DE2108464C2 - Vorrichtung zur Abscheidung bzw. Abtrennung von Feststoffteilchen aus einer Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Abscheidung bzw. Abtrennung von Feststoffteilchen aus einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (FR-PS 07 854) wird die zu filtrierende Flüssigkeit in das obere offene Ende eines Verteilerrohres eingeleitet, das im inneren eines druckfesten Gehäusemantels angeordnet ist, wobei zwei Querwände in dem Raum zwischen dem Verteilerrohr und dem Gehäusemantel angeordnet sind und zwischen sich eine Kammer für die zu filtrierende Flüssigkeit bilden. Und diese erste Kammer steht mit dem Verteilerrohr über in der Wand des Verteilerrohrs angeordnete Öffnungen in Verbindung. Oberhalb der obersten Querwand ist eine zweite Kammer für die gereinigte Flüssigkeit angeordnet während unterhalb der untersten Querwand eine dritte Kammer ausgebildet ist die die von Zyklonen abgeschiedenen Teilchen aufnimmt Die oberen Enden der Zyklonen sind in der unteren Trennwand in Öffnungen gehaltert und weisen Eintrittsöffnungen für die zu behandelnde Flüssigkeit auf. Die Zyklonen weisen weiterhin Austrittsöffnungen für die gereinigte Flüssigkeit auf, die mit Rohren, verbunden sind, die sich durch die erste Kammer hindurch; und in Öffnungen der oberen Querwand erstrecken und damit mit der zweiten Kammer in Verbindung stehen. Die unteren Austrittsöffnungen der Zyklone, aus denen die abgeschiedenen Teilchen austreten, münden direkt in die unterhalb der unteren Querwand gelegene dritte Kammer. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist eine Vielzahl von Zyklonen koaxial um das Verteilerrohr herum angeordnet so daß der Außendurchmesser der Vorrichtung relativ groß ist und weiterhin ist der Aufbau dieser bekannten Vorrichtung aufgrund der Vielzahl der in den beiden Querwänden auszubildenden öffnungen für die Zyklonen sehr kompliziert Da die Zyklonen selbst in der dritten Kammer angeordnet sind, die einen geringeren Druck als die zu behandelnde Flüssigkeit aufweist müssen die Zyklonen weiterhin druckfest ausgebildet sein.

Zur Verringerung des Durchmessers derartiger Vorrichtungen ist es bei siner Vorrichtung zur Abscheidung von Staub aus Gasen weiterhin bekannt (DE-PS 9 73 255), mehrere Gruppen von Zyklonen in einem gemeinsamen Gehäusemantel übereinander anzuordnen. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist es durch eine entsprechende Steuerung von Ventilklappen möglich, die einzelnen Gruppen von Zyklonen entweder parallel oder in Reihe miteinander zu schalten. Diese bekannte Vorrichtung ist jedoch nicht für die Verwendung in Verbindung mit Flüssigkeiten geeignet da bei der Verwendung zur Behandlung von Flüssigkeiten im Bereich der unteren Zyklonen ein wesentlich höherer Druck auftreten würde als im oberen Bereich, so/laß die unterschiedlichen Gruppen von Zyklonen nicht mit der gleichen Druckdifferenz beaufschlagt würde«. Weiterhin werden auch bei dieser bekannten Vorrichtung mehrere konzentrische Ringe von Zyklonen in den einzelnen Gruppen angeordnet und sie müssen jeweils druckfest ausgebildet sein, da der Außenmantel der Zyklone nicht mit dem Ausgangsdruck der gereinigten Flüssigkeit beaufschlagt ist Weiterhin weist auch diese bekannte Vorrichtung eine Vielzahl von Querwänden auf, durch die hindurch sich Rohre; erstrecken, die zu den Austrittsöffnungen der Zyklonen führen, so daß der Aufwand sehr hoch ist

Es ist weiterhin eine Vorrichtung zur Abtrennung von Feststoffteilchen aus einer Flüssigkeit bekannt (Literaturstelle »Glückauf«, 12.Okt 1966, S. 1093), bei der die zu behandelnde Flüssigkeit über ein Verteilerrohr und radial verlaufende Kanäle zu paarweise angeordneten Zyklonen gelangt wobei die radial verlaufenden Kanäle so angeordnet sind, daß die beiden Zyklonen eines Paares mit der Flüssigkeit mit unterschiedlicher Drehrichtung beaufschlagt werden. Auch hierbei sind die einzelnen Paare von Zyklonen in einer Vielzahl von konzentrischen Ringen um das Verteilerrohr herum angeordnet, so daß der Durchmesser sehr groß ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine sehr gute Abscheidung von Feststoffteilchen aus einer Flüssigkeit ermöglicht

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden

Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung ergibt sich ein relativ geringer Durchmesser bei hoher Wirksamkeit, wobei es nicht erforderlich ist. daß die einzelnen Zyklonen druckfest ausgebildet sind, da sie auf der Innenseite und der Außenseite praktisch mit dem gleichen Druck beaufschlagt werden. Dies ermöglicht eine wesentlich einfachere Fertigung und es ist weiterhin festzustellen, daß auch bei Anordnung mehrerer Gruppen von Zyklonen übereinander die Druckdifferenz bei allen Zyklonen gleich ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die Ausgänge der Zyklonen aller Gruppen über ein Rohr mit dem gemeinsamen, eine dritte Kammer bildenden Sammelbehälter verbunden sind, der den Druck unabhängig von der Höhenlage der jeweiligen Zyklonenstufe ausgleicht Der statische Eintrittsdruck der zu behandelnden Flüssigkeit nimmt fortschreitend mit der Höhe ab und auch der statische Ausgangsdruck der Zyklonenstuten am Ausgang für die behandelte Flüssigkeit nimmt ebenfalls fortschreitend mit der Höhe ab, so daß es ohne weiteres möglich ist, eine große Anzahl von übereinander angeordneten Gruppen von Zyklonen zu verwenden.

Die Tatsache, daß die Druckdifferenz zwischen dem Eingang und dem Ausgang der einzelnen Zyklonen in allen Gruppen gleich ist, ermöglicht eine Verwendung von standardisierten Zyklonen in allen Stufen, so daß unterschiedliche Größen der Vorrichtungen mit Normteilen hergestellt werden können.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Zyklonengruppen jeweils durch Zwillingszyklonen gebildet, die einen gemeinsamen Einlaß haben, der so angeordnet ist, daß die Flüssigkeit in diesen Zwillingszykloncn in bekannter Weise in entgegengesetzte Drehrichtungen versetzt wird. Diese Zwillingszyklonen haben eine gemeinsame Auslaßöffnung, in denen die Drehung der stark mit abzuscheidenden Teilchen versetzten Flüssigkeit gestoppt wird, so daß die Gefahr von Erosionen wesentlich verringert wird.

Weiterhin ist gemäß eifer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß auf der Innenseite des Verteilerrohres ein zylindrischer Filtereinsatz angeordnet ist, der als Grobfilter wirkt und die Zyklonen vor groben Verunreinigungen schützt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Axialschniü einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Abscheidung bzw. Abtrennung von Feststoffteilchen aus einer Flüssigkeit,

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf Fig. 1,

Fig.3 eine Teilschnittansicht entlang der Linie A-A in F i g. 2,

Fig.4 eine abgeänderte Ausführungsform im Axialschnitt in kleinerem Maßstab.

Die in den F i g. 1 bis 3 gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung dient zur Abscheidung bzw. Abtrennung von Feststoffteilchen aus einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser. Die Vorrichtung weist ein flüssigkeitsdichtes, dem auftretenden Flüssigkeitsdruck standhaltendes zylindrisches Gehäuse auf, das durch einen Gehäusemantel 1 gebildet ist, der vorzugsweise aus rostfreiem Stahl besteht, der gleichzeitig korrosionsfest ist. Der Gehäusemantel 1 weist eine Eimrittsöffnung 2 für die zu behandelnde Flüssigkeit und eine Austrittsöffnung 3 für die behandelte, gereinigte Flüssigkeit auf. In dem Gehäuse ist axial und mittig ein an seiner Oberseite geschlossenes Verteilerrohr 4 angeordnet Dieses Verteilerrohr ist mit in Umfangsabständen verteilten Radialöffnungen 5 versehen. An seiner Unterseite ist das Verteilerrohr 4 offen und steht mit der Eintrittsöffnung 2 des Gehäusemantels 1 in Verbindung. Im unteren Teil des Gehäusemantels 1 ist zur Bildung einer Sammelkammer 7 für die abgetrennten Feststoffteilchen eine Querwandung 6 vorgesehen. Die Sammelkammer ist mit einer Entleerungsleitung 8 versehen.

Um das Verteilerrohr 4 herum sind jeweils Zykionenpaare 9 in zwei Reihen von jeweils 6 übereinander angeordneten und parallel geschalteten Zyklonen angeordnet. Jeder Zyklon eines Zyklonenpaares 9 weist jeweils in an sich bekannter Weise eine Eintrittsöffnung 10 für die aus dem Verteilerrohr 4 kommende zu behandelnde Flüssigkeit, eine konische Kammer 11 mit einer Austrittsöffnung 12 für die abgetrennten Feststoffteilchen sowie eine Äustrittsöffnung 13 für dk gereinigte Flüssigkeil auf. Bei der gezeigten Ausfuhningsforrn sind die Eintrittsöffnungen 10 der Zyklone 9 durch Flansche 14 mit den Radialöffnungen 5 des Verteilerrohrs 4 verbunden, während die Austrittsöffnungen 13 der Zyklone frei in den Rsum zwischen dem Verteilerrohr 4 und dem Gehäusemantel 1 münden.

Selbstverständlich könnte die Strömungsrichtung auch umgekehrt sein, d. h. daß die Austrittsöffnungen der Zyklone mit dem Mittelrohr verbunden wären, deren untere öffnung als Austritt für die gereinigte Flüssigkeit dienen würde, während die Eintrittsöffnungen der Zyklone frei in den Raum zwischen dem Gehäusemantel 1 und dem Verteilerrohr 4 münden wurden.

Die Zyklonen 9 der oberen Reihe sind mit der Sammelkammer 7 über Rohre 15 verbunden.

!n dem Verteilerrohr 4 ist konzentrisch strömungsaufwärts der radialen öffnungen 5 ein Sicherheitsfilter 16 vorgesehen, um eventuelle Fremdkörper, v/elchc den Betrieb der Zyklone beeinträchtigen könnten, zurückzuhalten. Dieser Filter wird nicht gereinigt.

DL Zyklonen 9 bestehen aus einem zwar erosionsfesten, jedoch nicht druckfesten Material, beispielsweise aus Metallguß. Im Betrieb der Vorrichtung skid die Zyklone in die unter Druck stehende Flüssigkeit eingetaucht, derart, daß die auf die Zyklone ausgeübten Kräfte und Spannungen sich das Gleichgewicht halten.

Bei der in Fig.4 gezeigten abgewandelten Ausführungsform weist der Gehäusemantel Γ in seinem Oberteil eine Öffnung 17 für die zu behandelnde Flüssigkeit auf. Diese Öffnung 17 ist mit dem offenen Ende eines mit Radialöffnungen 5' versehenen Verteilerrohrs 4' entsprechend dem Verteilerrohr 4 bei der vorher beschriebenen «uisführungsform verbunden. Im Inneren des Rohres 4' ist ein Filtereinsatz 18 angeordnet, der an seinem unteren Ende mit einer durch den Ger.äuseman· tel Γ führenden Reinigungsöffnung 19 verbunden ist. Eine weitere Austrittsöffnung 20 für die aus den Zyklonen kommende gereinigte Flüssigkeit ist in der Seitenwandung des Gehäusemantels 1 vorgesehen.

Der Filtereinsatz 18 besteht aus in Richtung der Erzeugenden eines Zylinders verlaufenden Drähten, Fäden oder Stäben derart, daß Unreinheiten leicht nach unten und in Richtung auf die Reinigungsöffnung 19

ω geleitet werden.

Die Reinigung des Tilterelnsatzes erfolgt entweder durch die untere Reinigungsöffnung oder mittels einer unter der Bezeichnung »strainer« bekannten Vorrich-

tung, welche die von dem Filtereinsatz zurückgehaltenen Verunreinigungen beseitigt. Diese Verunreinigungen sammeln sich am unteren Ende der Vorrichtung und
werden kontinuierlich oder periodisch durch die Reinigungsöffnung abgeführt. Die Entleerung 8' der Fest- 5 Stoffseite der Zyklone ist bei dieser Ausführungsform
unverändert.

Bei dieser Vorrichtung hält der Filtereinsatz die Teilchen, die leichter als Wasser sind, zurück, während die
Zyklone Sandteilchen und Feinschlamm abtrennen. 10

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verrichtung zur Abscheidung bzw. Abtrennung von Feststoffteilchen aus einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, mit Zyklonen, die kreisförmig um ein axial und mittig im Inneren eines flüssigkeitsdichten und druckfesten Gehäusemantels angeordnetes Verteilerrohr herum angeordnet sind, dessen eines Ende zumindest während des Betriebes verschlossen ist, während das andere Ende offen ist, und das eine erste Kammer für die zu filtrierende Flüssigkeit bildet wobei der Raum zwischen dem Verteilerrohr und dem Gehäusemantel eine zweite Kammer für die filtrierte Flüssigkeit bildet, und wobei das durch den Gehäusemantel gebildete Gehäuse eine Eintrittsöffnung für die zu behandelnde Flüssigkeit und eine Austrittsöffnung für die gereinigte Flüssigkeit aufweist, mit einer Querwand in dem unteren Teil des Räumte zwischen dem Gehäusemantel und dem Verteilerrohr zur Bildung einer dritten Kammer, die als Sammelkammer für die in den Zyklonen abgeschiedenen Teilchen dient, wobei jeder Zyklon an der Spitze seines Kegels eine Auslaßöffnung für Verunreinigungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei parallel arbeitende Zyklonengruppen (9) vorgesehen sind, die im Gehäusemantel (1) übereinander angeordnet sind, daß die Eintrittsöffnung (10) jedes Zyklons (9) mit der ersten Kammer über eine radiale Öffnung (5) in Verbindung steh*, die in der Wand des Verteilerrohres (4) ausgebildet ist, daß eine obere Austrittsöffnung (13) jedes Zyklons (9) in die zweite Kammer mündet, und daß die untere Austrittsöffnung (12) jedes Zyklons direkt durch ein Rohr (ti) mit der Sammel- kammer (7) verbunden ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zyklonengruppen (9) durch Zwillingszyklonen gebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Zwillingszyklonen jeweils einen gemeinsamen Einlaß (10) haben, der so angeordnet ist daß die Flüssigkeit in diesen Zwillingszyklonen in entgegengesetzte Drehrichtungen versetzt wird und eine gemeinsame Auslaßöffnung aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß auf der Innenseite des Verteilerrohres (4; 4') ein zylindrischer Filtereinsatz (16; 18) angeordnet ist

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