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Abscheider für grobe Feststoffe, z. B. von Verunreinigungen im Kühlwasser
von Walzwerken Die Erfindung betrifft einen Abscheider für grobe Feststoffe, z.
B. von Verunreinigungen im Kühlwasser von Walzwerken, bestehend aus einem zylindrischen
Gehäuse, das durch einen Siebkörper, der von einer Rohrleitung durchsetzt wird,
in ein Einlaufteil und in ein Absetzteil getrennt ist.
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Abscheider für grobe Feststoffe dienen beispielsweise zum Abscheiden
von groben Verunreinigungen, die im Kühlwasser von Walzwerken enthalten sind.
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Diese Abscheider unterscheiden sich grundsätzlich von Vorrichtungen
zum Trennen von Flüssigkeit und Feststoffen, die für die Klärung von Wässern verwendet
werden. Der Unterschied besteht dabei darin, daß durch die eingangs genannten Abscheider
nur grobe Feststoffe ausgeschieden werden, während die feinen Feststoffe, die stets
in derartig verunreinigten Wässern enthalten sind, in dem vorgeklärten Wasser mitgeführt
und in einer nachgeschalteten Abscheidungsvorrichtung endgültig abgetrennt werden.
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Diese nachgeschaltete Vorrichtung kann ein Zyklon sein.
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Die Abscheider für grobe Feststoffe übernehmen hiernach die Aufgabe,
grobe Schmutzteilchen vorabzuscheiden, weil diese Schmutzteile den Betriebsablauf
eines Zyklons oder einer ähnlichen Trennvorrichtung in der einen oder anderen Weise
ändern oder sogar erheblich stören, wenn nicht unmöglich machen können. Bekannte
Abscheider für grobe Feststoffe verwenden im allgemeinen einen Fangkorb, der aus
einem unten abgeschlossenen zylindrischen Gefäß besteht, das an der der Zykloneinmündung
zugewendeten Seite ein Lochblech aufweist, aus dem die von den groben Schmutzteilen
befreite Flüssigkeit ausfließt, in einer Kammer oder Grube hochsteigt und dann in
den Zyklon überfließt.
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Diese Abscheider für grobe Feststoffe sind indessen nicht frei von
Nachteilen. Es läßt sich bei ihnen nicht vermeiden, daß bei ungleichmäßiger Wasserzufuhr,
die die Verunreinigungen oder Beimengungen führende Flüssigkeit über den Rand des
Fangkorbes fließt und dabei selbstverständlich auch grobe Schmutzteilchen mitnimmt,
die nunmehr ungehindert in den Einlaß zum Zyklon od. dgl. gelangen können, wo sie
unter Umständen von den Pumpen nicht abgesaugt werden und in diesen Zerstörungen
hervorrufen, die die ganze Anlage unbrauchbar machen können. Selbst wenn sich jedoch
diese groben Schmutzteilchen in der Vorkammer oder Grube absetzen, verursachen sie
Schwierigkeiten, weil sie sich anhäufen, so daß mar um ein Überlaufen dieser Teilchen
in den Zyklon od. dgl. zu vermeiden, die Anlage stillsetzen, den Fangkorb heraus-
heben
und nunmehr mit einem Greifer od. dgl. die Vorzyklonkammer oder Fangkorbgrube reinigen
muß.
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Es sind auch Abtrennvorrichtungen für in Flüssigkeiten suspendierten
Feststoffen bekannt, die aus einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse mit einem
ebenen Einlauf für das verschmutzte Wasser und einem Auslauf für das vom Schmutz
gereinigte Wasser versehen sind, und die ein Sieb aufweisen, das den Raum des Gehäuses
unterteilt. Eine derartige Trennvorrichtung ist stets ortsfest und eignet sich schon
aus diesem Grunde nicht für die Abscheidung von Grobschmutz in der eingangs beschriebenen
Weise, was auch dadurch ausgeschlossen ist, daß die den Schmutz führende Flüssigkeit
nicht beruhigt wird und daher ein Sedimentationsvorgang nicht eintreten kann.
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Es ist außerdem eine Trennvorrichtung für in Flüssigkeiten suspendierte
Feststoffteilchen bekanntgeworden, bei der ebenfalls einer Siebfläche eine zu reinigende
Flüssigkeit von unten zugeführt, das Filtrat oberhalb derselben abgeleitet und der
abgetrennte Rückstand am unteren Teil des Gehäuses entfernt wird. Auch diese Vorrichtung
eignet sich nicht für die Vorabscheidung von Grobschmutz und muß überdies ebenfalls
ortsfest eingebaut werden.
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Zur Reinigung von Benzin mit dem Ziele der Abtrennung von in diesem
enthaltenen Partikeln ist es bekannt, ein Sieb in einem zylindrischen Gehäuse einzubauen
und den Siebraum durch Zuleitungen zu durchsetzen. Diese bekannte Vorrichtung hat
den Nachteil, daß das Sieb leicht verstopft, weil dieses im wesentlichen senkrecht
steht, so- daß sich an ihm verunreinigende Verunreinigungen ohne weiteres festsetzen
können.
Geschieht dies, so ist die Wirkung dieser Vorrichtung in Frage gestellt. Folglich
ist auch diese Einrichtung nicht geeignet, Grobschmutz aus einer diesen führenden
Flüssigkeit mit Sicherheit abzuscheiden.
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Es ist jedoch auch nicht neu, einen Filterstrom nach dem Einführen
in ein Gehäuse spiralförmig abwärtszuführen und sowohl durch Umlenkung der Strömungsrichtung
um mehr als 900 als auch durch Beaufschlagung der Siebfläche von Feststoffen zu
trennen. Eine derartige Vorrichtung ist ebenfalls ortsfest und eignet sich nicht
zur Abscheidung von Grobschmutz. Sie erfordert vielmehr die Vorabscheidung des Grobschmutzes,
um wirkungsvoll die Feinstoffe, die gegebenenfalls in der zu reinigenden Flüssigkeit
suspendiert sind, abscheiden zu können.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Abscheider für
grobe Feststoffe anzugeben, der die eingangs angeführten Nachteile nicht mehr aufweist
und mit Sicherheit gewährleistet, daß nur vorgereinigte Flüssigkeit in eine nachgeschaltete
Trennvorrichtung, beispielsweise ein Abscheidezyklon eintreten kann. Außerdem soll
durch die Erfindung ein Abscheider für grobe Feststoffe geschaffen werden, bei dem
es in einfacher Weise möglich ist, den Füllungszustand des Abscheiders anzuzeigen,
so daß nicht mehr wie bisher die Gefahr besteht, daß bei zu starker Füllung des
Abscheiders mit Grobschmutz dieser Schmutz über den Rand des Abscheiders in eine
Abscheidergrube ausgetragen wird.
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Das angegebene Ziel erreicht die Erfindung grundsätzlich dadurch,
daß dem Eintrittsstutzen in gleicher horizontaler Ebene ein in radialer Richtung
durch Einengung des Außenmantels sich bildender spiralförmiger Kanal nachgeschaltet
ist, aus dem das zentrale, ein Beruhigungskreuz aufnehmende Zuleitungsrohr lotrecht
nach unten führt und dessen Länge so bemessen ist, daß eine Abdichtstelle mit einem
im wesentlichen senkrecht zur Behälterachse angeordneten starren Siebring möglich
ist, so daß die von groben Feststoffen gereinigte Flüssigkeit aus dem vom Siebkörper
nach unten begrenzten Raum über den Stutzen austreten kann und die maximale Feststoffmenge
auf Grund einer Anzeige feststellbar ist.
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Die Erfindung ist im übrigen praktisch auf verschiedene Weise zu
verwirklichen. Als zweckmäßig hat sich erwiesen, in dem Absetzteil weitere Leitbleche
vorzusehen, um derart die Bewegung der Flüssigkeit im Abscheider noch besser beherrschen
zu können. Bei einer praktischen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes schließt
sich an den zylindrischen Bodenteil nach unten ein Konus an.
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Dieser Konus nimmt den aufgenommenen und abgeschiedenen Feststoff
auf, so daß der Feststoff aus diesem nach unten abgezogen werden kann. Gemäß einem
anderen Merkmal der Erfindung ist der zylindrische Bodenteil auf federnden Stützen
aufgesetzt, die es ermöglichen, daß bei hoher Rückstandsmenge im Behälter Kontaktstifte
durch ein ortsfest angebrachtes Kontaktelement ein Signal auslösen. Dadurch erreicht
wird, daß der Füllzustand des Abscheiders jederzeit überwacht werden kann und jedenfalls
verhindert wird, daß eine Überiadung des Abscheiders mit groben Feststoffen zuverlässig
verhindert wird.
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Die durch die Erfindung erzielbaren technischen Vorteile bestehen
darin, daß der Abscheider gemäß der Erfindung in einem geschlossenen kompakten
Gefäß
verwirklicht werden kann, das sich ohne Schwierigkeiten in einfacher Weise aus einer
Abscheidergrube herausheben bzw. in diese absenken läßt. Dieser Abscheider läßt
sich gegenüber den bekannten Vorrichtungen zur Abtrennung von in Flüssigkeiten suspendierten
Feststoffen einfacher handhaben, wobei die Abscheidung des Grobschmutzes zuverlässig
erfolgt und daher der Abscheider seine Funktion zuverlässig erfüllen kann.
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Die Zeichnung zeigt einen erfindungsgemäßen Abscheider für Feststoffe
und zwar in F i g. 1 im Vertikalschnitt und in F i g. 2 im Horizontalschnitt.
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Der Abscheider besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1, das an
seinem unteren Ende in einen Konus 2 übergeht, an dem ein Hals 3 anschließt, der
durch einen Deckel 4 verschlossen ist. Dieses zylindrische Gehäusel ist durch einen
SiebkörperS in zwei Teile unterteilt. Der oberhalb des Siebkörpers 5 liegende Teil
mündet in einen Stutzen 6 aus, der in den dem Fangkorb nachgeschalteten und nicht
dargestellten Zyklon od. dgl. übergeht. Die obere Begrenzung dieses Raumes bildet
ein Blech 7. Das Abschlußblech 7 und der Siebkörper 5 werden von einem Rohrstutzen
8 durchsetzt, der sich bei 9 etwas konisch erweitert. Innerhalb dieses Rohrstutzens
befindet sich ein Beruhigungskreuz 10. Auf dem Abschlußblech 7 erhebt sich ein spiralförmiger
Kanal 11, in den der Einlaßstutzen 12 einmündet, an den die Schmutzwasserzuleitung
angeschlossen ist. Der ganze Abscheider ist an einem Bügel 13 aufgehängt und kann
somit aus der Fangkorbgrube herausgehoben und durch Öffnen des Deckels 4 entleert
werden.
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Der Abscheider ruht auf einem Stützring 14, an dem in gleichen Winkelabständen
Stützen 15 befestigt sind. Diese Stützen greifen über andere Stützen 16, die auf
Bodenplatten 17 montiert sind.
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An dem Stützring 14 befinden sich die Stützen 15 mittig durchsetzende
Kontaktstifte 18, 18 a, die von Federn 19 umgeben sind. Die Kontaktstifte 18a greifen
etwas weiter nach unten und treffen auf ein Kontaktelement20, sobald die im Abscheider
angesammelten Verunreinigungen ein solches Gewicht erreicht haben, daß die Kraft
der Feder 19 überwunden wird und diese daher zusammengedrückt wird. Bei Berührung
des Kontaktstiftes 18 a mit dem Kontaktelement 20 wird ein Alarmsignal ausgelöst,
das anzeigt, daß der Abscheider entleert werden muß.
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Die Wirkungsweise des Abscheiders besteht im folgenden: Die mit grobem
und feinem Feststoff beladene Flüssigkeit gelangt über den Einlaßstutzen 12 in den
Abscheider und wird über den spiralförmigen Kanal 11 dem Zuleitungsrohr 8 zugeführt,
der mit dem BeruhigungskreuzlO versehen ist. Diese wohl mit grobem und feinem Feststoff
beladene Flüssigkeit gelangt daher in den unteren Teil des Fangkorbes und steigt
in diesem bis zum Niveau des im wesentlichen senkrecht zur Behälterachse angeordneten
starren Siebrings 5 an, um durch diesen Siebring und durch den Stutzen 6 zu der
nachgeschalteten Aufbereitungsvorrichtung abzufließen. Der Siebring 5 verhindert
auf diese Weise sicher jeden Eintritt von grobem Feststoff in die nachgeschaltete
Aufbereitungsvorrichtung, da diese groben Teile im unteren Teil des Abscheiders
festgehalten werden und, so bald dieser gefüllt ist, aus dem mit einem Deckel 4
verschlossenen Hals 3 abgezogen werden können.
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Der erfindungsgemäße Abscheider läßt sich auch in einfacher Weise,
beispielsweise einem Wirbelsichter nachschalten, um die aus der Düse des Wirbelsichters
ausgeschiedenen Beimengungen zu sammeln und von der mitgenommenen Flüssigkeit zu
befreien.
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Bei dieser Konstruktion wird man dann zweckmäßig einige geringfügige
Änderungen vornehmen, somit entfällt dann der Bügel 13. Der Anschluß des Wirbelsichters
erfolgt über den Stutzen 12 und das Gehäuse 1, wird zweckmäßig von seinem Oberteil
lösbar ausgebildet, um den ganzen oberen Aufbau nicht vom Wirbelsichter lösen zu
müssen und gegebenenfalls die Möglichkeit zu haben, den unteren Gehäuseteil zur
Entleerung zu kippen.
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Bei dieser Vorrichtung läßt sich das bisher bei Wirbelsichtern übliche
Auffanggefäß ersetzen, das während des Betriebes bis zur Anhäufung gewisser Mengen
der abzuscheidenden Stoffe nach außen hin abgeschlossen ist und deshalb unter dem
im Wirbelsichter herrschenden Druck steht. Es muß daher entsprechend ausgelegt werden,
um diesem Druck widerstehen zu können. Die dadurch bedingten konstruktiven Nachteile
lassen sich bei Anwendung des erfindungsgemäßen Abscheiders als einem Wirbelsichter
nachzuschaltendes Abscheideelement beseitigen, da der erfindungsgemäße Abscheider
praktisch drucklos arbeitet.