DE102016109836A1 - Device and method for removing, reducing and / or avoiding deposits in a channel or channel through which a liquid flows - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (14) zur Entfernung, Verringerung und/oder Vermeidung von Ablagerungen in einem von einer Flüssigkeit durchströmten Kanal (12) oder Gerinne, umfassend: einen Staukörper (26) zum Stauen der Flüssigkeit in dem Kanal (12) oder Gerinne und eine Staukörperbewegungseinrichtung (27) zur Bewegung des Staukörpers (26) in Längsrichtung durch den Kanal (12) oder das Gerinne. Außerdem wird ein Verfahren zur Entfernung, Verringerung und/oder Vermeidung von Ablagerungen in einem von einer Flüssigkeit durchströmten Kanal (12) oder Gerinne, umfassend: Bewegen eines Staukörpers (26), der zum Stauen der Flüssigkeit in dem Kanal (12) oder Gerinne ausgebildet ist, in Längsrichtung durch den Kanal (12) oder das Gerinne vorgeschlagen. Insbesondere ist ein pendelnder Staukörper (26) vorgesehen, der automatisch oder manuell in der Längsachse des Gerinnes bzw. Kanals (12) verfahrbar ist.The invention relates to a device (14) for removing, reducing and / or preventing deposits in a channel (12) or channel traversed by a liquid, comprising: a baffle (26) for storing the liquid in the channel (12) or channels and a bluff body moving means (27) for moving the bluff body (26) longitudinally through the channel (12) or the flume. There is also provided a method of removing, reducing and / or preventing deposits in a liquid-traversed channel (12) or flume, comprising: moving a bluff body (26) configured to trap the liquid in the channel (12) or flumes is proposed longitudinally through the channel (12) or the channel. In particular, a swinging bluff body (26) is provided, which can be moved automatically or manually in the longitudinal axis of the channel or channel (12).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entfernung, Verringerung und/oder Vermeidung von Ablagerungen in einem von einer Flüssigkeit durchströmten Kanal oder Gerinne. Weiter betrifft die Erfindung eine vorteilhafte Verwendung davon. The invention relates to an apparatus and a method for removing, reducing and / or avoiding deposits in a channel or channel through which a liquid flows. Furthermore, the invention relates to an advantageous use thereof.
Die Erfindung ist insbesondere Anwendbar zur Vermeidung, Verringerung oder Entfernung von Ablagerungen in Flüssigkeitsleitvorrichtungen, in denen zu behandelnde Flüssigkeit geleitet wird, insbesondere bei der Abwasserbehandlung und mehr insbesondere in Kläranlagen oder dergleichen. The invention is particularly applicable to the prevention, reduction or removal of deposits in Flüssigkeitsleitvorrichtungen in which liquid to be treated is passed, especially in wastewater treatment and more particularly in sewage treatment plants or the like.
In einem von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen durchflossenem Gerinne oder Kanal bilden sich häufig Ablagerungen. Diese Ablagerungen, meist aus mineralischem Material bestehend (Sand, Glas usw.), führen zu Betriebsstörungen und verändern die Strömungshydraulik. Ursache sind u.a. die unterschiedlichen Flüssigkeitsmengen im Gerinne. Bei geringem Durchfluss lagern sich aufgrund der niedrigen Fließgeschwindigkeiten verstärkt Materialien ab. Deposits often form in a channel or channel through which solids and liquids flow. These deposits, usually made of mineral material (sand, glass, etc.), lead to malfunctions and change the flow hydraulics. Cause are u.a. the different amounts of liquid in the channel. At low flow, materials are increasingly degraded due to the low flow rates.
Beispiel: Im Zulaufgerinne einer Kläranlage fließen bei Trockenwetter 100 l/sec durch das Gerinne, bei Regenwetter aber 500 l/sec. Hinzu kommt, dass bei einem Regenereignis mit dem ersten „Spülstoß“ erhebliche Feststoffmengen angeschwemmt werden, nach dem Regenereignis bei fallenden Flüssigkeitsmengen und demzufolge auch fallendem Pegelstand mit dem sogenannten „Nachfluss“ hohe Sandanteile eingebracht werden. Example: In the inflow channel of a sewage treatment plant, 100 l / sec flow through the channel in dry weather, but 500 l / sec in rainy weather. In addition, in a rain event with the first "rinse" considerable amounts of solids are washed ashore, after the rain event with falling amounts of liquid and consequently also falling level with the so-called "Nachfluss" high sand fractions are introduced.
Weiterhin gibt es Mischwasserkanäle, welche als sog. „Stauraumkanäle“ ausgebildet sind. Dieser „Stauraumkanal“ puffert die hohen Wassermengen und vermeidet dadurch eine Überlastung der Kläranlage. Wenn die Wassermengen weniger werden, fließt das hochkonzentrierte Flüssigkeit-Feststoffgemisch vom Tiefpunkt des „Stauraumkanals“ zum Klärwerksgerinne. Dort kommt es dann, aufgrund der niedrigen Fließgeschwindigkeit, zu „Gerinneablagerungen“. Furthermore, there are mixed water channels, which are designed as so-called. "Storage space channels". This "storage channel" buffers the high amounts of water and thus avoids overloading the sewage treatment plant. When the amounts of water are less, the highly concentrated liquid-solid mixture flows from the low point of the "storage space channel" to the sewage channel. There it comes then, due to the low flow rate, to "coagulation deposits".
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur einfachen, mit wenig Arbeits- und Energieaufwand verbundenen Vermeidung, Verringerung oder Entfernung von derartigen Ablagerungen in Kanälen oder Gerinnen, insbesondere Abwasserkanälen oder Gerinnen, z.B. in oder bei Kläranlagen, zu schaffen. The object of the invention is therefore to provide a device and a method for simple, with little labor and energy costs associated avoidance, reduction or removal of such deposits in channels or channels, in particular sewers or channels, e.g. in or at sewage treatment plants.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. This object is achieved by an apparatus and a method according to the independent claims.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung schafft gemäß einen Aspekt davon eine Vorrichtung zur Entfernung, Verringerung und/oder Vermeidung von Ablagerungen in einem von einer Flüssigkeit durchströmten Kanal oder Gerinne, umfassend:
einen Staukörper zum Aufstauen der Flüssigkeit in dem Kanal oder Gerinne und eine Staukörperbewegungseinrichtung zur Bewegung des Staukörpers in Längsrichtung durch den Kanal oder das Gerinne. The invention provides, according to an aspect thereof, an apparatus for removing, reducing and / or preventing deposits in a channel or channel through which a liquid flows, comprising:
a bluff body for damming the liquid in the channel or channel and bluff body moving means for moving the bluff body longitudinally through the channel or flume.
Es ist bevorzugt, dass die Staukörperbewegungseinrichtung ein Pendellager aufweist zum pendelnden Aufhängen des Staukörpers, wobei das Pendellager so ausgebildet ist, so dass der Staukörper in Längsrichtung des Kanals oder Gerinnes hin und her pendeln kann. It is preferred that the bluff body movement device has a pendulum bearing for pendulum suspension of the bluff body, wherein the pendulum bearing is designed so that the bluff body can oscillate back and forth in the longitudinal direction of the channel or channel.
Es ist bevorzugt, dass die Staukörperbewegungseinrichtung eine Längsführung zum Verfahren des Staukörpers in Längsrichtung des Kanals oder des Gerinnes aufweist. It is preferred that the bluff body movement device has a longitudinal guide for moving the bluff body in the longitudinal direction of the channel or the channel.
Es ist bevorzugt, dass das Pendellager in der Längsführung in Längsrichtung verfahrbar ist. It is preferred that the self-aligning bearing in the longitudinal guide is movable in the longitudinal direction.
Es ist bevorzugt, dass der Staukörper eine hinsichtlich Schwerpunktslage und/oder Menge veränderliche Masse aufweist. It is preferred that the bluff body has a mass variable in terms of center of gravity and / or amount.
Es ist bevorzugt, dass der Staukörper einen Hohlraum zur Befüllung mit einem Ballastmaterial aufweist. It is preferred that the bluff body has a cavity for filling with a ballast material.
Eine bevorzugte Ausgestaltung umfasst eine Ballastmaterialtransporteinrichtung zum Zuführen von Ballastmaterial in den Hohlraum und zum Abführen von Ballastmaterial in den Hohlraum. A preferred embodiment comprises a ballast material transport device for feeding ballast material into the cavity and for discharging ballast material into the cavity.
Eine bevorzugte Ausgestaltung umfasst eine Steuereinheit, die zum Steuern einer automatischen Veränderung der Schwerpunktslage und/oder der Menge der Masse des Staukörpers eingerichtet ist. A preferred embodiment comprises a control unit which is set up to control an automatic change in the center of gravity position and / or the amount of mass of the bluff body.
Eine bevorzugte Ausgestaltung umfasst eine Steuerung, die zum Steuern der Staukörperbewegungseinrichtung eingerichtet ist. A preferred embodiment comprises a controller that is set up to control the bluff body movement device.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung eine Flüssigkeitsleitvorrichtung, umfassend einen Kanal oder ein Gerinne, welcher bzw. welches durch eine Flüssigkeit durchströmbar ist und eine Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausgestaltungen, wobei der Staukörper derart dimensioniert ist, dass er an wenigstens einer der Stellen erste und/oder zweite Seitenwand des Kanals oder des Gerinnes, Sohle oder Boden des Kanals oder des Gerinnes und/oder wenigstens einer Ecke zwischen einer Seitenwand und dem Boden des Kanals oder des Gerinnes einen lichten Abstand zu dem Kanal oder dem Gerinne hat, um einen Strömungsdurchlass für eine Durchströmung mit erhöhter Fließgeschwindigkeit zu schaffen. According to a further aspect, the invention provides a liquid guiding device, comprising a channel or channel, through which a liquid can flow, and a device according to one of the preceding embodiments, wherein the baffle body is dimensioned such that it is first at at least one of the locations and / or second side wall of the channel or channel, bottom or bottom of the channel or channel At least one corner between a sidewall and the bottom of the channel or channel has a clearance from the channel or channel to provide a flow passage for increased flow rate flow.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung eine Kläranlage mit einer derartigen Flüssigkeitsleitvorrichtung und/oder einer derartigen Vorrichtung nach einer der voranstehenden Ausgestaltungen. According to a further aspect, the invention provides a sewage treatment plant with such a liquid guiding device and / or such a device according to one of the preceding embodiments.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zur Entfernung, Verringerung und/oder Vermeidung von Ablagerungen in einem von einer Flüssigkeit durchströmten Kanal oder Gerinne, umfassend:
Bewegen eines Staukörpers, der zum Aufstauen der Flüssigkeit in dem Kanal oder Gerinne ausgebildet ist, in Längsrichtung durch den Kanal oder das Gerinne. In another aspect, the invention provides a method for removing, reducing, and / or preventing deposits in a liquid-traversed channel or channel, comprising:
Moving a bluff body formed to accumulate the liquid in the channel or channel longitudinally through the channel or channel.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens umfasst hin- und her Pendeln des Staukörpers um eine oberhalb des Flüssigkeitspegels angeordnete, sich in einer Querrichtung zum Kanal oder Gerinne und in einer Horizontalrichtung erstreckende Pendelachse. A preferred embodiment of the method comprises oscillating the bluff body back and forth about a pendulum axis arranged above the liquid level and extending in a transverse direction to the channel or channel and in a horizontal direction.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens umfasst Längsverfahren des Staukörpers in Längsrichtung durch den Kanal oder das Gerinne und/oder hin und her Verfahren des Staukörpers in Längsrichtung des Kanals oder des Gerinnes. A preferred embodiment of the method comprises longitudinal movement of the bluff body longitudinally through the channel or channel and / or reciprocating the bluff body longitudinally of the channel or channel.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens umfasst Verändern der Schwerpunktslage oder der Menge der Masse des Staukörpers. A preferred embodiment of the method comprises changing the center of gravity position or the amount of mass of the bluff body.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens umfasst Schaffen eines Strömungsdurchlasses mit erhöhter Fließgeschwindigkeit an Stellen, die von Ablagerungen freizuhalten oder zu reinigen sind durch Verwenden eines Staukörpers, der an der erwünschten Stelle einen lichten Abstand zu dem Kanal oder dem Gerinne hat. A preferred embodiment of the method includes providing a flow passage having increased flow velocity at locations to be cleared of deposits or to be cleaned by using a bluff body having a clearance from the channel or flume at the desired location.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird ein pendelnder und in Längsrichtung verfahrbarer Staukörper in einem von Flüssigkeit durchströmten Kanal oder Gerinne zur Vermeidung von Materialablagerungen auf der Kanal- oder Gerinnesohle und in den Ecken zwischen Sohle und Seitenwänden vorgeschlagen. According to a particularly preferred embodiment of the invention, a pendulum and movable longitudinally baffle body is proposed in a liquid-flow channel or channels to avoid material deposits on the channel or channel bottom and in the corners between the sole and side walls.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung umfasst einen Staukörper, welcher in Längsrichtung des Kanals hin- und herpendeln kann. A preferred embodiment of the invention comprises a bluff body which can reciprocate in the longitudinal direction of the channel.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung umfasst einen pendelnden Staukörper, der automatisch oder manuell in der Längsachse des Gerinnes bzw. Kanals verfahrbar ist. A preferred embodiment of the invention comprises a swinging bluff body, which can be moved automatically or manually in the longitudinal axis of the channel or channel.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung umfasst einen Staukörper, welcher durch Befüllung des Staukörperhohlraumes mittels Wasser od. Sand eine veränderbare Masse erhält. A preferred embodiment of the invention comprises a bluff body, which by filling the bluff body cavity by means of water od sand receives a variable mass.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung umfasst einen Staukörper, dessen Masse z.B. durch Zugabe oder Entnahme von Sand od. Wasser automatisch verändert werden kann. A preferred embodiment of the invention comprises a bluff body whose mass is e.g. by adding or removing sand or water can be changed automatically.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung umfasst einen Staukörper, welcher so gestaltet ist, dass er nicht annähernd so breit ist wie die lichte Weite zwischen den Gerinnewänden, sondern einen größeren Freiraum zwischen den Staukörperseitenwänden und den Gerinnewänden hat. A preferred embodiment of the invention comprises a bluff body, which is designed so that it is not nearly as wide as the clear width between the channel walls, but has a larger space between the bluff body side walls and the channel walls.
Durch diesen Freiraum wird erreicht, dass die Flüssigkeit im Bereich der beiden unteren Gerinneecken, also in den Eckenzwischen Gerinnesohle und Gerinneseitenwänden, schneller fließt. Somit wird eine Ablagerung in den Ecken vermieden, denn Ablagerungen beginnen sich meist in den Ecken aufzubauen. This clearance ensures that the liquid flows more quickly in the area of the two lower channel corners, ie in the corners between the channel bottom and the channel side walls. Thus, a deposit in the corners is avoided, because deposits usually begin to build up in the corners.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung umfasst einen Staukörper, welcher durch die pendelnde Aufhängung im Gerinne oder Kanal hin und herschwingen kann und dadurch die Strömungsgeschwindigkeiten, vorzugsweise im Bereich der Gerinnesohle und in den Gerinneecken, erhöht. A preferred embodiment of the invention comprises a bluff body, which can swing back and forth by the oscillating suspension in the channel or channel and thereby increases the flow velocities, preferably in the region of the channel bottom and in the channel corners.
Die vorerwähnten Ausgestaltungen können beliebig untereinander kombiniert werden. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist einen, mehrere oder alle der zuvor aufgeführten Merkmale der vorerwähnten Ausgestaltungen auf. The aforementioned embodiments can be combined with each other as desired. A particularly preferred embodiment of the invention has one, several or all of the aforementioned features of the aforementioned embodiments.
Ein Ausführungsbeispiel wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt: An embodiment will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It shows:
In
Die Flüssigkeitsleitvorrichtung
Im Folgenden wird die Flüssigkeitsleitvorrichtung
Wie insbesondere aus der Querschnittsansicht von
Wie aus
Der Staukörper
Der lichte Abstand beträgt z.B. zwischen 1% und 10% der Breite des Kanals und beträgt z.B. zwischen 1 cm und 50 cm. The clear distance is e.g. between 1% and 10% of the width of the channel and is e.g. between 1 cm and 50 cm.
Die Staukörperbewegungseinrichtung
Die Linearführung
Die Längsverschiebung der Schlitten
Bei der in
In den
In
Durch das Hin- und Herbewegen des Staukörpers
Das Pendelverhalten und der Gegendruck, den der Staukörper
In
Die Ausführung mit Linearführung
Der Einsatz eines Staukörpers
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Flüssigkeitsleitvorrichtung liquid restrainer
- 11 11
- Flüssigkeit liquid
- 12 12
- Kanal (oder Gerinne) Channel (or channel)
- 14 14
- Vorrichtung zur Vermeidung, Verringerung und/oder Entfernung von AblagerungenDevice for preventing, reducing and / or removing deposits
- 16 16
- erste Seitenwand first sidewall
- 18 18
- zweite Seitenwand second side wall
- 20 20
- Boden ground
- 22 22
- erste Ecke first corner
- 24 24
- zweite Ecke second corner
- 26 26
- Staukörper baffle
- 27 27
- Staukörperbewegungseinrichtung Bluff body mover
- 28 28
- Massenkörperbereich Body mass range
- 30 30
- Flächenkörperbereich Sheet portion
- 32 32
- Staufläche storage space
- 34 34
- Hohlkörperbereich Hollow area
- 36 36
- Hohlraum cavity
- 38 38
- Strömungsdurchlass Flow passage
- 38a 38a
- Strömungsdurchlass an erster Seitenwand Flow passage on the first side wall
- 38b 38b
- Strömungsdurchlass an zweiter Seitenwand Flow passage on second side wall
- 38c 38c
- Strömungsdurchlass am Boden Flow passage at the bottom
- 38d 38d
- Strömungsdurchlass an erster Ecke Flow passage at the first corner
- 38e 38e
- Strömungsdurchlass an zweiter Ecke Flow passage at the second corner
- 40 40
- Pendellagereinrichtung Pendulum storage facility
- 42 42
- Linearführung linear guide
- 44 44
- erste Schiene first rail
- 46 46
- zweite Schiene second rail
- 48 48
- erster Schlitten first sled
- 50 50
- zweiter Schlitten second sled
- 52 52
- Pendellager aligning bearing
- 53 53
- Pendelachse swing axle
- 54 54
- Verbindungsstange connecting rod
- 56 56
- Ausleger boom
- 58 58
- Achsstift axle pin
- 60 60
- Aufhängestange Upright
- 62 62
- Antrieb drive
- 64 64
- Steuerung control
- 65 65
- Antriebskette drive chain
- 66 66
- Motor engine
- 68 68
- Kettenrad Sprocket
- 70 70
- Ballastmaterialtransporteinrichtung Ballast material handling equipment
- 72 72
- Steuereinheit control unit
- 74 74
- Flüssigkeitsreservoir liquid reservoir
- 76 76
- Schlauchleitung hose
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: FSM FRANKENBERGER GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: RUDOLF BISCHOF GMBH, 85386 ECHING, DE |