassette frame for receiving a circular sacrificial anode in several views
  • FIG. 6 shows the execution of a sacrificial anode in different representations with a plurality of bores arranged next to one another and extending through the sacrificial anode
  • FIG. 7 shows in several views a closure cover for closing the opening on the water pipe element
  • FIG. 8 shows a seal for insertion between the cover and the flange of the opening on the line element
  • Figure 9 in several views a vortex insert for insertion in the upstream or downstream area of the water treatment device.
  • connection flanges 2 and 3 can have any construction known to the person skilled in the art in connection with line elements, regardless of the example shown.
  • the water flow through the line element 1 runs in the direction I-II or vice versa and thus in any case in the axial direction between the flanges 2 and 3.
  • FIG. 1 Perpendicular to this direction, the illustration according to FIG. 1 shows an opening 5, likewise surrounded by a flange 4, through which, in the present embodiment, a cassette with a sacrificial anode which can be inserted therein the line element 1 can be used perpendicular to the flow direction l-ll.
  • Flange 4 and opening 5 have an essentially rectangular cross section, the respective corner regions being rounded.
  • FIG. 2 shows the same water treatment device in a view from above or from below of the respective connection flange 2 or 3. It can be seen that the flanges 2 and 3 each have a large number of bores in order to establish the connection to a water supply network. 2, the flange 4, which surrounds the insertion opening 5, is shown on the left-hand side.
  • FIG. 4 shows the section in the plane A-A of FIG. 3 and thus essentially an almost rectangular inner free cross section of the receiving area 6, into which a cassette with a sacrificial anode inserted therein can be inserted.
  • the entire recording area is thus approximately cuboid.
  • FIG. 5 shows a corresponding cassette 8, which essentially forms an outer frame 9, which in this exemplary embodiment has a circular, inner recess 10 for receiving a sacrificial anode 11, as is shown in FIG. 6.
  • a sacrificial anode 11 shown here in a circular manner, has a multiplicity of bores / channels 12 which extend longitudinally through the sacrificial anode 11 and thus ensure a large surface area of the metallic sacrificial anode 11.
  • a cassette 8 with sacrificial anode 11 arranged therein it is provided in the opening 5 of the line element 1 on two opposite sides - here on the short sides - protruding projections 17, which with corresponding grooves 18 cooperate on the frame 9 of the cassette, which are arranged on two opposite frame regions of the cassette.
  • a projection 17 engages in a groove 18, so that this also results in a particularly simple guidance.
  • the projections 17 or the grooves 18 can have correspondingly beveled leading edges.
  • FIG. 7 shows a cover element 19 from different directions, which, according to the construction shown here, can be fastened to a projecting area 20 of the frame 9 of the cassette 8 via corresponding bores 21 in this area 20 and corresponding blind threaded holes 22 in the cover 19.
  • the cover is integrally molded onto the frame 9 in one piece.
  • a tight connection between the cover 19 and the flange 4, which surrounds the opening 5 of the line element, can then be achieved.
  • a plurality of through bores 24 are provided in the cover 19, through which fastening in the corresponding blind threaded bores 25 in the flange 4 is achieved by means of screws.
  • FIG. 9 additionally shows the design of a swirl insert 25 as it is in each case both in the downstream and in the upstream region 7 of the line element, i.e. can be arranged upstream and downstream of a sacrificial anode.
  • the vortex insert is designed such that two perforated plates 26 and 27 are kept at a distance by perforated plates 28 arranged obliquely in the flow direction.
  • the respective holes in the respective sheets are designed in different sizes and arrangements in order to achieve an optimal swirling of the water flowing through.
  • Water treatment devices of the type shown can be replaced in a particularly simple manner, a sacrificial anode here by means of a cassette surrounding it.
  • a sacrificial anode here by means of a cassette surrounding it.
  • the particular advantage is that a complete removal of the entire water treatment device 1 is no longer necessary for this maintenance case.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wasserbehandlungsvorrichtung umfassend ein Leitungselement, in welchem wenigstens eine Opferanode eingesetzt/einsetzbar ist, bei der eine Opferanode (11) durch eine am Leitungselement angeordnete verschliessbare Öffnung (5) aus dem Leitungselement entnehmbar ist.

Description

Wasserbehandlungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Wasserbehandlungsvorrichtung, umfassend ein Leitungselement, in welchem wenigstens eine Opferanode eingesetzt/einsetzbar ist.
Derartige Wasserbehandlungsvorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt, beispielsweise zum Einsatz in Wasserleitungsnetzen, wie es exemplarisch die US 3,974,071 beschreibt. Üblicherweise umfasst ein Leitungselement einer solchen Wasserbehandlungsvorrichtung eine metallische Hülse, in die eine oder auch mehrere Opferanoden eingesetzt/einsetzbar sind, wobei eine Opferanode mit der metallischen Hülse elektrisch leitend verbunden ist. Das Leitungselement selbst kann die metallische Hülse bilden.
Die Wirkung derartiger Wasserbehandlungsvorrichtungen beruht auf einem elektro-galvanischen Prinzip, bei dem durch eine leitende Verbindung zwischen zwei unähnlichen Metallen aufgrund der unterschiedlichen Wertigkeiten dieser Metalle eines der beiden Metalle als eine Opferanode seine Metallionen in das Wasser freigibt. Es hat sich hierbei herausgestellt, dass diese Metallionenfreigabe positive Wirkungen dadurch erzeugt, dass beispielsweise eine Korrosionsschutzschicht auf den Rohrinnenseiten eines Wasserleitungsnetzes aufgebaut werden kann, in dem sich eine derartige Wasserbehandlungsvorrichtung befindet.
Ebenso ist es beobachtet worden, dass die Metallionenfreisetzung zu einer Agglomeration von Wasserinhaltsstoffen, beispielsweise kesselsteinbildenden Substanzen führt, wodurch sich gegenüber unbehandeltem Wasser eine erhöhte und vergrößerte Partikelgröße der Wasserinhaltsstoffe vermutlich durch Keimbildung an den Metallionen ergibt.
Insbesondere durch die Vergrößerung der Wasserinhaltsstoffe durch eine Agglomeration wird erreicht, dass sich in dem folgenden Leitungsnetz weniger dieser Inhaltsstoffe absetzen können, so dass in einem Leitungsnetz, welches eine solche Wasserbehandlungsvorrichtung aufweist, der wirksame Innenquerschnitt der Rohre freigehalten werden kann von Ablagerungen. Ohne eine derartige Wasserbehandlungsvorrichtung ist eine Tendenz erkennbar, dass Wasserleitungsrohre im Lauf der Zeit von außen nach innen hin beispielsweise durch Kalkablagerungen allmählich zuwachsen.
Da eine wesentliche Wirkung derartiger Wasserbehandlungsvorrichtungen auf einer Freigabe von Metallionen der Opferanode beruht, ist im Betrieb derartiger Wasserbehandlungsvorrichtungen zu beobachten, dass sich die Opferanoden allmählich verbrauchen. Ebenso können sich Opferanoden, die beispielsweise zum Erreichen einer großen Oberfläche eine Vielzahl von Bohrungen oder Kanälen aufweisen, aufgrund von Schwebstoffen im Wasser verunreinigen.
Aus diesem Grunde bedarf es innerhalb bestimmter Intervalle einer Wartung der Wasserbehandlungsvorrichtung, insbesondere eines Austausches der verbrauchten oder verschmutzten Opferanoden. Hierfür ist es im Stand der Technik bekannt, eine jeweilige Wasserbehandlungsvorrichtung aus dem Wasserleitungsnetz auszubauen und gegen eine neue Wasserbehandlungsvorrichtung auszutauschen. Ebenso ist es grundsätzlich bekannt, die verbrauchte oder verschmutzte Opferanode einer derartigen ausgebauten Wasserbehandlungsvorrichtung gegen eine neue unverbrauchte Opferanode auszutauschen, wofür jedoch die Wasserbehandlungsvorrichtung in ihre Einzelteile zerlegt werden muss, was - wie erwähnt - nur möglich ist, wenn die Wasserbehandlungsvorrichtung aus dem Wasserleitungsnetz vorher ausgebaut wurde. Ein derartiger Ausbau zur Wartung der Anode ist aufwendig und kostenintensiv, insbesondere bei sehr großbauenden und damit auch sehr schweren Wasserbehandlungsvorrichtungen, beispielsweise einer Nennweite größer DN 300, wie sie in großen Wasserversorgungsleitungen zum Einsatz kommen oder beispielsweise auch bei Wasserbehandlungsvorrichtungen für Kraftwerke mit noch wesentlich größeren Nennweiten. Derartig große
Wasserbehandlungsvorrichtungen können aufgrund ihrer erheblichen Masse üblicherweise nur noch mit Hilfe von Kranwagen bewegt und in ein Leitungsnetz ein- oder ausgebaut werden. Die Erfindung betrifft jedoch Wasserbehandlungsvorrichtung jeglicher Nennweite.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Wasserbehandlungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art zur Verfügung zu stellen, die besonders wartungsarm ist und bei der insbesondere auch bei sehr großen Nennweiten ein einfacher Austausch einer oder mehrerer Opferanoden möglich ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass bei einer erfindungsgemäßen Wasserbehandlungsvorrichtung eine Opferanode durch eine am Leitungselement angeordnete verschließbare Öffnung aus dem Leitungselement entnehmbar ist.
Schon durch dieses erfindungswesentliche Merkmal einer am Leitungselement angeordneten verschließbaren Öffnung wird erreicht, dass es im Fall einer Wartung, insbesondere zum Austausch der Opferanode, nicht mehr eines Ausbaus der vollständigen Wasserbehandlungsvorrichtung aus dem Wasserleitungsnetz bedarf. Gemäß der Erfindung kann nunmehr die verschließbare Öffnung an dem Leitungselement geöffnet werden und durch diese Öffnung eine in dem Leitungselement eingesetzte Opferanode entnommen und beispielsweise bei Verschmutzung oder Abnutzung durch eine neue Opferanode ersetzt werden.
Nach dem Neueinsetzen einer Opferanode in das Leitungselement kann anschließend die Öffnung verschlossen und somit die Wasserbehandlungsvorrichtung wieder mit optimalem Wirkungsgrad weiterbetrieben werden.
Insbesondere bei sehr großen Wasserbehandlungsvorrichtungen, wie sie in Kraftwerken zum Einsatz kommen können, bedarf es bei dem erfindungsgemäßen Aufbau nur noch der Bewältigung des Gewichtes einer entsprechenden Opferanode und nicht mehr der Bewältigung des Gewichtes einer kompletten Wasserbehandlungsvorrichtung.
Die Konstruktion einer erfindungsgemäßen Wasserbehandlungsvorrichtung ist vorteilhafterweise dergestalt, dass die verschließbare Öffnung in der Wandung des Leitungselementes, insbesondere zwischen einer Zufluss- und einer Abflussöffnung, angeordnet ist. Die Zufluss- und die Abflussöffnungen sind bei üblichen Wasserbehandlungsvorrichtungen in Strömungsrichtung angeordnet, so dass gemäß der Erfindung es beispielsweise vorgesehen sein kann, dass die verschließbare Öffnung und die Achse, in der eine Opferanode in die Wasserbehandlungsvorrichtung einschiebbar oder aus dieser herausnehmbar ist, senkrecht zur üblichen Fließrichtung des Wassers angeordnet ist.
Eine erfindungsgemäße Wasserbehandlungsvorrichtung ist weiterhin vorteilhafterweise derart konstruiert, dass sie einen sich hinter einer verschließbaren Öffnung erstreckenden Bereich zur Aufnahme einer Opferanode oder zur Aufnahme einer Kassette aufweist, in die eine Opferanode auswechselbar eingesetzt/einsetzbar ist.
Gemäß der Erfindung kann es hierbei dementsprechend vorgesehen sein, dass durch die Öffnung entweder direkt eine Opferanode in das Leitungselement einsetzbar ist, oder dass eine Art Zwischenvorrichtung im Sinne einer Kassette vorgesehen ist, in die eine Opferanode auswechselbar eingesetzt oder einsetzbar ist, so dass dann diese Gesamtanordnung der Kassette zusammen mit der Opferanode in ein Leitungselement einschiebbar oder aus diesem wieder herausnehmbar ist. Eine in die Wasserbehandlungsvorrichtung eingesetzte Opferanode oder Kassette mit einer derartigen Opferanode unterteilt hierbei bevorzugt die Wasserbehandlungsvorrichtung bzw. das Leitungselement in einen stromaufwärtigen und einen stromabwärtigen Teil derart, dass Wasser von dem einen zum anderen Teil nur durch die Opferanode bzw. durch die Kassette und damit ebenfalls durch die Opferanode strömen kann. Hierdurch wird sicher gestellt, dass alles Wasser, welches in Strömungsrichtung durch das Leitungselement hindurchfließt, definitiv an der wirksamen Oberfläche der Opferanode vorbei muss und eine entsprechende Behandlung erfährt.
Um sicher zu stellen, dass eine sich quer durch das Leitungselement erstreckende Opferanode oder eine diese Opferanode haltende Kassette sicher in dem Aufnahmebereich des Leitungselementes untergebracht wird, kann es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass ein der verschließbaren Öffnung gegenüberliegender Bereich in der Wandung der Wasserbehandlungsvorrichtung einen inneren rückspringenden Abschnitt aufweist, der zur Aufnahme und/oder Stabilisierung wenigstens eines Endbereiches einer Opferanode bzw. einer Kassette dient. Durch diese Konstruktion ergibt sich eine sichere Lagerung der Opferanode bzw. der Kassette zumindest im Bereich des Randes der Öffnung und in dem der Öffnung gegenüberliegenden inneren Wandbereich des Leitungselementes.
Allgemein kann es erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass der Bereich zur Aufnahme einer Opferanode bzw. einer Kassette einen im Vergleich zum stromabwärtigen und stromaufwärtigen Bereich größeren inneren Querschnitt aufweist. Hierbei kann der Aufnahmebereich der Opferanode bzw. der Kassette einen im Wesentlichen rechteckigen inneren Querschnitt aufweisen, was zu einer besonders einfachen Handhabung der Opferanode bzw. der Kassette beim Ein- und Ausschieben führt, da bei einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt des inneren Aufnahmebereiches die Kassette bzw. Opferanode einen hierzu korrespondierenden Querschnitt aufweist und sich somit eine Kassette bzw. Opferanode auf einfache Weise in der Art einer Schublade in das Leitungselement einführen lässt.
Weiterhin kann durch die Querschnittsvergrößerung vom stromaufwärtigen bzw. stromabwärtigen Bereich zum Aufnahmebereich für die Opferanode bzw. Kassette eine Stufe im inneren Wandbereich der Wasserbehandlungsvorrichtung ausgebildet werden, die als Führung oder auch als Anlage für eine durch die Öffnung einsetzbare Opferanode bzw. Kassette dient. Da sich zwei derartige Stufen (eine im stromabwärtigen und eine im stromaufwärtige Breich) im Inneren des Leitungselementes der Wasserbehandlungsvorrichtung ausbilden, wird eine Kassette oder eine Opferanode, die ohne Kassette in die entsprechende Aufnahme eingeschoben wird, sicher gegen den Wasserdruck zwischen den beiden Stufen gehalten.
Hierbei können die Stufen bzw. die unmittelbar daran angrenzenden Flächen im Inneren des Leitungselementes, insbesondere die, die sich parallel zur Oberfläche einer eingeschobenen Kassette oder einer Opferanode erstrecken, als Dichtflächen dienen, um zu verhindern, dass Wasser auf seinem Strömungsweg die Opferanode umströmt.
Soll für die erfindungsgemäße Konstruktion eine Kassette zum Einsatz kommen, die dazu dient eine Opferanode modular aufzunehmen, so kann eine derartige Kassette beispielsweise einen Rahmen mit einer inneren Ausnehmung bilden, in die eine Opferanode einsetzbar ist. Hierbei kann die Opferanode insbesondere an ihrem Rand gegenüber dem Rahmen der Kassette gedichtet sein. Eine derartige Dichtung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass eine Opferanode auf ihrer äußeren Oberfläche eingelassene Nuten aufweist, in die O-Ringdichtungen eingesetzt sind. Eine derartige Konstruktion ist besonders einfach, wenn die modular austauschbare Opferanode einen kreisrunden Querschnitt aufweist.
Gemäß der Erfindung kann es sodann vorgesehen sein, bei einer verbrauchten oder verschmutzten Opferanode eine neue frische Opferanode zunächst in den Kassettenrahmen einzusetzen und dann die Gesamtanordnung mit der Kassette durch die verschließbare Öffnung des Leitungselementes in den entsprechenden Aufnahmebereich einzuschieben. Nach dem Einschieben dieser Gesamtanordnung bzw. sofern keine separate Kassette, sondern eine entsprechend geformte Opferanode als Ganzes eingesetzt wird, kann die verschließbare Öffnung durch einen entsprechenden Deckel und gegebenenfalls eine dazwischen gesetzte Dichtung verschlossen werden. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass ein derartiger Verschlussdeckel am Rahmen der Kassette oder direkt an der Opferanode befestigt bzw. befestigbar oder sogar einstückig angeformt ist.
Um ein Einsetzen einer Opferanode bzw. einer Kassette mit darin befindlicher Opferanode gerade bei besonders schweren Ausführungen zu erleichtern, kann es in einer Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass zumindest im Berei der Öffnung eine Führung zum erleichterten Einsetzen einer Opferanode vorgesehen ist, z.B. dadurch dass die Öffnung wenigstens einen nach innen ragenden Vorsprung aufweist, insbesondere zwei, an gegenüberliegenden Seiten nach innen ragende Vorsprünge aufweist, die vorliegend insbesondere jeweils als Führung für eine einzuschiebende Opferanode bzw. Kassette dienen.
Um eine derartige Führung zu erreichen, kann es weiterhin vorgesehen sein, dass eine Opferanode/Kassette an ihrem äußeren Rand, insbesondere an zwei gegenüberliegenden Randbereichen, eine entsprechende Nut aufweist, in die ein nach innen in die Öffnung ragender Vorsprung eingreift. Um ein besseres Einfädeln des Kassettenrahmens mit seiner Nut auf dem nach innen ragenden Vorsprung zu erreichen, kann es hierbei vorgesehen sein, dass entweder eine Nut oder ein Vorsprung oder beide entsprechend angeschrägte Anlaufflächen aufweisen. Es können ebenso andere Arten von Führungskonstruktionen eingesetzt werden.
Um weiterhin einen optimalen Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Wasserbehandlungsvorrichtung zu erreichen, kann es in einer weiteren Ausbildung vorgesehen sein, dass im stromabwärtigen und/oder stromaufwärtigen Bereich der Wasserbehandlungsvorrichtung wenigstens ein Wirbeleinsatz angeordnet ist, um im Inneren des Leitungselementes, insbesondere Bereich der Opferanode eine Verwirbelung des Fluids zu erzeugen. Durch diese Verwirbelung kann ein besonders inniger Kontakt zwischen Wasser und Opferanode erzeugt werden und weiterhin wird durch eine derartige Verwirbelung eine Verschmutzungsneigung der Opferanode, die beispielsweise aus einer Vielzahl paralleler Bohrungen/Kanäle bestehen kann, verringert.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann es bei der erfindungsgemäßen Wasserbehandlungsvorrichtung vorgesehen sein, dass die Bereiche stromaufwärts und stromabwärts des Aufnahmebereichs einer Kassette bzw. einer Opferanode symmetrisch ausgebildet sind. In einem derartigen Fall ist die Einbaurichtung einer erfindungsgemäßen Wasserbehandlungsvorrichtung bezogen auf das Wasserleitungsnetz irrelevant.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 eine Wasserbehandlungsvorrichtung in Aufsicht auf eine verschließbare Öffnung zum Austausch von Opferanoden,
Figur 2 eine Wasserbehandlungsvorrichtung in Aufsicht auf einen der Anschlussflansche zur Montierung im Wasserleitungsnetz,
Figur 3 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Wasserbehandlungsvorrichtung mit seitlich angeordneter Öffnung zum Austausch von Opferanoden,
Figur 4 eine Querschnittsdarstellung des Schnittes A-A der Figur 3 in der Ebene des Aufnahmebereiches für eine auszutauschende Opferanode, Figur 5 in mehreren Ansichten ein Kassettenrahmen zur Aufnahme einer kreisrunden Opferanode,
Figur 6 die Ausführung einer Opferanode in unterschiedlichen Darstellungen mit einer Vielzahl nebeneinander angeordneter, sich durch die Opferanode erstreckender Bohrungen,
Figur 7 in mehreren Ansichten ein Verschlussdeckel zum Verschließen der Öffnung am Wasserleitungselement,
Figur 8 eine Dichtung zum Einsetzen zwischen Deckel und Flansch der Öffnung am Leitungselement,
Figur 9 in mehreren Ansichten ein Wirbeleinsatz zum Einsetzen in den stromaufwärtigen oder stromabwärtigen Bereich der Wasserbehandlungsvorrichtung.
Die Figur 1 zeigt in einem Beispiel das Wasserleitungselement 1 einer erfindungsgemäßen Wasserbehandlungsvorrichtung mit an den Enden angesetzten Flanschen 2 und 3 zum Anschluss des Leitungselementes in ein Wasserleitungsnetz. Die Anschlussflansche 2 und 3 können unabhängig von dem gezeigten Beispiel jede beliebige, dem Fachmann in Bezug mit Leitungselementen bekannte Konstruktion aufweisen.
Im vorliegenden Fall verläuft die Wasserströmung durch das Leitungselement 1 in Richtung l-ll oder umgekehrt und somit in jedem Fall in axialer Richtung zwischen den Flanschen 2 und 3.
Senkrecht zu dieser Richtung zeigt die Darstellung gemäß der Figur 1 eine ebenfalls von einem Flansch 4 umgebene Öffnung 5, durch die bei der vorliegenden Ausführungsform eine Kassette mit darin einsetzbarer Opferanode in das Leitungselement 1 senkrecht zur Strömungsrichtung l-ll eingesetzt werden kann. Flansch 4 und Öffnung 5 haben hierbei im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, wobei die jeweiligen Eckbereiche gerundet ausgeführt sind.
Die Figur 2 zeigt dieselbe Wasserbehandlungsvorrichtung in einer Ansicht von oben bzw. von unten auf den jeweiligen Anschlussflansch 2 bzw. 3. Erkennbar ist, dass die Flansche 2 und 3 jeweils eine Vielzahl von Bohrungen aufweisen, um die Verbindung zu einem Wasserleitungsnetz herzustellen. In der Darstellung gemäß der Figur 2 ist der Flansch 4, der die Einschuböffnung 5 umgibt, linksseitig dargestellt.
Deutlich wird in den Figuren 2, 3 und 4, dass der innere freie Querschnitt des Aufnahmebereiches 6, wie er sich hinter der Öffnung 5 im Inneren des Leitungselementes erstreckt, in der Ebene A-A der Figur 3 einen deutlich größeren inneren freien Querschnitt aufweist als die umgebenden stromabwärtigen und stromaufwärtigen Bereiche 7 des Wasserleitungselementes.
Dies wird insbesondere deutlich in der Figur 4, die den Schnitt in der Ebene A-A der Figur 3 und somit im Wesentlichen einen beinahe rechteckigen inneren freien Querschnitt des Aufnahmebereiches 6 zeigt, in den eine Kassette mit einer darin eingesetzten Opferanode eingeschoben werden kann. Der gesamte Aufnahmebereich ist in diesem Beispiel somit etwa quaderförmig ausgebildet.
Die Figur 5 zeigt eine entsprechende Kassette 8, die im Wesentlichen einen äußeren Rahmen 9 bildet, der in diesem Ausführungsbeispiel eine kreisrunde, innere Ausnehmung 10 zur Aufnahme einer Opferanode 11 aufweist, wie sie in der Figur 6 dargestellt ist. Eine derartige, hier kreisrund wiedergegebene Opferanode 11 weist eine Vielzahl von Bohrungen/Kanälen 12 auf, die sich längs durch die Opferanode 11 erstrecken und somit für eine große Oberfläche der metallischen Opferanode 11 sorgen. Die Figur 6 zeigt weiterhin, dass auf dem äußeren Umfang der Opferanode 11 zwei Nuten 13 eingelassen sind, in die O-Ringe einsetzbar sind, um eine sichere und dichtende Befestigung der Opferanode 11 in der inneren runden Ausnehmung 10 des Kassettenrahmens 9 zu erreichen.
Wird nun eine derartige Opferanode 11 in die Ausnehmung 10 des Kassettenrahmens 9 eingesetzt, so kann diese Gesamtanordnung anschließend durch die Öffnung 5 des Leitungselementes 1 in den inneren Aufnahmebereich 6 eingeschoben werden.
Hierbei ergibt sich bereits für die einzuschiebende Kassette 8 eine Führung durch die jeweilige Stufe 14, die sich am Übergang vom inneren Bereich der stromabwärtigen und stromaufwärtigen Bereiche 7 zum querschnittsvergrößerten Aufnahmebereich 6 ergeben. Angrenzend an diese Stufe 14 verlaufen im Wesentlichen parallel zur Oberfläche 15 der Opferanode 11 Flächen 16 des Rohrleitungselementes im inneren Stufenbereich, die sowohl für eine sichere Anlage der Kassette und der darin angeordneten Opferanode sowie für eine Dichtigkeit zwischen Kassette und Leitungselement sorgen.
Um ein leichtes Einfädeln einer Kassette 8 mit darin angeordneter Opferanode 11 zu ermöglichen, ist es gemäß der hier dargestellten Ausführung vorgesehen in der Öffnung 5 des Leitungselementes 1 an zwei gegenüberliegenden Seiten - hier an den kurzen Seiten - nach innen ragende Vorsprünge 17 anzuordnen, die mit entsprechenden Nuten 18 am Rahmen 9 der Kassette zusammenwirken, die an zwei gegenüberliegenden Rahmenbereichen der Kassette angeordnet sind. Beim Einschieben einer Kassette durch die Öffnung 5 in den inneren Bereich 6 des Leitungselementes 1 greift ein Vorsprung 17 in eine Nut 18 ein, so dass sich ebenfalls hierdurch eine besonders einfache Führung ergibt. Für ein besseres Einfädeln können die Vorsprünge 17 oder auch die Nuten 18 entsprechend angeschrägte Anlaufkanten aufweisen. Die Figur 7 zeigt ein Deckelelement 19 aus verschiedenen Richtungen, welches gemäß der hier dargestellten Konstruktion an einem vorstehenden Bereich 20 des Rahmens 9 der Kassette 8 über entsprechende Bohrungen 21 in diesem Bereich 20 und dazu korrespondierenden Sackgewindelöchern 22 im Deckel 19 befestigt werden kann. In einer anderen Ausführung kann es auch vorgesehen sein, den Deckel direkt an den Rahmen 9 einstückig anzuformen.
Mittels der Dichtung 23, wie sie in der Figur 8 dargestellt ist, kann sodann eine dichte Verbindung zwischen dem Deckel 19 und dem Flansch 4, der die Öffnung 5 des Leitungselementes umgibt, erreicht werden. Hierfür sind im Deckel 19 eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen 24 vorgesehen, durch die mittels Schrauben eine Befestigung in den korrespondierenden Sackgewindebohrungen 25 im Flansch 4 erreicht wird.
Die Figur 9 zeigt ergänzend die Ausführung eines Wirbeleinsatzes 25, wie er jeweils sowohl in dem stromabwärtigen als auch dem stromaufwärtigen Bereich 7 des Leitungselementes, d.h. in Strömungsrichtung vor und hinter einer Opferanode angeordnet werden kann. Der Einsatz eines derartigen Wirbeleinsatzes ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Vorliegend ist der Wirbeleinsatz derart ausgebildet, dass zwei Lochbleche 26 und 27 durch in Strömungsrichtung schräg angeordnete Lochbleche 28 auf Abstand gehalten werden. Hierbei sind die jeweiligen Löcher in den jeweiligen Blechen in unterschiedlicher Größe und Anordnung ausgebildet, um eine optimale Verwirbelung des hindurchfließenden Wassers zu erreichen.
Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion, wie sie in den Figuren 1 - 9 dargestellt ist, wird erreicht, dass gerade bei großbauenden
Wasserbehandlungsvorrichtungen der dargestellten Art auf besonders einfache Art und Weise ein Austausch einer Opferanode hier mittels einer diese umgebenden Kassette durchgeführt werden kann. Hierzu ist es lediglich notwendig, eine dafür vorgesehene Öffnung 5 durch Entfernen eines Deckels 19 zu öffnen, die Kassette 8 mit einer verbrauchten oder verschmutzten Opferanode 11 zu entnehmen und eine Kassette 8 mit einer neuen Opferanode 11 einzuschieben sowie die Öffnung 5 durch den Deckel 19 wieder zu verschließen. Der besondere Vorteil liegt darin, dass ein vollständiges Entfernen der gesamten Wasserbehandlungsvorrichtung 1 für diesen Wartungsfall nicht mehr nötig ist.

Claims

Patentansprüche
1. Wasserbehandlungsvorrichtung umfassend ein Leitungselement, in welchem wenigstens eine Opferanode eingesetzt/einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Opferanode (11) durch eine am Leitungselement angeordnete verschließbare Öffnung (5) aus dem Leitungselement entnehmbar ist.
2. Wasserbehandlungsvorrichtung, nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die verschließbare Öffnung (5) in der Wandung des Leitungselementes zwischen einer Zufluß (2) und einer Abfluß-Öffnung (3) angeordnet ist.
3. Wasserbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen sich hinter einer verschließbaren Öffnung (5) erstreckenden Bereich (6) zur Aufnahme einer Opferanode (11) , oder zur Aufnahme einer Kassette (8) aufweist, in die eine Opferanode (11) auswechselbar eingesetzt/einsetzbar ist.
4. Wasserbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine in die Wasserbehandlungsvorrichtung (1) eingesetzte Opferanode (11) oder Kassette (8) die Wasserbehandlungsvorrichtung (1) in einen stromaufwärtigen und einen stromabwärtigen Teil (7) derart unterteilt, dass Wasser von dem einen zum anderen Teil (7) nur durch die Opferanode/Kassette (11/8) strömen kann.
5. Wasserbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein der verschließbaren Öffnung (5) gegenüberliegender Bereich in der Wandung der Wasserbehandlungsvorrichtung (1) einen inneren rückspringenden Abschnitt aufweist, der zur Aufnahme und/oder Stabilisierung wenigstens eines Endbereiches einer Opferanode/Kassette (11/8) dient.
6. Wasserbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (6) zur Aufnahme einer Opferanode/Kassette (11/8) einen im Vergleich zum stromabwärtigen und stromaufwärtigen Bereich (7) vergrößerten inner-et QuerschnJJt aufyv jsk Λ
7. Wasserbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (6) einen im wesentlichen rechteckigen inneren Querschnitt aufweist.
8. Wasserbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Querschnittsvergrößerung von stromabwärtigen bzw. stromaufwärtigen Bereich (7) zum Aufnahmebereich (7) eine Stufe (14) im inneren Wandbereich der Wasserbehandlungsvorrichtung (1) ausgebildet ist, die als Führung für eine durch die Öffnung (5) einsetzbare Opferanode/Kassette (11/8) dient.
9. Wasserbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kassette (8) einen Rahmen (9) mit einer innerer Ausnehmung (10) bildet, in die eine Opferanode (11), insbesondere randgedichtet einsetzbar ist.
10. Wasserbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Rahmen (9) der Kassette (8) oder direkt an der Opferanode (11) ein Verschlußdeckel (19) befestigbar oder einstückig angeformt ist.
11.Wasserbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (5) wenigstens einen nach innen ragenden Vorsprung (17) aufweist, insbesondere zwei an gegenüberliegenden Seiten nach innen ragende Vorsprünge (17) aufweist, insbesondere wobei ein Vorsprung (17) als Führung für eine einzuschiebende Opferanode/Kassette (11/8) dient.
12. Wasserbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Opferanode/Kassette (11/8) an Ihren äußeren Rand, insbesondere an zwei gegenüberliegenden Randbereichen eine Nut (18) aufweist, in die ein nach innen in die Öffnung (5) ragender Vorsprung (17) eingreift.
13. Wasserbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im stromabwärtigen und/oder stromaufwärtigen Bereich (7) der Wasserbehandlungsvorrichtung (1) wenigstens ein Wirbeleinsatz (25) angeordnet ist, um im Bereich der Kassette/Opferanode (8/11 ) eine Verwirbelung des Wassers zu erzeugen.
14. Wasserbehandlungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (7) stromaufwärts und stromabwärts des Aufnahmebereiches einer Kassette/Opferanode (8/11 ) symmetrisch ausgebildet sind.
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