DE102007040624A1

DE102007040624A1 - Strahlunterdruck Spülung

Info

Publication number: DE102007040624A1
Application number: DE102007040624A
Authority: DE
Inventors: Frank R Kolb
Original assignee: Kolb Frank R Dr Ing
Current assignee: KOLB, FRANK REINER, DR. ING., DE
Priority date: 2007-08-27
Filing date: 2007-08-27
Publication date: 2009-03-05
Also published as: WO2009027047A3; WO2009027047A2

Abstract

Für die Reinigung von Bauwerken und Behältern, die zur Speicherung von feststoffbeladenen Flüssigkeiten wie beispielsweise Regenwasser, Mischwasser oder Abwasser dienen, wird mindestens ein Spülbehälter eingesetzt, wobei die Füllstandshöhe der Flüssigkeit in dem Speicherbecken pro Füllvorgang variieren kann. Dieser Spülbehälter enthält eine Spülflüssigkeit, wie beispielsweise Brunnen- oder Grundwasser, oder die Speicherflüssigkeit selbst. Um eine Spülflüssigkeit in dem Spülbehälter speichern zu können, wird eine Druckdifferenzeinrichtung und eine Verschlusseinrichtung benötigt. In dem Spülbehälter wird gegenüber dem Umgebungsdruck durch die Druckdifferenzeinrichtung ein geringerer Druck erzeugt, wodurch die Spülfüssigkeit in den Behälter gedrückt wird. Um die volle potentielle Energie dieser Flüssigkeitssäule in kinetische Energie und damit in eine Schleppkraft für die Entfernung von Grobstoffen umzusetzen, muss die Druckdiffenz möglichst schnell ausgeglichen werden, damit das Umgebungsgas durch eine große Ausgleichsöffnung in den Spülbehälter nachströmen kann. Zum Verschließen der Ausgleichsöffnung wird eine Verschlusseinrichtung verwendet, die durch eine Betätigungseinrichtung immer mit der gleichen Kraft auf ein Dichtelement gepresst wird. Für den Spülvorgang wird die Verschlusseinrichtung geöffnet und die potentielle Energie der Spülflüssigkeit zur Reinigung der Sohle des Speicherbehälters genutzt.

Description

Für die Reinigung von Bauwerken und Behältern, die zur Speicherung von feststoffbeladenen Flüssigkeiten (Speicherflüssigkeit) wie beispielsweise Regenwasser, Mischwasser oder Abwasser dienen, wird mindestens ein Spülbehälter eingesetzt, wobei die Füllstandshöhe der Flüssigkeit in dem Speicherbecken pro Füllvorgang variieren kann. Dieser Spülbehälter enthält eine Spülflüssigkeit, wie beispielsweise Brunnen- oder Grundwasser, oder die Speicherflüssigkeit selbst. Für den Spülbehälter gibt es hauptsächlich zwei Ausführungsvarianten, zum einem diejenige, bei denen der Behälter oben offen ist und mindestens eine Spülöffnung besitzt, die durch mindestens eine Klappe verschlossen ist, und zum anderen diejenige, bei denen der Spülbehälter vollständig bis auf die mindestens eine Spül- und Ausgleichsöffnung verschlossen ist.
Nach dem Leerlaufen des Speicherbeckens wird bei der ersten Variante die Spülflüssigkeit in dem Spülbehälter mechanisch durch Klappen zurückgehalten bzw. für den Spülvorgang durch das Öffnen der Klappen ins Becken zur Sohlreinigung abgegeben. Bei der zweiten Variante wird in dem Spülbehälter ein Differenzdruck erzeugt, der geringer als der Umgebungsdruck ist, so dass der Umgebungsdruck, insbesondere der atmosphärische Luftdruck, die Flüssigkeit in den Spülbehälter drückt. Der Differenzdruck (Unterdruck) wird solange aufrechterhalten, bis das Speicherbecken geleert ist und der Spülvorgang ausgelöst wird. Durch das Öffnen einer Ausgleichsöffnung im oberen Bereich des Spülbehälters, die durch ein Verschlusselement, insbesondere durch ein Ventil, verschlossen ist, kann ein Druckausgleich erfolgen und die Flüssigkeitssäule wird durch die Spülöffnung zur Sohlreinigung in das Speicherbecken abgelassen.
Für die weiteren Ausführungen wird die erste Variante nicht weiter betrachtet, da die Nachteile dieser Variante verfahrensbedingt und durch das umgebende Medium zu ausgeprägt sind (Dichtigkeit, Verzopfung der mechanischen Verbindungsteile, geringe Einstauhöhe und dadurch geringe Spüllängen usw.).
Die weiteren Ausführungen beziehen sich ausschließlich auf die zweite Variante, die mit einem Differenzdruck zur Füllung des Spülbehälters arbeitet. Die wesentlichen Komponenten dieses Systems sind eine Vorrichtung zum Öffnen und Verschließen der Ausgleichsöffnung des Spülbehälters sowie eine Vorrichtung zur Erzeugung der Druckdifferenz. Ein Verschlusselement, welches eine Vorrichtung zum Öffnen bzw. Verschließen der Ausgleichsöffnung ist, initiiert und regelt den Druckausgleich während des Spülvorganges. Eine Vorrichtung zur Erzeugung der Druckdifferenz führt zu einer Absenkung des Druckes in dem Spülbehälter, bei der die Ausgleichsöffnung geschlossen ist. Vor und während des Füllvorganges des Spülbehälters durch den höheren Umgebungsdruck wird die Spülöffnung des Spülbehälters durch die Spülflüssigkeit gegen über der umgebenden Atmosphäre abgedichtet. Damit die Flüssigkeitssäule möglichst verlustfrei von dem Spülbehälter in das Speicherbecken einströmen kann, ist es vorteilhaft, die Spülöffnung als Verbindungsleitung auszubilden, in den die Spülflüssigkeit vertikal aus dem mindestens einen Spülbehälter eintritt sowie während der Spülung nahezu horizontal in den Speicherbehälter austritt. Die Eintrittsöffnung der Verbindungsleitung in den Spülbehälter liegt höher oder auf der gleichen Höhe wie die Austrittsöffnung im Speicherbehälter. Durch diese Ausführung werden die Umlenkverluste der Flüssigkeit gegenüber der Anordnung in der DE 39 15 076 C2 minimiert.
Um die volle potentielle Energie der Flüssigkeitssäule in kinetische Energie und damit in eine Schleppkraft für die Sohlreinigung umzusetzen, muss die Druckdifferenz möglichst schnell ausgeglichen werden und das Umgebungsgas durch eine große Ausgleichsöffnung in den Spülbehälter nachströmen können. Aus diesem Grund muss die Ausgleichsöffnung des Spülbehälters einen großen Durchtrittsquerschnitt aufweisen, damit die kleinste Gasgeschwindigkeit durch die Öffnung etwa 10 m³·m^–2·s^–1 beträgt. Während der Erzeugung einer Druckdifferenz im dem Spülbehälter muss die Ausgleichsöffnung verschlossen sein, dazu eignet sich ein Verschlusselement aus einer horizontalen Platte ( DE 39 15 076 C2 ), die über einen Schwimmer mechanisch betätigt wird, oder eine flexible Membrane. Die Membrane wird mit Druckluft aufgeblasen und dichtet radial entweder in horizontaler ( DE 42 21 569 A1 , EP 0 576 981 B1 ) oder vertikaler ( DE 296 00 520 U1 ) Richtung am Ventilsitz ab.
Die Vorrichtung zur Erzeugung einer Druckdifferenz zwischen Spülbehälter und der umgebenden Atmosphäre wird durch ein Vakuumgebläse oder eine Vakuumpumpe realisiert, die während des Füllvorganges des Spülbehälters das vorhandene Gas, überwiegend Luft, absaugt. Die Abdichtung innerhalb der Vakuumpumpe erfolgt durch einen Flüssigkeitsfilm, wobei dafür fast ausschließlich niedrigviskoses Öl als Dichtflüssigkeit verwendet wird.
Die Erfindung soll ein Verfahren und/oder eine Vorrichtung bereitstellen, das bzw. die einfach in der Handhabung sowie preiswert in der Herstellung und im Betrieb der Spüleinrichtung sind, sowie insbesondere eine füllstandsunabhängige Betätigung und eine schlagartige Freigabe der gesamten Fläche der Ausgleichsöffnung ermöglicht.
Dies wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 8 gelöst.
Weiterhin sollen die Betriebsprobleme, die durch den Einsatz von Vakuumpumpen oder -gebläsen zur Druckdifferenzerzeugung durch die systembedingten Randbedingungen auftreten können, umgangen werden.
Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der Erfindung liegt ein Verfahren zur Speicherung einer Spülflüssigkeit zugrunde, welches aus einem Speicherbecken mit einem Spülbehälter besteht, der eine viereckige, kreisförmige oder polygonförmige Grundfläche aufweisen und symmetrisch oder asymmetrisch aufgebaut sein kann, sowie einem Speicherbehälter, der offen oder überdeckt sein kann, wobei der Spülbehälter die Spülflüssigkeit beinhaltet.
Damit der Spülbehälter gefüllt werden kann, muss der Füllstand in dem Speicherbehälter die Öffnung bzw. die Verbindungsleitung im Bodenbereich des Spülbehälters vollständig bedecken. Die maximale Füllhöhe der Spülflüssigkeit kann bis zur Decke des Spülbehälters gehen. Um die hydraulischen Verluste zu minimieren, sind die beiden Behälter durch eine Verbindungsleitung verbunden, deren vertikale Ein-/Austrittsöffnung für die Spülflüssigkeit vorteilhafterweise auf mindestens der gleichen Höhe der horizontalen Austrittsöffnung in den Speicherbehälter der grob- und feststoffbeladenen Flüssigkeit oder darüber liegt.
Zum öffnen und Verschließen der Ausgleichsöffnung des Spülbehälters befindet sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels eine Verschlusseinrichtung, welche nachfolgend als Ventil bezeichnet wird. Das Ventil kann stehend oder hängend eingebaut werden. Um den Öffnungsvorgang durch den Druckausgleich zu unterstützen, bietet sich vorzugsweise eine stehende Einbauweise an. Das Ventil besitzt vorzugsweise einen ebenen Ventilkörper mit einer Betätigungseinrichtung, wodurch die vertikale Position des Ventilkörpers verändert werden kann. Der Ventilkörper wird mittels der Betätigungseinrichtung gegen den Ventilsitz gepresst. Der Ventilkörper und/oder der Ventilsitz können als statisch wirkendes Dichtelement ausgeführt sein oder ein statisch wirkendes Dichtungselement enthalten. Mit dieser Verschlusseinrichtung lassen sich Ausgleichsöffnungen mit einem Durchmesser von bis zu 2 m und mehr verwirklichen.
Durch den Ventilkörper wird beim Öffnen des Ventils dessen gesamte Fläche schlagartig freigegeben und somit die geringste Verzögerung des Druckausgleiches ermöglicht. Dadurch kann die potentielle Energie der Flüssigkeitssäule fast vollständig für die Sohlreinigung des Speicherbehälters bzw. des Speicherbeckens genutzt werden. Eine Absenkung der Reinigungsenergie durch das Vorbelüften einer schwimmergesteuerten Verschlusseinrichtung, sowie das Verzopfen des Verbindungsgestänges durch Grob- und Faserstoffe und damit eine Veränderung der Betätigungskraft wird verhindert.
Aufgrund des ebenen Ventilkörpers werden die Strömungsgeräusche beim Druckausgleich zwischen dem Spül- und dem Speicherbehälter gegenüber einem zeitlich verzögerten Zusammenfallen eines Ventilkörpers auf Membranbasis minimiert. Weitere Einschränkungen der Membran-Verschlusseinrichtungen bestehen darin, dass der Membranballon, der eine Kombination aus Ventilkörper und Betätigungseinrichtung ist, über den Ventilsitz hinausragt und dadurch bei der Druckentlastung aufgrund seiner geometrischen Ausdehnung nicht direkt die gesamte Fläche freigibt und aufgrund der Membran-Elastizität nicht schlagartig zusammenfällt. Dadurch tritt eine Öffnungsverzögerung ein, die das Umgebungsgas am Druckausgleich hindert, welches zu einem Energieverlust der langsamer ausströmenden Wassersäule und starken Öffnungsgeräuschen führt. Hinzu kommt, dass das Membranmaterial durch die Druckbelastung und die chemische Belastung einer erhöhten Alterung ausgesetzt ist. Dadurch nimmt die Dehnung der Membrane und somit deren Volumen zu, so dass sich die Zeit für das Aufpumpen der Membran, um den gleichen Dichtdruck zu erreichen, verlängert.
Durch den ebenen Ventilkörper lassen sich kleine Betätigungswege erzielen, so dass die Einbauhöhe der Verschlusseinrichtung bzw. des Ventils minimiert werden kann. Die Stellkraft des Ventils zur Steuerung der Betätigungseinrichtung ist unabhängig vom Flüssigkeitsstand in dem Speicherbehälter und kann auf mechanischem, hydraulischem und pneumatischem Wege hergestellt werden. Besonders vorteilhaft ist der Aufbau der Stellkraft auf pneumatischem Wege, da aufgrund der geringen Viskosität von Gasen der Öffnungsvorgang für das Ventil am schnellsten erfolgen kann.
Aufgrund der Größe des Ventilkörpers ist es aus fertigungs- und kostentechnischen Gründen nicht möglich, wie im Motorenbau, durch Einschleifen eine Abdichtung zwischen Ventilsitz und Ventilkörper zu erzielen. Aus diesem Grund muss ein Dichtelement zwischen Ventilkörper und Ventilsitz vorhanden sein. Durch den Ventilsitz erfolgt eine Wegbegrenzung des Ventils, so dass bei einer entsprechenden Ausgestaltung des Ventilsitzes und/oder des Ventilkörpers immer die gleiche Kraft auf das Dichtelement aufgebracht und dessen Dehngrenze eingehalten wird, wodurch der Verschleiß des Dichtelementes minimiert wird. Durch einen ebenen Ventilsitz oder Ventilkörper kann die Abdichtung mit einer flächigen Auflageposition erzielt werden.
Um den Betrieb der Druckdifferenzeinrichtung und damit die Energiekosten zu minimieren, kann durch eine Tendenzerkennung die maximale Füllstandshöhe in dem Speicherbehälter erfasst und erst danach die Verschlusseinrichtung geschlossen werden. Durch diese Vorgehensweise wird der Gasraum zwischen der Spülflüssigkeit und der Begrenzungsdecke des Spülbehälters minimiert und so die Laufzeit der Druckdifferenzeinrichtung zur Druckabsenkung auf das geringstmögliche Maß reduziert.
Die Druckdifferenzeinrichtung dient dazu, den Druck in dem Spülbehälter gegenüber dem Umgebungsdruck abzusenken. Die Druckdifferenz kann durch Vakuumpumpe oder -gebläse sowie durch Strahlpumpen erzeugt werden. Ein systemimmanenter Nachteil bei Vakuumpumpen besteht jedoch, wenn das angesaugte Gas, wie in diesem Anwendungsfall, einen hohen Feuchtigkeitsgehalt hat. Die Dichtflüssigkeit ist hygroskopisch und nimmt dadurch einen hohen Anteil der Flüssigkeit aus dem angesaugten Gas auf. Durch die Bewegungen der Kolben und den Temperaturunterschied zwischen dem angesaugten Gas und dem Pumpenkopf wird ein Flüssigkeitsanteil aus dem Gas in die Dichtflüssigkeit eingemischt, so dass eine Emulsion entsteht, die keine vollständige Abdichtung der Pumpen ermöglicht. Aus diesem Grund kann die Pumpe nur ein geringes oder gar kein Vakuum erzeugen. Um das vollständige Versagen der Pumpe zu verhindern, muss die Betriebszeit so lange erhöht werden, bis dass der Pumpenkopf sich soweit erhitzt hat, dass der Flüssigkeitsanteil aus der Emulsion wieder an das druckseitige Abgas abgegeben werden kann. Dadurch wird jedoch der Verschleiß an der Pumpe gesteigert und der Wartungsaufwand bzw. die Wartungskosten erhöht.
Der Einsatz eines Gasentfeuchters führt aufgrund der notwendigen Gasfördermengen zu einem Kostennachteil und zu einem Verweilzeit- sowie Wartungsproblem. Durch den Gasentfeuchter wird der saugseitige Eingangsdruck der Vakuumpumpe erhöht, so dass eine Pumpe mit einer höheren Leistungsfähigkeit eingesetzt werden muss. Dadurch erhöht sich der Kostenanteil sowohl durch die Vakuumpumpe als auch durch den Entfeuchter. Desweiteren muss ein ausreichend dimensionierter Gasentfeuchter eingesetzt werden, um alle medien- und jahreszeitlich bedingten Schwankungen in der Gasfeuchtigkeit auszugleichen. Die hohe Schwankungsbreite in der Gasfeuchtigkeit führt jedoch dazu, dass die Wartungsintervalle kurz und die Austauschrate des Entfeuchtungselementes hoch sind, was auf der einen Seite die Betriebsstabilität herabsetzt und auf der anderen Seite die Betriebskosten erhöht.
Durch den Einsatz einer Strahlpumpe können die Nachteile der Vakuumpumpe oder eines Vakuumgebläses vollständig umgangen werden. Eine Strahlpumpe hat keine beweglichen Teile und die Abdichtung zur Unterdruckseite kann statisch, beispielsweise mit einem Kugelhahn, erfolgen. Die Strahlpumpe nutzt zur Erzeugung des Differenzdruckes die Druckverschiebung zwischen den statischen und dynamischen Druckanteilen aus (Bernoulli-Gleichung). Die Strahlpumpe besteht aus einem Hauptrohr und einem Gasansaugrohr, die miteinander verbunden sind. Im Bereich der gasdichten Verbindung weist das Hauptrohr eine Einschnürung auf (Venturi), die mit mindestens einer Durchbrechung zur Seite des Gasrohres versehen ist. Durch das Hauptrohr wird ein Fluid (beispielsweise Wasser oder Luft) mit einer relativ hohen Geschwindigkeit gefördert. Im Bereich der Einschnürung erfolgt eine Geschwindigkeitserhöhung des Fluids und dadurch eine Druckverschiebung zwischen dem potentiellen und kinetischen Anteil. Aufgrund dieser Verschiebung wird in das Gasrohr Umgebungsgas hineingedrückt, das sich mit dem Fluid im Hauptrohr mischt und an dessen Ende beispielsweise in den Speicherbehälter für die feststoffbeladene Flüssigkeit austritt. Durch die Strahlpumpe kann ein Unterdruck von etwa 85% (bei 1 bar Umgebungsdruck etwa 150 mbar) zum Umgebungsdruck erzeugt werden. Da die Strahlpumpe keine separate Abdichtung wie eine Vakuumpumpe benötigt, ist die Betriebszeit nur von dem zu erzeugenden Vakuum bzw. der Füllstandshöhe in dem Spülbehälter abhängig.
Als treibendes Medium für die Strahlpumpe können Fluide, beispielsweise die Flüssigkeit in dem Speicherbehälter oder ein gasförmiges Medium wie Umgebungsluft, eingesetzt werden. Beim Einsatz der Flüssigkeit im Speicherbehälter als treibendes Medium erweist es sich als besonders vorteilhaft, die Strahlpumpe am Boden des Speicher- oder Spülbehälters zu installieren, um die Ansaugverluste zu minimieren, und das Saugrohr muss oberhalb des höchsten Füllstandes im Spülbehälter enden. Mit dem Einsatz eines gasförmigen Fluides, wie beispielsweise Umgebungsluft, als treibendes Medium ist das Saugrohr der Strahlpumpe oberhalb des höchsten Flüssigkeitsspiegels des Spülbehälters anzuordnen, beispielsweise auf dessen Decke oder Seitenwand. Dadurch kann ein kurzes Gasrohr mit geringen Druckverlusten realisiert werden, welches beispielsweise in einer Durchbrechung der Decke oder des Ventilsitzes installiert sein kann. Durch diese Anordnung kann der Spülbehälter vollständig mit Spülflüssigkeit gefüllt werden und dadurch der größte Nutzen-Kosten-Faktor erreicht werden, da das Freibord zwischen Füllstand und oberer Füllhöhe nicht vorhanden ist bzw. minimiert wird.
Wird die Strahlpumpe auf dem Boden des Speicher- oder Spülbehälters eingesetzt, so kann während der Differenzdruckerzeugung die feststoffbeladene Flüssigkeit als treibendes Medium für die Strahlpumpe eingesetzt werden. Durch den Differenzdruck wird das treibende Medium mit Gas aus dem Zwischenraum oberhalb der Spülflüssigkeit angereichert und mit dem treibenden Medium in den Speicherbehälter abgegeben. Der zweiphasige, mit einem hohen Impuls in die umgebende Flüssigkeit des Speicherbehälters austretende Strahl kann während der Druckdifferenzerzeugung so zur Resuspendierung von Grobstoffen, die sich auf der Speicherbehältersohle befinden, genutzt werden. Durch diese Vorreinigung der Speicherbehältersohle wird schon ein großer Teil der Fest- bzw. Schmutzstoffe während der Speicherbeckenentleerung ausgetragen und die nachfolgende Spülung der Speicherbehältersohle durch die Spülflüssigkeit verbessert.
Bei dem Einsatz eines gasförmigen Fluides als treibendes Medium für die Strahlpumpe kann dieses Fluid auch kostengünstig als Betätigungsmedium der Betätigungseinrichtung genutzt werden, wenn diese beispielsweise aus einem Faltenbalg oder einem pneumatischen Zylinder besteht.
Um die Spülflüssigkeit in dem Spülbehälter zu speichern bzw. während des Spülvorganges schnellstmöglich zur Spülung freizugeben, kann ein konventionelles Ventil, welches eine starre Einheit aus Ventilkörper und Ventilschaft darstellt, nicht eingesetzt werden. Zur Durchführung des hier vorgestellten Verfahrens wird ein Ventil eingesetzt, das aus einem Ventilkörper mit einer Betätigungseinrichtung besteht, wobei die Betätigungseinrichtung die Funktion eines variablen Ventilschaftes hat. Wenn die Betätigungseinrichtung aus einem veränderbaren Element, insbesondere einem Faltenbalg oder einem Gummizylinder, mit starren Deckflächen besteht, dessen elastische Verbindungsfläche zwischen den Deckflächen beispielsweise mit Pressluft aufgeblasen werden kann, so sind vorteilhafterweise der Ventilkörper und die Betätigungseinrichtung in einer Einheit kombiniert.
Bei größeren Durchmessern der Ausgleichsöffnung von etwa 0,5 m ist es jedoch vorteilhaft, den Ventilkörper gegenüber der Betätigungseinrichtung zu trennen. Dadurch kann die Betätigungseinrichtung aus mehreren Elementen aufgebaut werden, die eine gleichmäßige Betätigungskraft auf den Ventilkörper ausüben können und deren Verstellweg bzw. -volumen klein ist. Beim Öffnungsvorgang wird das Betätigungsmedium, beispielsweise Luft oder niedrigviskoses Öl, aus der Betätigungseinrichtung schlagartig abgelassen und durch den Differenzdruck und die Schwerkraft (stehender Einbau) des Ventilkörpers in Richtung Trägerplatte gedrückt. Die Betätigungseinrichtung, insbesondere ein Faltenbalg, setzt dem Ventilkörper beim Öffnungsvorgang nur eine geringe Massenträgheit entgegen, wodurch die gesamte Öffnungsfläche für den Druckausgleich zur Verfügung steht und somit die in der Flüssigkeitssäule enthaltene potentielle Energie fast vollständig für die Reinigung eingesetzt werden kann.
Um den gesamten Querschnitt der Ausgleichsöffnung vollständig beim Öffnungsvorgang freizugeben, kann für den Ventilkörper ein flächiges Element, insbesondere eine Platte, beispielsweise aus Stahl oder Edelstahl, eingesetzt werden.
Für die Betätigungseinrichtung können neben elastischen Elementen, wie insbesondere Faltenbalge oder Gummizylinder, auch verschiebliche Elemente eingesetzt werden, insbesondere Hub- und Gewindestangen. Die Hubstangen können aus einen Ringspalt bestehen, in dem sich eine bewegliche Röhre, die mit dem Ventilkörper verbunden ist und auf pneumatischem oder hydraulischem Wege verfahren werden kann. Besonders vorteilhaft bei dieser Ausführung ist, dass sehr kleine Betätigungsvolumina vorhanden sind, die ein schnelles Öffnen der Ausgleichsöffnung ermöglichen. Die Betätigungseinrichtung kann auch aus mindestens einer Gewindestange bestehen, die in einer zweigeteilten Mutter verschieblich angeordnet ist. Beim Spülvorgang werden die beiden Hälften der Mutter auseinandergezogen und dadurch die Gewindestange dearretiert, so dass der Ventilkörper die Ausgleichöffnung freigibt.
Der Durchmesser des Ventilkörpers kann von mehreren Dezimetern bis auf mehrere Meter im Durchmesser angefertigt und eingesetzt werden. Um einen gasdichten Verschluss zwischen Ventilsitz und Ventilkörper zu gewährleisten, muss ein Dichtelement vorhanden sein. Da der Anpressdruck des Ventilkörpers an den Ventilsitz vom Durchmesser des Ventilsitzes/-körpers, der Hubhöhe sowie von Alterungserscheinungen und anderen Randbedingungen abhängt, sollte der Ventilsitz und/oder der Ventilkörper so ausgestaltet sein, dass der Schließdruck auf das Dichtelement immer konstant ist.
Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass das Dichtelement in eine Ringnut eingelegt wird, die den Hubweg des Ventilkörpers begrenzt und dadurch das Dichtelement nur in einem definierten Bereich zusammengepresst werden kann. Durch diesen Aufbau wird ausgeschlossen, dass die Fließgrenze des Materials für das Dichtelement überschritten sowie durch eine zu hohe Presskraft die Rückstellkraft des Dichtelementes zerstört wird. Bei einem beispielsweise flächigen Dichtelement kann der Hubweg durch einen einfachen gewalzten Ring begrenzt werden, der gleichzeitig als Halteelement für das Dichtelement dienen kann.
Aufgrund der Größe des Ventilkörpers und des notwendigen Schließdruckes, um die Flüssigkeitssäule in den Spülbehälter zu drücken bzw. in diesem zu halten, nimmt bei einem vollständig ebenen Ventilkörper die Materialdicke mit steigendem Durchmesser überproportional zu. Um mit einer geringeren Dicke des Ventilkörpers die gleichen Kräfte aufbringen zu können und dadurch die Materialkosten zu senken, kann der Ventilkörper eine dem Kräfteverlauf günstigere Querschnittsform wie beispielsweise die eines Halbkreises oder einer Ellipsoide aufweisen. Die Querschnittsform kann bei beliebigen Öffnungsflächen des Ventils bzw. des Ventilkörpers beispielsweise rund, viereckig oder polygonförmig verwendet werden. Um die vollständige Durchtrittsfläche freizugeben, sollte die Höhenposition, in Einlassrichtung des gasförmigen Mediums, zum Druckausgleich des höchsten Punktes der Querschnittsform identisch sein mit dem Ventilsitz. Dies kann beispielsweise durch einen äußeren Bund erfolgen, auf dem beispielsweise gleichzeitig das Dichtelement vorhanden ist.
Durch eine spezielle Ausgestaltung des Ventilsitzes und/oder -körpers, in dem mindestens einer der beiden (Sitz oder Körper) eine geneigt verlaufende Dichtfläche oder Dichtkante aufweist, kann das Dichtelement beispielsweise aus einem metallischen oder organischen Material in Kompositbauweise direkt auf dem Ventilsitz oder dem Ventilkörper oder beiden aufgebracht sein. Diese Ausführungsvariante hat den Vorteil, dass sich das Dichtelement während des Spülvorgangs nicht lösen oder verklemmen kann, wobei bei dieser Variante auch die Fließgrenze des Materials des Dichtelementes zur Erhöhung der Dichtfähigkeit überschritten werden kann.
Um den Öffnungsvorgang des Ventils gegenüber einer Druck- und Schwerkraftbetätigung zu beschleunigen, kann der Ventilkörper mit einem Zug- oder Druckelement versehen sein, welches ihn beim Öffnen im Richtung Trägerplatte drückt oder zieht. Um eine selbsttätige Beschleunigung des Öffnungsvorganges zu erzielen, kann das Zug- oder Druckelement beispielsweise als Feder ausgeführt werden, die beim Schließen des Ventils gespannt und beim Öffnen entspannt wird. Dadurch kann die Geschwindigkeit des Ventilöffnens vorteilhafterweise erhöht werden.
Vorteilhaft für die Druckdifferenzeinrichtung ist es, möglichst wenig bewegte Teile zu haben, um eine hohe Betriebssicherheit gegenüber den Inhaltsstoffen (beispielsweise Feuchtigkeit, Staubpartikel, Lösungsmitteldämpfe, Faserstoffe usw.) des entfernten Gases aus dem Spülbehälter zu erzielen. Aus diesem Grund eignet sich eine Strahlpumpe in besonderem Maße als Druckdifferenzeinrichtung. Eine Strahlpumpe besitzt keine bewegten Einbauteile. Das Saugrohr ist an das Hauptrohr so angeschlossen, dass sich die Verjüngung zur internen Druckverschiebung wieder aufweitet. Dadurch können feste Partikelbestandteile in dem Gas, insbesondere Luft, keine Verstopfung in der Druckdifferenzeinrichtung verursachen. Die Gasfeuchtigkeit hat keinen Einfluss auf den Betrieb der Strahlpumpe, da sie keine Dichtelemente bzw. Dichtflüssigkeit besitzt. Ebenso kann ohne Probleme ein lösungsmittelhaltiges Gas entfernt werden, da keine organischen Materialien für den Bau einer Strahlpumpe verwendet werden müssen.
Um die hydraulischen Ein- und Austrittsverluste sowie den Eintrittswirbel während des Spülvorganges in den Spülbehälter mit der Spülflüssigkeit durch die Verbindungsleitung zu minimieren, sind an mindestens zwei Seiten des Spülbehälters Einschnürungen vorgesehen, die den Eintritt der Spülflüssigkeit in die Verbindungsleitung aus hydraulischer Sicht begünstigen. Die Einschnürungen sollten vorzugsweise symmetrisch und parallel ausgeführt werden, damit Vermischungen innerhalb des Wasserkörpers der Spülflüssigkeit klein und ein gleichmäßiger Austritt der Spülflüssigkeit in den Speicherbehälter erzielt wird. Die Übergangswinkel zur Seitenwand des Speicherbehälters sollten vorzugsweise zwischen 120 bis 150° zur Vertikalen sein. Durch die Einschnürungen kann die Spülflüssigkeit von beiden Seitenwänden des Spülbehälters gleichmäßig beim Spülvorgang abgleiten und der Umlenkwinkel in der Verbindungsleitung kann so ausgebildet werden, dass kein Abrisswirbel an der Innenseite der Seitenwand zwischen Speicher- und Spülbehälter entsteht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von zeichnerischen Darstellungen erläutert. Es zeigen:
1 Schematischer Aufbau des Speicherbeckens mit Spüleinrichtung in einer geschnittenen Darstellung mit jeweils einem Speicher- und Spülbehälter sowie Verschluss- und Druckdifferenzeinrichtung
2 Schematischer Aufbau des Speicherbeckens mit Spüleinrichtung in einer geschnittenen Darstellung mit jeweils einem Speicher- und Spülbehälter sowie Verschluss- und Druckdifferenzeinrichtung, wobei der Speicher- und der Spülbehälter durch eine Verbindungsleitung verbunden sind
3a Prinzipskizze der im Schnitt dargestellten Verschlusseinrichtung im offenen Zustand
3b Prinzipskizze der im Schnitt dargestellten Verschlusseinrichtung im geschlossenen Zustand
4a Prinzipskizze der im Schnitt dargestellten Verschlusseinrichtung im betätigten und geschlossenen Zustand mit ebenem Ventilsitz
4b Prinzipskizze der im Schnitt dargestellten Verschlusseinrichtung im betätigten und geschlossenen Zustand mit prismenförmigem Ventilsitz
4c Prinzipskizze der im Schnitt dargestellten Verschlusseinrichtung im betätigten und geschlossenen Zustand mit stufigem Ventilsitz
5 Prinzipskizze der im Schnitt dargestellten Verschlusseinrichtung im betätigten und geschlossenen Zustand mit einer Feder zur Unterstützung des Öffnungsvorganges
6 Schnittdarstellung der Verbindungsleitung zwischen dem Speicher- und dem Spülbehälter
1 zeigt die geschnittene Seitenansicht des Spülverfahrens, bestehend aus mindestens einem Speicherbecken 1, das durch eine Trennwand in den Speicherbehälter 2, der zur Zwischenspeicherung der grob- und feststoffbeladenen Flüssigkeit dient, und den Spülbehälter 3, der zur Zwischenspeicherung der Spülflüssigkeit, die aus der Flüssigkeit des Speicherbehälters bestehen kann, aufgeteilt ist. Um eine Druckdifferenz zwischen dem Speicher- und Spülbehälter herstellen zu können, muss der Flüssigkeitsstand in dem Speicherbehälter höher als das Rückstauelement 5 sein. Dadurch bildet sich ein minimaler Flüssigkeitsspiegel H_R aus, der den Spülbehälter gegenüber dem Speicherbehälter um ΔH abschließt. Während der Zwischenspeicherung der feststoffbeladenen Flüssigkeit in dem Speicherbehälter kann diese bis zum Betriebsflüssigkeitsspiegel H_B eingestaut werden. Um die Betriebszeit der Strahlpumpe 6, 27 und damit den Energieverbrauch zu minimieren, schließt die Verschlusseinrichtung 7 erst zu dem Zeitpunkt, bei dem der maximale Betriebsflüssigkeitsspiegel erreicht ist. Danach erzeugt die Strahlpumpe 6, 27 eine Druckdifferenz, die dazu führt, dass die Flüssigkeit in dem Spülbehälter auf die Höhe H_S ansteigt. Wenn der Speicherbehälter durch die Abzugsöffnung 4 geleert worden ist, wird die Verschlusseinrichtung geöffnet, die Druckdifferenz ausgeglichen und die Flüssigkeit strömt aus dem Spülbehälter in den Speicherbehälter, wobei die kinetische Energie der Flüssigkeit an der Sohle bzw. den Ablagerungen in dem Speicherbehälter eine Schleppkraft erzeugt, wodurch die vorhandenen Ablagerungen von der Sohle enffernt werden.
Wird das Saugrohr 27 der Strahlpumpe 6, 27 nur bis zur Unterkante der Verschlusseinrichtung 7 ausgeführt, kann der Flüssigkeitsstand in dem Speicherbehälter bis zur Höhe H_M eingestaut werden und in dem Spülbehälter ebenfalls vorhanden sein. Dabei muss die Höhe der Verschlusseinrichtung 7 auf die Dicke der Decke des Spülbehälters 3 begrenzt sein.
In der 2 ist das identische Spülverfahren im Schnitt für mindestens zwei getrennte Behälter 2, 3 dargestellt worden. Die beiden Behälter sind durch eine Verbindungsleitung 25 hydraulisch miteinander gekoppelt. Diese Ausführung ist besonders vorteilhaft, wenn die topologischen oder geologischen Randbedingungen oder die Flächenbesitzverhältnisse keine Kombination von Spül- und Speicherbehälter in einem Speicherbecken zulassen.
Die 3a zeigt den Schnitt durch die Verschlusseinrichtung 7 im unbetätigten offenen Zustand. Das Betätigungsmedium für die Betätigungseinrichtung 10 ist Pressluft, welche über die Zuleitung 14 dieser, die als Faltenbalg ausgebildet ist, zugeführt wird. An der Oberseite des Spülbehälters 3 ist die Ausgleichsöffnung 9, die von einer Abschlussplatte 26 umgeben ist, vorhanden. Der Ausgleichsöffnung 9 zugeordnet ist der Ventilssitz mit dem Dichtelement 11. Die Abdichtung der Abschlussplatte 26 erfolgt gegenüber dem Spülbehälter 3 durch eine Dichtleiste 18. Die Betätigungseinrichtung 10 ist mit einer Trägerplatte 12 verbunden, deren Kraftbeanspruchungen über die Halteplatte 13 wieder an die Abschlussplatte 26 übertragen und von dieser in den Baukörper des Spülbehälters 3 eingeleitet werden. Die Krafteinleitung kann von der Halteplatte 13 auch direkt in den Baukörper des Spülbehälters 3 erfolgen. Während des Spülvorganges erfolgt die Strömungsführung des gasförmigen Umgebungsfluides wie mit den Stromfäden 15 angedeutet.
3b zeigt die Schnittdarstellung der Verschlusseinrichtung 7 in geschlossenem Zustand. Die Betätigungseinrichtung 10 hat durch das Betätigungsmedium den Ventilkörper 8 gegen das Dichtelement 11 an der Abschlussplatte 26 gedrückt und somit die Ausgleichsöffnung 9 des Spülbehälters 3 gegenüber dem Umgebungsmedium abgeschlossen.
Für die Funktion der Verschlusseinrichtung 7 ist, aufgrund der Größe des Ventilkörpers 8, der Ventilsitz 16 von großer Bedeutung. In 4a ist die Verschlusseinrichtung 7 mit einem ebenen Ventilsitz 16 im betätigen und geschlossenen Zustand im Schnitt dargestellt. Der Hub des Ventilkörpers 8 wird durch die Hubbegrenzung 17 so eingestellt, dass das umlaufende Dichtelement 11, welches in dieser Darstellung als Flachmembrane ausgeführt ist, nur bis zur oberen Kante der Hubbegrenzung 17 zusammengedrückt werden kann. Die Hubbegrenzung 17 gewährleistet, dass die Elastizitätsgrenze des Dichtelementes 11 nicht überschritten wird, gleichgültig wie hoch der Anpressdruck zwischen Ventilsitz 16 und Ventilkörper 8 ist. Die Abschlussplatte 26 der Ausgleichsöffnung 9 wird gegenüber der Decke 19 des Spülbehälters mit einer zusätzlichen Dichtleiste 18 gegenüber der umgebenden Atmosphäre abgedichtet.
4b zeigt den Schnitt der Verschlusseinrichtung 7 im betätigten und somit geschlossenen Zustand für einen in Kompositweise aufgebauten Ventilkörper 8. Der Ventilkörper 8 besteht dabei aus zwei Schichten, wobei die obere Schicht als Dichtelement 11 fungiert und beispielsweise aus einem weichen fließfähigen Material wie Polytetrafluorethylen bestehen kann. Die zweite Schicht fungiert als Stützelement zur Aufnahme der Verschluss- und Flüssigkeitshaltekräfte, sie kann beispielsweise aus Edelstahl gefertigt werden. Der Ventilsitz 16 ist in dieser Variante als umlaufendes Prisma ausgeführt, welches das Dichtelement 11 bis auf das Stützelement durchdringt. Durch die Kompositbauweise des Ventilkörpers muss kein zusätzliches Aufnahme- oder Fixierungselement für das Dichtelement 11 vorgesehen werden. Aufgrund des Fließverhalten des Materials für das Dichtelement bleibt die Druckdifferenz zwischen dem Spül- und dem Speicherbehälter erhalten.
In der 4c wird das geschnitten dargestellte Verschlusselement mit einem abgesetzten Ventilkörper 8 im betätigten und geschlossenen Zustand gezeigt. Das umlaufende Dichtelement 11 dichtet hier zweiseitig, einmal in vertikaler und geneigter Richtung ab. Dadurch wird die Betriebssicherheit des Dichtelementes erhöht und durch die zusätzliche mechanische Hubbegrenzung das Dichtelement nicht übermäßig beansprucht. Ein weiterer Vorteil dieser beispielhaften Ausführung der Verschlusseinrichtung besteht darin, dass sich auf der geneigten Fläche des Dichtelementes 11 keine Feststoffpartikel aus dem umgebenden gasförmigen Fluid ablagern können. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit, dass das Dichtelement 11 auf mechanischem Wege zerstört werden könnte, nahezu ausgeschlossen.
5 zeigt den Schnitt durch die Verschlusseinrichtung, bei dem der Öffnungsvorgang des Ventilkörpers 8 durch ein Druckelement, insbesondere eine Feder 20, unterstützt wird. Während des Hubvorganges des Ventilkörpers 8 zum Schließen der Verschlusseinrichtung wird die Feder 20 vorgespannt. Die Vorspannung wird durch den Druckelementrahmen 21 und die Feder 20 auf den Ventilkörper 8 bis zu dessen Öffnung gehalten. Während des Öffnungsvorganges wird der Ventilkörper 8 zusätzlich durch die Kraft der Feder 20 vom Ventilsitz 16 weggedrückt und somit der Öffnungsvorgang für das nachströmende gasförmige Fluid verkürzt. Dadurch können die Strömungsgeräusche minimiert werden und das Absinken der Flüssigkeit in dem Spülbehälter ohne Verzögerung erfolgen.
Um die potentielle Energie der Flüssigkeitssäule möglichst vollständig in kinetische Energie und anschließend in eine Schleppkraft umzuwandeln, ist die Ausgestaltung der Verbindungsleitung zwischen dem Spül- und dem Speicherbehälter von großer Bedeutung. In 6 wird eine Möglichkeit der Ausgestaltung der Verbindungsleitung 25 im Schnitt dargestellt. Die Einlauffüllung der Abschlusswand 22 und die Einlauffüllung der Trennwand 23 sollten einen hydraulisch günstigen Winkel α aufweisen, der vorzugsweise in einem Bereich von 120 bis 150° liegen sollte. Die Profile zur Herstellung der Einlauffüllung können beispielsweise aus Beton oder Stahlblech hergestellt werden. Die Radien der Einlauffüllungen hängen vom Flüssigkeitsvolumen im Spülbehälter ab. Die Auslauffüllung an der Sohle 24 sollte, um die Umlenkung der Strömungsrichtung der Flüssigkeitssäule von der Vertikalen in die Horizontale hydraulisch günstig zu gestalten, nahtlos ohne Sprung und mit einem großen Auslaufradius, vorzugsweise von 5 mal r_M erfolgen. Durch diese Formgebung der Verbindungsleitung 25 kann der Coanda-Effekt für fluide Medien eingesetzt werden, wodurch geringere Verwirbelungen der Flüssigkeit am Austritt der Verbindungsleitung auftreten. Die Höhe ΔH gibt den kleinsten hydraulisch möglichen Umlenkradius an, der wiederum von der Flüssigkeitsmenge abhängt und bei dem vorzugsweise der Umlenkwinkel in der Verbindungsleitung 25 zwischen 120–150° liegt.

1: Speicherbecken
2: Speicherbehälter
3: Spülbehälter
4: Abzugsöffnung
5: Rückstauelement
6: Hauptrohr
7: Verschlusseinrichtung
8: Ventilkörper
9: Ausgleichsöffnung
10: Betätigungseinrichtung
11: Dichtelement
12: Trägerplatte
13: Halteplatte
14: Zuleitung für das Betätigungsmedium
15: Stromfäden der Gasströmung während des Reinigungsvorgangs
16: Ventilsitz
17: Hubbegrenzung
18: Dichtleiste
19: Decke des Spülbehälters
20: Feder
21: Druckelementrahmen
22: Einlauffüllung der Abschlusswand
23: Auslauffüllung der Sohle
24: Einlauffüllung der Trennwand
25: Verbindungsleitung
26: Abschlussplatte
27: Saugrohr
28: Absperrorgan

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3915076 C2 [0004, 0005]
- DE 4221569 A1 [0005]
- EP 0576981 B1 [0005]
- DE 29600520 U1 [0005]

Claims

Verfahren zum Spülen eines Speicherbeckens (1) bestehend aus dem Speicherbehälter (2) zur Speicherung von grob- und feststoffbeladener Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeitsfüllhöhe pro Füllvorgang in dem Speicherbehälter variieren kann, und einer Spüleinrichtung (3, 6–28) zum Bevorraten und Freigeben einer Spülflüssigkeit zum Spülen eines Speicherbeckens, wobei die Spüleinrichtung aufweist: einen Spülbehälter (3) zur Aufnahme der Spülflüssigkeit; eine im unteren Bereich, insbesondere im Bodenbereich, des Spülbehälters angeordnete Öffnung und/oder Verbindungsleitung (25) zum Auslassen der Spülflüssigkeit aus dem Spülbehälter, und insbesondere zum Zuführen der Spülflüssigkeit in den Spülbehälter; eine im oberen Bereich, insbesondere im Deckenbereich, des Spülbehälters angeordnete Ausgleichsöffnung (9); und eine der Ausgleichsöffnung zugeordnete Verschlusseinrichtung (7), mit der die Ausgleichsöffnung verschließbar ist; und eine Druckdifferenzeinrichtung (6, 27, 28), mit der das Gas, insbesondere Luft, im Spülbehälter oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der Spülflüssigkeit entfernt und dadurch ein Differenzdruck erzeugt wird, so dass durch den Umgebungsdruck die Flüssigkeit aus dem Speicherbehälter in den Spülbehälter gedrückt wird, welche somit als Reinigungsflüssigkeit eingesetzt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusseinrichtung (7) erst zu dem Zeitpunkt geschlossen wird, wenn in dem Speicherbehälter (2) während des Füllvorganges nahezu keine bzw. keine Erhöhung des Flüssigkeitsspiegels durch die zufließende, mit Grob- und Feststoffen beladene Flüssigkeit mehr festzustellen ist.
Verfahren zum Spülen eines Speicherbeckens (1), bestehend aus dem Speicherbehälter (2) zur Speicherung von grob- und feststoffbeladener Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeitsfüllhöhe pro Füllvorgang in dem Speicherbehälter variieren kann, und einer Spüleinrichtung (3, 6–28) zum Bevorraten und Freigeben einer Spülflüssigkeit zum Spülen eines Speicherbeckens (2), wobei die Spüleinrichtung aufweist: einen Spülbehälter (3) zur Aufnahme der Spülflüssigkeit; eine im unteren Bereich, insbesondere im Bodenbereich, des Spülbehälters (3) angeordnete Öffnung und/oder Verbindungsleitung (25) zum Auslassen der Spülflüssigkeit aus dem Spülbehälter, und insbesondere zum Zuführen der Spülflüssigkeit in den Spülbehälter; eine im oberen Bereich, insbesondere im Deckenbereich, des Spülbehälters angeordnete Ausgleichsöffnung (9); und eine der Ausgleichsöffnung zugeordnete Verschlusseinrichtung (7), mit der die Ausgleichsöffnung verschließbar ist; und eine Druckdifferenzeinrichtung (6, 27, 28), die ein treibendes Medium benötigt, mit der das Gas, insbesondere Luft, im Spülbehälter oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der Spülflüssigkeit entfernt und dadurch ein Differenzdruck erzeugt wird, so dass durch den Umgebungsdruck die Flüssigkeit aus dem Speicherbecken in den Spülbehälter gedrückt wird, welche somit als Reinigungsflüssigkeit eingesetzt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenzeinrichtung eine Strahlpumpe (6, 27) ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlpumpe (6, 27) sowohl zur Differenzdruckerzeugung in dem Spülbehälter (3) als auch zur Resuspendierung der Grob- und Feststoffe in dem Speicherbehälter (2) bzw. zur Reinigung der Sohle des Speicherbehälters (2) eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das treibende Medium der Strahlpumpe (6, 27) zur Differenzdruckerzeugung und/oder als Betätigungsmedium der Betätigungseinrichtung (10) eingesetzt wird.
Spüleinrichtung (3, 7–28) zum Bevorraten und Freigeben einer Spülflüssigkeit zum Spülen eines Speicherbeckens (1), wobei die Spüleinrichtung aufweist: einen Spülbehälter (3) zur Aufnahme der Spülflüssigkeit; eine im unteren Bereich, insbesondere im Bodenbereich, des Spülbehälters (3) angeordnete Öffnung und/oder Verbindungsleitung (25) zum Auslassen der Spülflüssigkeit aus dem Spülbehälter, und insbesondere zum Zuführen der Spülflüssigkeit in den Spülbehälter; eine im oberen Bereich, insbesondere im Deckenbereich, des Spülbehälters angeordnete Ausgleichsöffnung (9); und eine der Ausgleichsöffnung zugeordnete Verschlusseinrichtung (7), mit der die Ausgleichsöffnung verschließbar ist; wobei die Verschlusseinrichtung einen Ventilkörper (8) und eine Betätigungseinrichtung (10) zur Betätigung des Ventilkörpers aufweist, und wobei der Ausgleichsöffnung ein Ventilsitz (16) für den Ventilkörper (8) zugeordnet ist sowie mindestens ein Dichtelement (11) am Ventilsitz und/oder Ventilkörper beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (8) als starres Element von der Betätigungseinrichtung (10) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (8) als starres Element separat von der Betätigungseinrichtung (10) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (8) als flächiges Element, insbesondere als eine Platte ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (10) aus mindestens einem elastischen, insbesondere einem Falten- oder Gummibalg, und/oder verschieblichen Körper, insbesondere aus eifern Hydraulikzylinder oder einer Gewindestange, besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (8) und/oder der Ventilssitz (16) so ausgebildet ist, insbesondere mit einer Ringnut oder einem erhöhten Rand, dass unabhängig von der Betätigungskraft der Betätigungseinrichtung (10) immer die gleiche Kraft auf das mindestens eine Dichtelement (11), vorteilhafterweise einen elastischen Kunststoffring oder eine Gummiflachmembran, ausgeübt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (8) aus einem gepressten halbkreisförmigen oder ellipsoiden hohlen Körper, insbesondere in Form eines Korbbogenbodens, mit umlaufendem Rand besteht, wobei das Zentrum des Körpers und das Dichtungselement bzw. die Aufnahme des Dichtungselements (11) am Körper die gleiche Höhe besitzen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (11), das insbesondere aus einer Kunststoff- oder Gummischeibe oder einer gummierten Stahl- oder Edelstahlscheibe oder aus einer Weichmetallscheibe aus Kupfer, Blei oder Rotguß besteht, zugleich der Ventilkörper (8) und/oder der Ventilsitz (16) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, 6, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (8) mit mindestens einem Druck- oder Zugelement, insbesondere einer Feder (20) verbunden ist, das so angeordnet ist, dass der Öffnungsvorgang durch das Druck- oder Zugelement unterstützt und somit der Ventilkörper schneller in Richtung der Trägerplatte (12) bewegt wird.
Spüleinrichtung (3, 6–28) zum Bevorraten und Freigeben einer Spülflüssigkeit zum Spülen eines Speicherbeckens (1), wobei die Spüleinrichtung aufweist: einen Spülbehälter (3) zur Aufnahme der Spülflüssigkeit; eine im unteren Bereich, insbesondere im Bodenbereich, des Spülbehälters angeordnete Öffnung und/oder Verbindungsleitung (25) zum Auslassen der Spülflüssigkeit aus dem Spülbehälter, und insbesondere zum Zuführen der Spülflüssigkeit in den Spülbehälter; eine im oberen Bereich, insbesondere im Deckenbereich, des Spülbehälters angeordnete Ausgleichsöffnung (9); und eine der Ausgleichsöffnung zugeordnete Verschlusseinrichtung (7), mit der die Ausgleichsöffnung verschließbar ist; und eine Druckdifferenzeinrichtung (6, 27, 28) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenzeinrichtung eine Strahlpumpe (6, 27) ist, die mindestens ein Hauptrohr (6) für ein treibendes Medium, insbesondere Gas oder Flüssigkeit und mindestens ein Saugrohr (27) mit einem Absperrorgan (28) besitzt, wobei das Hauptrohr eine Verjüngung, insbesondere einen Venturikanal enthält, wodurch eine Druckverschiebung erfolgt, so dass der Umgebungsdruck die Spülflüssigkeit in den Spülbehälter drückt und das Gas oberhalb der Spülflüssigkeit durch das Saugrohr entweichen kann.
Speicherbecken (1) mit einem Speicherbehälter (2) und mindestens einer Spüleinrichtung (3, 6–28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Spüleinrichtung über die Öffnung und/oder die Verbindungsleitung (25) mit dem Bodenbereich des Speicherbehälters (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (25) zwischen dem Spül- (3) und dem Speicherbehälter (2) so ausgestaltet ist, dass die hydraulischen Verluste während des Spülvorganges minimiert werden, indem vorteilhafterweise die Einlauffüllung der Abschlusswand 22 und die Einlauffüllung der Trennwand 23 bevorzugt den gleichen Winkel α aufweisen, der vorzugsweise in einem Bereich von 120 bis 150° liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (25) so ausgestaltet ist, dass die Eintrittshöhe der Spülflüssigkeit im Spülbehälter oberhalb der Austrittshöhe im Speicherbehälter liegt und die Verbindungsleitung im Ein- und Austrittbereich einen ringförmigen Querschnitt aufweist, der vorzugsweise einen gesamten Umlenkwinkel von 120–150° aufweist.