DE1442386C - Reinigungsvorrichtung fur verschmutzte Flüssigkeiten, insbesondere Schleifwasser - Google Patents

Description

Zum Entfernen von Schwebeteilchen aus Flüssigkeiten verwendet man bereits eine ganze Anzahl von verschiedenen Einrichtungen, wie Separatoren, Filter, Siebe, Absetzbehälter und neuerdings auch sogenannte Zyklomaten. Abgesehen von den selbstaustragenden Separatoren, die nur für einen engeren Verwendungszweig Bedeutung haben, erfordern die übrigen Einrichtungen einen bedeutenden Arbeitsaufwand und sind außerdem sehr raumgreifend. Leider lassen sich mit den Separatoren nur Öle reinigen. Sobald man sie bei Emulsionen einsetzt, gelangt man zu einer Spaltung in Öl oder Fett und Wasser, nicht aber zu einer Ausscheidung der Schleifstoffe. Papierfilter entsprechen nicht den an sie gestellten Anforderungen. Gute Gewebefilter verlangen viel Platz und bedürfen einer ständigen Wartung. Sie müssen häufig ausgewechselt werden und erfordern eine große Lagerhaltung. Das über die Filter Gesagte gilt auch im wesentlichen für die Siebe. Die Zyklomaten sind nur für wäßrige Lösungen verwendbar; z. B. für Waschwasser mit nur geringen Beimengungen. Sie verlangen die Zuführung der verschmutzten Flüssigkeit unter einem gewissen Druck. Außerdem wird durch die Mitführung von Korund deren Lebensdauer beeinträchtigt. Was die Wirkungsweise der Absetzbehälter betrifft, rechnet man zum guten Abklären eines Öles oder einer Schleif- und Bohrölemulsion im allgemeinen mit der 60fachen Umlaufmenge pro Zeiteinheit; d.h. es wird von jedemKubikmeter zu reinigender Emulsion eine volle Stunde für die Klärung zugebilligt. Die sich daraus ergebenden Forderungen hinsichtlich der Abmessung eines solchen Behälters sind infolge Fehlens von entsprechend großen Räumen vielfach unerfüllbar. Außerdem stellt die Schmutzentfernung aus einem solchen Behälter schwierige Probleme, weil ein längeres Verbleiben der Sinkstoffe am Behälterboden die Standzeit der Emulsion ungünstig beeinflußt. Die insbesondere zum Reinigen von Schleifwasser geschaffenen, magnetisch arbeitenden Geräte entfernen wiederum nur die magnetisch ansprechbaren Bestandteile, nicht aber den Abrieb der Schleifscheiben, deren Bindemittel und die Ölkohle. Auch die Magnetgeräte verlangen viel Platz und arbeiten nicht wartungsfrei. Ein Ausfall des Sinkbehälters bedeutet jedesmal eine Betriebsstörung, wenn kein Zweitgerät vorhanden ist. Letzteres ist wegen Platzmangel die Regel. Demgegenüber strebt die Erfindung an, eine auf kleinstem Raum beschränkte automatisch und möglichst wartungsfrei arbeitende Reinigungsvorrichtung zu schaffen, die eine gegebenenfalls mit dieser unmittelbar vereinigte Nachreinigungsvorrichtung weitgehend entlastet.

Zu diesem Zweck wird ein an sich bekannter länglicher, schiffskörperförmiger Absetzbehälter mit einem im wesentlichen V-förmigen Querschnitt verwendet, dessen Seitenwände unter einem Winkel von etwa 60° aufsteigen und an dessen Grund eine Sinkgut-Räumvorrichtung vorgesehen ist.

Die Erfindung besteht darin, daß am Einlaufende des Absetzbehälters eine durch eine nach einwärts geneigte, insbesondere als Gitter ausgebildete Zwischenwand geschaffene an sich bekannte Beruhigungskammer vorhanden ist und von seiner abströmseitigen Stirnwand in einigem Abstand über dem Boden oberhalb der Räumvorrichtung ein oder zwei Absaugrohrc bis etwa in die Mitte der Absetzbehälterlänge hineinragen und die Rohre an eine oder zwei Flüssigkeitspumpen angeschlossen sind, welche die Flüssigkeit zu einer Gruppe von Zyklonen oder zu einem oder mehreren Separatoren fördern.

Die die Beruhigungskammer bildende Zwischenwand hat nach dem Stand der Technik den Zweck, S die Geschwindigkeit des eintretenden Flüssigkeitsgemisches zu drosseln, so daß in dem Beruhigungsraum eine verhältnismäßig geringe Geschwindigkeit der Flüssigkeit herrscht. Dadurch werden auch störende Wirbelbildungen vermieden.

ίο Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Ansprüchen und der Zeichnung zu entnehmen, in der aus einem Ausführungsbeispiel hervorgeht, wie der Erfindungsgedanke im einzelnen verwirklicht werden kann. Es zeigen

F i g. 1 bis 3 die Reinigungsvorrichtung im Aufriß, Grundriß und Seitenriß und

F i g. 4 ein Wirkungsdiagramm des Absetzbehälters nach F i g. 2.

Wie die Figuren zeigen, besteht die Reinigungsvorrichtung aus einem länglichen, schiffskörperförmigen Absetzbehälter 1 mit einem nach unten sich verjüngenden V-förmigen Querschnitt (Fig. 3). Zu beiden Seiten eines schmalen ebenen Bodens 2 ragen die Behälterseitenwände 3 unter einem Winkel von etwa 60° nach außen ausladend auf. Dicht über dem Boden 2 läuft vom äußersten vorderen Ende des Behälters bis zu seinem rückwärtigen, durch eine schrägausladende Stirnwand 4 abgeschlossenen Ende der Abschnitt 5 eines endlosen, über Rollen 6 geführten Kratzbandes, mit nach unten gerichteten Kratzern 7, die auch an der Innenseite der schrägen hinteren Abschlußwand 4 des Behälters 1 entlangstreichen. An die Wand 4 des Behälters 1 schließt sich ein nach abwärts gerichtetes Rutschblech 8 an, das so hoch über dem Erdboden endigt, daß noch ein Schlamm-Auffangkarren 9 daruntergeschoben werden kann (F i g. 1).

In einiger Höhe über dem Kratzband 5 und parallel zum Behälterboden 2 ragen von der schrägen rückwärtigen Stirnwand 4 her zwei stirnseitig geschlossene, mit einer Reihe von seitlichen Ansaugeöffnungen 10 versehene Saugrohre 11,12 in den Absetzbehälter 1 hinein. Die Rohre erstrecken sich etwa bis zur halben Länge des Behälters und sind an die Saugseite von je einer Flüssigkeitspumpe 13,14 angeschlossen (F i g. 2). Jede der Pumpen wird von einem Elektro-Motor 15,16 angetrieben. Von den Druckstutzen der Pumpen 13,14 führt je eine Leitung 17, 18 zu einer Gruppe von Zyklonen 19. Der von den Zyklonen abgesonderte Schlamm läuft in einen Behalter 20 und von da über ein Abflußrohr 21 ebenfalls in den darunterstehenden Sammelwagen 9. Die von den Zyklonen gereinigte Flüssigkeit fließt in einen Behälter 23. Von dort wird sie durch ein Rohr 24 abgesaugt, das an die Saugleitungen 25, 26 zweier Pumpen 27, 28 angeschlossen ist. Vor diesen Saugleitungen liegt außerdem ein von einem Schwimmer 29 gehaltenes Rohr 30 mit einer Einlauföffnung 31 an seinem freien Ende. Der Schwimmer 29 ist so am Rohr 30 angeordnet, daß seine Einlauföffnung 31 mit einigem Abstand unter dem Spiegel 32 der im Behälter 1 stehenden Flüssigkeit liegt. Vorzugsweise ist das vom Schwimmer 29 gehaltene Rohr 30 etwa in der mittleren Länge des Absetzbehälters 1 angelenkt und ragt von da abstromseitig nach oben. Der Zulauf der zu reinigenden Flüssigkeit zum Behälter 1 von den Schleifmaschinen her erfolgt durch eine Leitung 33, die in einem durch ein Sieb 34 vom Raum des Hauptbehälters 1 abgetrennten Raum 35 einmündet. Die

Rückförderung der gereinigten Flüssigkeit erfolgt mit Hilfe der Pumpen 27, 28, deren Druckstutzen an eine gemeinschaftliche, zu den Schleifmaschinen zurückführende Rücklaufleitung 41 angeschlossen ist.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Durch die Leitung 33 fließt die zu reinigende Flüssigkeit zuerst in denBehälterraumabschnitt 35 ein, worin sie sich beruhigt und durch das Gitter 34 wirbellos in den Hauptabsetzraum des Behälters 3 übertritt. Der Behälterinhalt ist so ausgelegt, daß die Flüssigkeit sich etwa 10 bis 12 Minuten in gleichmäßiger Strömung längs durch den Behälter hindurchbewegt, wobei weiterhin vorausgesetzt ist, daß der Inhalt des Behälters etwa 10 m³ beträgt und damit zu einem Gesamtdurchsatz von 50 bis 60 m³/h kommt. Die in das Zeitraster von »0« bis »X« Minuten in F i g. 4 eingetragenen Diagrammlinien α bis e zeigen an, daß zunächst die schweren und anschließend immer mehr die leichteren Unreinigkeiten zu Boden sinken und daß in dem Behälter 1 oberhalb der Linie e sich keine Unreinigkeiten mit einer Korngröße über einen bestimmten Wert mehr befinden, da die Korngrößen von der Linie α bis zur Linie e und darüber hinaus abnehmen. Bis in den durch die Diagrammlinien d und e begrenzten Raum ragen die Ansaugrohre 11 und 12 der Pumpen 16,17 hinein. Diese fördern die Flüssigkeit zu den Zyklonen 19. Der von diesen ausgeschiedene Schlamm fließt über die Leitungen 24, 25, 26 den Pumpen 27, 28 zu, welche sie wieder durch die Leitung 41 zu den Schleifmaschinen zurückfördern. Soweit die Förderleistung der Pumpen 13,14 und Zyklone 19 nicht ausreicht, wirkt die durch das Schwimmerrohr 30 mitangesaugte Flüssigkeit als Ausgleich. Diese Ausgleichwirkung ist auch deshalb von Vorteil, weil es nicht immer leicht gelingt, die Liefermengen der Pumpen genau aufeinander abzustimmen. Die über die Ausgleichmenge möglicherweise wieder mit hineingenommenen und wieder in den Rückfluß gelangenden Unreinigkeiten sind äußerst gering und praktisch ohne Bedeutung, weil das Ansaugen der Ausgleichflüssigkeit durch die öffnung 31 im saubersten Bereich des Absetzbehälters erfolgt und die Öffnung 31 außerdem unter dem Flüssigkeitsspiegel 32 hinter dem Schwimmer 29 liegt. Der Schwimmer bewegt sich außerdem zwischen zwei seitlichen Wandflächen 36, die von Querstegen 37 gehalten werden. Die letzteren bilden zusammen mit dem Schwimmerkörper 29 eine Schaumsperre für den, in Strömungsrichtung der Flüssigkeit gesehen, hinter dem Schwimmer 29 liegenden Flüssigkeitsspiegelabschnitt.

Die zu Boden sinkenden Unreinigkeiten werden vom Kratzband 5 aufgenommen und z. B. mit einer Fördergeschwindigkeit von 2 bis 3 m/h über die Rutsche 8 gleichfalls in den Sammelbehälter 9 befördert.

Für den normalen Betrieb läuft nur einer der Elektromotoren 15 oder 16 und Pumpen 13 oder 14 bzw. 27 oder 28 um, während die zweiten Motoren und Pumpen dann in Betrieb gesetzt werden, wenn die ersten aus irgendwelchen Gründen ausfallen.

Außerhalb der Betriebszeit, z. B. nachts, treten an Stelle der Zyklonenbatterie 19 ein einzelner oder zwei Zyklone, die von einer der ohnehin erforderlichen Sumpfpumpen 13,14 beschickt werden. Entsprechend dem Durchsatz von 50 bis 60 m³/h wird bei 10 m³ Inhalt alle zwei Stunden die Flüssigkeit umgewälzt und jeden Morgen ist diese auf einen bisher unbekannten Reinheitsgrad gebracht. Außerdem ist kein Bauelement überlastet oder gefährdet. Der Verschleiß ist gering und ein Überlaufen des Behälters ausgeschlossen. Die ständige Verwirbelung der Emulsion mit der Luft innerhalb der Zyklone erhöht die Standzeit erheblich.

Bei Ölreinigungsanlagen werden an Stelle der Zyklone eine oder mehrere Separatoren vorgesehen. Wie eingangs bereits erwähnt ist, hat die Erfindung noch den Vorzug, daß man mit Rücksicht auf die Endreinigung durch Schleuderwirkung mit einem extrem kurzen Absetzbehälter auskommt und umgekehrt durch dessen Vorreinigungswirkung kein vorzeitiger Verschleiß an den Pumpen und Separatoren oder Zyklonen mehr auftritt.

Durch die Erfindung hat man es in der Hand

a) bei minder hoher Anforderung an den Reinheitsgrad der wieder zu verwendenden Flüssigkeit die Nachreinigung im Nebenstrom zu fahren. Die Fehlmenge entnimmt dann der Schwimmersaugkopf 31 dem Absetzbehälter in obigem Sinn;

b) dann, wenn dem Absetzbehälter eine ausreichende Länge gegeben werden kann, die Nachreinigung durch die Zyklomaten 19 fortfallen zu lassen oder

c) bei sehr hohen Reinigungsanforderungen die Nachreinigung im Hauptstrom zu fahren. Der Schwimmersaugkopf gibt in diesem Fall die Überschußmenge im umgekehrten Sinn zum Absetzbehälter hin ab.

Das Kratzband kann auch durch ein Magnetband oder durch eine Förderschnecke ersetzt werden. Das Magetband ist dann von Vorteil, wenn die magnetischen und nichtmagnetischen Unreinigkeiten beim Ausscheiden gleichzeitig voneinander getrennt werden sollen. Bei der Anordnung der Förderschnecke wird zweckmäßig ein halbzylindrischer Absetzbehälterboden vorgesehen, in welchem die Förderschnecke umläuft.

Am Ausgangsende der Schnecke läßt man die Unreinigkeiten entweder in einen noch tiefer als der Boden 2 liegenden, gegebenenfalls mit einer Abzugsöffnung oder -leitung versehenen Fangkasten abrutschen oder ordnet dort ein baggerartiges Hebewerk an, das die Unreinigkeiten wiederum selbsttätig nach außen befördert. Schließlich kann man das Kratzband oder dergleichen Fördervorrichtung auch umgekehrt umlaufen lassen und an der Eingangsseite des Behälters eine Abzugs- oder Sammeleinrichtung für Sinkstoffe vorsehen.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Reinigungsvorrichtung für verschmutzte Flüssigkeiten, insbesondere Schleifwasser oder Bohrölemulsionen, bestehend aus einem länglichen, schiffskörperförmigen Absetzbehälter mit einem im wesentlichen V-förmigen Querschnitt, mit unter einem Winkel von etwa 60° aufsteigenden Seitenwänden und mit einer an deren Grund entlanglaufenden Sinkgut-Räumvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Absetzbehälter (1) an seinem Einlaufende eine durch eine nach einwärts geneigte, insbesondere als Gitter ausgebildete Zwischenwand (34) geschaffene an sich bekannte Beruhigungskammer (35) aufweist und von seiner abströmseitigen Stirnwand (4) in einigem Abstand über dem Boden (2)

oberhalb der Räumvorrichtung (5) ein oder zwei Absaugrohre (11, 12) bis etwa in die Mitte der Absetzbehälterlänge hineinragen und die Rohre an eine oder zwei Flüssigkeitspumpen (13, 14) angeschlossen sind, welche die Flüssigkeit zu einer Gruppe von Zyklonen (19) oder zu einem oder mehreren Separatoren fördern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (4) am Abströmende des Absetzbehälters (1) gleichfalls steil schräg nach außen geneigt ist, an ihrem oberen Ende in eine nach auswärts gerichtete, insbesondere über einer Sinkgut-Abtransportvorrichtung (9) endigende Rutschfläche übergeht und die Sinkgut-Räumvorrichtung mindestens bis zu dieser Übergangsstelle hochgeführt ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sinkgut-Räumvorrichtung ein endloses Kratzband vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klarflüssigkeitsabströmrohre (24) der Zyklone (19) oder Separatoren an eine oder zwei Saugpumpen (27, 28) angeschlossen sind, deren Druckstutzen an eine gemeinschaftliche Rücklaufleitung (41) angeschlossen sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem Abströmende (4) des Absetzbehälters (1) ein von einem Schwimmer (29) gehaltenes Ansaugerohr (30, 31) vorgesehen ist, das gleichfalls an das Absaugerohr (24) für die Klarflüssigkeit angeschlossen ist, und daß der Schwimmer (29) an seinem zugehörigen Absaugerohr (30) so angeordnet ist, daß die Ansaugeöffnung (31) dieses Rohres in einigem Abstand unter den Flüssigkeitspiegel (32) des Behälterinhalts zu liegen kommt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (29) zwischen zwei seitlichen Wandflächen (36) sich bewegt, deren Haltestege (37) zusammen mit dem Schwimmer (29) eine in einigem Abstand vor dem rückwärtigen Absetzbehälterende liegende Schaumsperre bilden.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Schwimmer (29) gehaltene Ansaugrohr (30) etwa in der mittleren Länge des Absetzbehälters (1) angelenkt ist und von da abstromseitig nach oben ragt.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Umschaltbarkeit der Zyklonenbatterie (19) auf einen oder nur wenige Zyklone.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zyklonenbatterie (19) oder Separatoren vom Absetzbehälter (1) abschaltbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen