DE117538C

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KAISERLICHESIMPERIAL

J\\V PATENTAMT.J \\ V PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

M 117538 KLASSE 12 d. M 117538 CLASS 12 d.

KARL W. BEISSEL in CÖLN. Klärapparat. KARL W. BEISSEL in COLOGNE. Clarifier.

Fatentirt im Deutschen Reiche vom 29. August 1899 ab.Fatentirt in the German Empire from August 29, 1899.

Um Flüssigkeiten durch Absetzenlassen zu klären, bedient man sich entsprechender Gefäfse, in welchen Zwischenwände eingebaut sind. Letztere haben den Zweck, die zu klärende Flüssigkeit in verhältnifsmä'fsig dünne Schichten zu zerlegen, da die Klärung um so eher erfolgt, je dünner die FlUssigkeitsschichten sind, in welchen die Verunreinigungen der Flüssigkeit herabsinken.In order to clarify liquids by allowing them to settle, appropriate vessels are used, in which partition walls are built. The purpose of the latter is to make the liquid to be clarified in a comparatively thin form To break down layers, since the clarification takes place the sooner, the thinner the liquid layers in which the impurities of the liquid sink down.

Um eine grofse Leistungsfähigkeit bei continuirlichem Betriebe zu erzielen, werden die Apparate so eingerichtet, dafs die zu klärende Flüssigkeit in beständigem Strome den Apparat durchfliefst, während andererseits die Zwischenwände schräg gestellt werden, damit die sich darauf absetzenden Verunreinigungen vermöge ihres Gewichtes auf den schrägen Flächen abrutschen und auf solche Weise vom Flüssigkeitsstrome getrennt und beseitigt werden können.In order to achieve a high level of efficiency in continuous operations, the Apparatus arranged in such a way that the liquid to be clarified passes through the apparatus in a steady stream flowed through, while on the other hand, the partition walls are placed at an angle so that the Impurities deposited on it slide off the sloping surfaces due to their weight and in such a way can be separated and disposed of from the liquid stream.

Soll nun ein derartiger Apparat eine gröfste Leistung bei guten Resultaten ergeben, so sind. folgende Bedingungen zu erfüllen:If such an apparatus is now to give the greatest performance with good results, then: to meet the following conditions:

1. Der Strom der sich im Absetzapparate bewegenden Flüssigkeit mufs so geleitet werden, dafs alle Flüssigkeitstheilchen desselben Stromquerschnittes eine gleiche Geschwindigkeit unter sich haben.1. The flow of liquid moving in the settling apparatus must be directed in such a way that that all particles of liquid of the same cross-section of the flow have the same velocity have under themselves.

2. Die Wege, welche die Flüssigkeitstheilchen auf ihrem Durchgange durch den Apparat durchflieisen, müssen für jedes Theilchen gleich lang sein.2. The paths which the particles of liquid take in their passage through the apparatus flow through must be of equal length for each particle.

3. Während des Durchflusses zwischen den Absetzwänden soll sich die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstromes verlangsamen.3. During the flow between the settling walls, the speed should increase slow down the flow of liquid.

Die Erfüllung der ersten beiden Bedingungen, ist um deswillen erforderlich, weil ein Flüssigkeitsstrom bei langsamem Durchflusse durch einen gefüllten Behälter sich stets den kürzesten \Weg sucht, da dieser ihm die geringste Reibung, den geringsten Widerstand entgegensetzt. The fulfillment of the first two conditions is necessary for the sake of a flow of liquid in the case of slow flow through a filled container, always use the shortest \ Seeks the way, since it opposes the least friction, the least resistance.

Die Erfüllung der dritten Bedingung begünstigt das schnelle und vollständige Absetzen der Verunreinigungen.Fulfilling the third condition promotes rapid and complete weaning of impurities.

Der leitende Gedanke bei der vorliegenden Erfindung ist nun, einen Apparat zu schaffen, welcher die obigen Bedingungen gleichzeitig erfüllt, und um dieses Ziel zu erreichen, mufs der Apparat seinerseits wieder eine Reihe von Bedingungen erfüllen.The guiding idea in the present invention is now to create an apparatus who fulfills the above conditions at the same time, and in order to achieve this goal, must the apparatus in turn meet a number of conditions.

Bei solchem Absetzapparate, der am zweckmäfsigsten cylindrisch gedacht wird, mufs der Boden so gestaltet sein, dafsWith such a settling apparatus, which is most suitably thought of as cylindrical, the Be designed in such a way that

a) die aufsteigende Flüssigkeit, von einem gewissen Querschnitt an gerechnet, in jedem Punkte des Querschnittes eine gleich grofse Geschwindigkeit erhält.a) the ascending liquid, calculated from a certain cross-section, in each one Points of the cross-section are given an equally large velocity.

Dieser Bedingung wird entsprochen durch besondere Gestaltung des Bodens, nämlich durch Einlegen eines Siebes, in welchem die Löcher entsprechend vertheilt sind, oder durch eine ähnliche Vorrichtung.This condition is met by a special design of the floor, namely by inserting a sieve in which the holes are appropriately distributed, or through a similar device.

Es müssen fernerIt must also

b) von dem unteren Querschnitt mit gleicher Geschwindigkeit an gerechnet, bis zur Oberfläche der Flüssigkeit im Klärgefäfs alle Flüssigkeitswege gleiche Länge haben, was dadurch erreicht wird, dafs man den Absetzwänden in radialer- Richtung gleiche Längen giebt.b) calculated from the lower cross-section with the same speed up to the surface of the liquid in the clarifier, all liquid paths have the same length, which means that what is achieved is that the settling walls are given equal lengths in the radial direction.

Ferner müssenFurthermore must

c) die Absetzwände so angeordnet sein, dafs jede derselben von der aufsteigenden Flüssigkeitssäule ein Quantum abschneidet, welches für alle Absetzwände relativ zu ihrem Eintrittsquerschnitte gleich grofs sein mufs, so dafs also die Flüssigkeit beim Eintritt zwischen die Absetzwände die vorherige gleiche Geschwindigkeit beibehält. Diese Bedingung wird erfüllt, indem man die Absetzwände von kegelförmiger Gestalt staffeiförmig über einander anordnet, und denselben immer kleinere Durchmesser giebt, je höher sie im Apparate angeordnet sind.c) the settling walls are so arranged that each of them is covered by the ascending column of liquid a quantum cuts off, which must be of the same size for all settling walls relative to their entry cross-section, so that so the liquid entering between the settling walls has the same previous velocity maintains. This condition is met by making the settling walls more conical Shape arranged in a staggered manner one above the other, and the same ever smaller diameter the higher they are arranged in the apparatus.

d) Aufserdem soll die Geschwindigkeit der Flüssigkeit beim Durchgange zwischen den Absetzwänden sich verlangsamen. Diese Bedingung wird erfüllt einerseits durch die kegelförmige Gestalt der Absetzwände, andererseits dadurch, dafs die Flüssigkeit, beim engsten Durchmesser der Absetzwände in dieselben eintretend, beim Fortschreiten in radialer Richtung immer gröfsere Querschnitte vorfindet.d) In addition, the speed of the liquid when passing between the settling walls should be slow down. This condition is met on the one hand by the conical Shape of the sedimentation walls, on the other hand, because the liquid is narrowest Diameter of the settling walls entering them as they progress in the radial direction finds ever larger cross-sections.

Es sind nun verschiedene Apparate bekannt geworden, welche den Zweck haben, verunreinigte Flüssigkeiten continuirlich durch Absetzen zu klären, und zwar auch mit Hülfe von Absetz- oder Scheidewänden; aber keiner dieser Apparate erfüllt die angegebenen Bedingungen. Various devices have now become known which have the purpose of contaminating them To clarify liquids continuously by settling, and also with the help of Separating walls or partitions; but none of these devices meet the specified conditions.

Solche Apparate sind z, B. beschrieben in den deutschen Patentschriften 61025, 61029, 66034 und 72007.Such devices are described, for example, in German patents 61025, 61029, 66034 and 72007.

Bekannt ist ferner eine Anordnung, welche in Fig. 3 der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist; des weiteren die in Fig. 4 der Zeichnung dargestellte Anordnung. Ferner ist ein Klärapparat von Reisert bekannt, bei welchem die Absetzwände ähnlich wie in Fig. 3 angeordnet sind; nur wird die Flüssigkeit, in diesem Falle das zu klärende Wasser, an einer Stelle seitlich und unterhalb der Absetzwände in den Klärbehälter eingeführt.Also known is an arrangement which is shown in FIG. 3 of the accompanying drawings is; furthermore the arrangement shown in FIG. 4 of the drawing. Furthermore is a Reisert clarifier is known in which the settling walls are arranged in a manner similar to that in FIG are; only the liquid, in this case the water to be clarified, is in one place Inserted into the septic tank laterally and below the settling walls.

Ein Blick auf diese bekannten Einrichtungen zeigt, dafs bei allen diesen Apparaten ohne " Ausnahme die zu* klärende Flüssigkeit beim Durchgange längere und kürzere Wege findet, dafs also nicht in einem Querschnitte . des Flüssigkeitsstromes alle Flüssigkeitsmolecüle gleiche Geschwindigkeiten haben; dem einen Apparate fehlt noch diese, dem anderen jene Bedingung zur Erreichung eines vollkommenen Resultates, während kein einziger der bekannten Apparate gleichzeitig die vorstehend unter i., 2. und 3. bezw. unter a, b, c und d angegebenen Bedingungen erfüllt. Die gleichzeitige Erfüllung dieser Bedingungen aber ist es, die allein ein gleichmäfsiges Arbeiten der Apparate an allen Stellen derselben bedingt und eine gröfste Leistungsfähigkeit für einen Apparat ergiebt. Finden in solchem Apparate an einzelnen Stellen schnellere Strömungen statt als an anderen Stellen, oder hat die Flüssigkeit kürzere und längere Wege beim Durchgange durch den Apparat gewissermafsen zur Wahl, so verfolgt sie natürlich stets den kürzesten Weg. Auf letzterem erfolgt dann eine schnellere Strömung, während auf dem längeren Wege eine langsamere, ja unter Umständen gar keine Strömung mehr stattfindet, und da die Durchgangsgeschwindigkeit nur eine beschränkte ist, weil sonst die Verunreinigungen nicht sinken, sondern mitgerissen werden, wodurch sich also die Flüssigkeit nicht klärt, so kommt für die Leistung des Apparates nur derjenige verhältnifsmäfsig kleine Theil desselben in Betracht, in welchem die schnellste Strömung stattfindet. Diejenigen Theile des Apparates, wo geringere Strömung stattfindet, leisten viel· weniger, und wo die Flüssigkeit stagnirt, und das wird im gröfseren Theile dieser bekannten Apparate der Fall sein, bietet der Apparat natürlich gar nichts. Die Folge ist, dafs im Allgemeinen solche Apparate, wie sie bis jetzt bekannt waren, im Verhältnifs zu ihrer Gröfse sehr wenig leisten.A glance at these known devices shows that none of these apparatuses are used "With the exception of the liquid to be clarified when going through longer and shorter paths finds that not in a cross-section. of the liquid flow all liquid molecules have the same speeds; one device still lacks this, the other that Condition to achieve a perfect result, while not a single one of the known Apparatus at the same time the above under i., 2. and 3. respectively. specified under a, b, c and d Conditions met. The simultaneous fulfillment of these conditions, however, is the only one Uniform operation of the apparatus at all points is conditional and one of the greatest Performance for an apparatus. Find in such apparatus on individuals Make faster flows instead of other places, or does the liquid have shorter ones and longer paths to a certain extent to choose from when passing through the apparatus, so pursued always take the shortest route, of course. On the latter there is then a faster one Current, while on the longer route a slower one, possibly none at all Flow takes place more, and since the passage speed is only a limited one, because otherwise the impurities will not sink, but will be carried away, which is why If the liquid does not clear, then only that contributes proportionally to the performance of the apparatus consider a small part of it in which the fastest current takes place. Those parts of the apparatus where there is less flow perform much less, and where the fluid stagnates, and this is the case in the greater part of these known apparatus If this is the case, the apparatus naturally offers nothing at all. The consequence is that in general such apparatus, as they were known up to now, very much in proportion to their size accomplish little.

Bei dem in Fig. 3 der Zeichnung dargestellten Apparat fliefst das Wasser oben ein, sinkt nach unten und tritt in die Zertheilungsbezw. Absetzwände ein, um durch das Rohr in der Mitte des Apparates wieder aufzusteigen und abzufiiefsen.In the apparatus shown in Fig. 3 of the drawing, the water flows in at the top, sinks to the bottom and enters the division. Sedimentation walls to get through the pipe to rise again in the middle of the apparatus and to flow down.

Es ist einleuchtend, dafs das Wasser bezw. die Flüssigkeit, weil es den kürzesten Weg nimmt, durch die obersten zwei, vielleicht auch drei Absetzwände circulirt, während es durch die unteren Wände nicht fliefst, sondern darin stagnirt.It is evident that the water resp. the liquid because it's the shortest route it circulates through the top two, perhaps even three, walls while it is passing through the lower walls does not flow, but stagnates in them.

Bei dem Apparat gemäfs Fig. 4 haben die Absetzwände die Form von Schneckengängen, zwischen welchen das Wasser bezw. die Flüssigkeit circuliren soll. Dasselbe steigt von unten auf und wird den Weg aufwärts, dicht an dem in der Mitte des Apparates befindlichen Rohre vorbei nehmen, denn dieser Weg beträgt nur annähernd ein Drittel dessen, den die Flüssigkeit bis oben zurücklegen sollte, wenn sie an der Peripherie, also dem äufseren Rande der Schneckengänge circuliren würde. Aehnlich ist es bei allen übrigen bekannten Apparaten in Bezug auf gleiche Wegeslänge, ganz abgesehen davon, dafs dabei die übrigen nothwendigen Bedingungen nicht erfüllt sind. Die wesentlichste Ausführungsform des neuen Apparates ist in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt. Die trübe Flüssigkeit sinkt in dem Mittelrohre c des Apparates abwärts und gelangt unter einen Siebboden oder eine ähnliche Einrichtung, wodurch eine gleichmäfsige Geschwindigkeit der Flüssigkeit bezw. eine gleichmäfsige Vertheilung derselben angestrebt wird. Oberhalb des Siebbodens steigt alsoIn the apparatus according to FIG. 4, the settling walls are in the form of screw flights between which the water and / or. the fluid should circulate. It rises from below and will take the way up, close to the pipe in the middle of the apparatus, for this way is only approximately a third of that which the liquid should cover up to the top when it is at the periphery, i.e. the the outer edge of the cochlea. It is the same with all other known apparatuses with regard to the same path length, quite apart from the fact that the other necessary conditions are not met. The most essential embodiment of the new apparatus is shown in Fig. 1 of the drawing. The cloudy liquid sinks down in the central tube c of the apparatus and passes under a sieve tray or a similar device, whereby a uniform velocity of the liquid respectively. an even distribution of these is sought. So it rises above the sieve bottom

eine Flüssigkeitssäule empor/ deren einzelne Molecule in einem Horizontalschnitt an allen Punkten gleiche Geschwindigkeit besitzen. Oberhalb sind dann die Zertheilungs- bezw. Absetzwände i angeordnet. Dieselben sind kegelförmig und haben in radialer Richtung gleiche Länge; aufserdem ist ihre Anordnung■ eine staffeiförmige, ά. h. je höher im Apparat sich die Absetzwände befinden, desto kleiner sind .ihre inneren und äüfseren Durchmesser. Es leuchtet nun sofort ein, dafs vom Siebboden bis zur Flüssigkeitsoberfläche gerechnet der Weg m, n, j?, q genau so lang ist wie der Weg r, /,/, h oder wie o, i, j7, s, oder wie irgend ein anderer Weg, denn die Wege zwischen den Absetzwänden sind alle von gleicher Länge, und einem kürzeren Wege auf der Eintrittsseite der Absetzwände entspricht ein längerer Weg auf der Austrittsseite und umgekehrt. Ferner leuchtet sofort ein, dafs sich die Geschwindigkeit der Flüssigkeit beim Durchgange zwischen den Absetzwänden verringert, wie es als Bedingung aufgestellt worden ist, weil nach dem.äüfseren Rande der Absetzwände zu sich die Durchmesser derselben und damit die Querschnitte vergröfsern.up a column of liquid / the individual molecules of which have the same speed at all points in a horizontal section. Above are then the division or Separation walls i arranged. The same are conical and have the same length in the radial direction; In addition, their arrangement is ■ an ovoid, ά. H. the higher in the apparatus the settling walls are, the smaller are their inner and outer diameters. It is now immediately evident that, calculated from the sieve bottom to the surface of the liquid, the path m, n, j ?, q is exactly as long as the path r, /, /, h or as o, i, j7, s, or whatever Another way, because the ways between the settling walls are all of the same length, and a shorter way on the entry side of the settling walls corresponds to a longer way on the exit side and vice versa. Furthermore, it is immediately evident that the velocity of the liquid decreases as it passes between the sedimentation walls, as has been established as a condition, because after the outer edge of the sedimentation walls, the diameter of the same and with it the cross-sections increase.

Es leuchtet ferner ein, dafs eine absolut gleichmäfsige Vertheilung zwischen allen Absetzwänden stattfinden mufs. Wie angegeben, hat die vom Siebboden aufsteigende Flüssigkeitssäule an allen Punkten gleiche Geschwindigkeit. Nun schneidet jede Absetzwand von der aufsteigenden Flüssigkeitssäule einen Theil ab. Letztere wird also gewissermafsen in so viele concentrische, ringförmige Schichten zerlegt, als Absetzwände vorhanden sind. Alle diese ringförmigen Schichten haben gleiche Strömungsgeschwindigkeit. Die Flüssigkeit wird daher, nachdem sie zwischen die Absetzwände eingetreten ist, auch zwischen allen Absetzwänden gleiche Geschwindigkeit beim Eintritt haben. Diese Geschwindigkeit verlangsamt sich in gleicher Weise beim Durchgange zwischen allen Absetzwänden, und beim Austritt der Flüssigkeit aus den Absetzwänden ist die Geschwindigkeit an allen diesen Stellen wieder die gleiche, aber eine verlangsamte. Dieser Umstand, wodurch gleichmäfsige Vertheilung der Flüssigkeit zwischen allen Absetzwänden erreicht wird, hat gleichmäfsiges Arbeiten aller Absetzwände und die sehr grofse Leistung des Apparates in Bezug auf Qualität und Quantität zur Folge. Natürlich läfst sich zur Erzielung einer mit gleichmäfsiger Geschwindigkeit auf-, steigenden Wassersäule vom Boden des Apparates nicht nur ein Sieb verwenden, sondern es sind verschiedene andere Einrichtungen brauchbar. Bei manchen, namentlich kleineren Apparaten kann schon die richtige Gestaltung des Gefäfsbodens selbst den Zweck erreichen lassen.It is also evident that one is absolute uniform distribution between all settling walls must take place. As stated, the column of liquid rising from the sieve bottom has the same speed at all points. Each wall of sedimentation now cuts part of the rising column of liquid away. The latter is thus, to a certain extent, broken down into so many concentric, ring-shaped layers, are available as detachment walls. All of these ring-shaped layers are the same Flow velocity. The liquid is therefore after it gets between the sedimentation walls entered, the same speed when entering between all the lowering walls to have. This speed slows down in the same way when passing between all settling walls, and when the liquid emerges from the settling walls, the velocity is in all these places the same again, but one slowed down. This circumstance, whereby even distribution the liquid is reached between all settling walls, has uniform working of all Separation walls and the very high performance of the apparatus in terms of quality and quantity result. Of course, in order to achieve a rising water column from the bottom of the apparatus not only use a sieve, but various other devices are useful. With some, especially smaller ones Apparatus, the correct design of the vessel bottom itself can achieve the purpose permit.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt eine Anordnung des Apparates, bei welcher die Absetzwände alle gleiche Durchmesser haben. In diesem Falle sind zum Zwecke der Erreichung gleicher Geschwindigkeiten die Führungswände ry und χ \ eingebaut. Auch hier sind alle Wege von gleicher Länge, und die Durchflufsgeschwindigkeiten sind gleiche, allein es ist diese Anordnung doch weniger empfehlenswerth.Fig. 2 of the drawing shows an arrangement of the apparatus in which the settling walls all have the same diameter. In this case, the guide walls ry and χ \ are built in to achieve the same speeds. Here, too, all paths are of the same length and the flow velocities are the same, but this arrangement is less advisable.

Claims

Patent claim:

Clarifier, characterized by inverted cone-shaped, arranged in staggered, equal long partitions in connection with a sieve bottom or a other distribution device, for the purpose of distributing the liquid evenly paths of the same length everywhere, slowing down the speed through the To lead apparatus.

For this purpose ι sheet of drawings.