DE2041643A1

DE2041643A1 - Einrichtung zur regelbaren Entnahme von fliessfaehigem Gut aus einem Drucksystem

Info

Publication number: DE2041643A1
Application number: DE19702041643
Authority: DE
Inventors: Oswald Dr-Ing Busse; Hugo Klesper
Original assignee: Passavant Werke AG and Co KG
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1970-08-21
Filing date: 1970-08-21
Publication date: 1972-02-24
Also published as: GB1360498A; DE2041643C3; CH529074A; DE2041643B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur regelbaren Entnahme von fließfähigem Gut, insbesondere Schlamm od.dgl. Suspensionen, aus einem Drucksystem. Ein Beispiel ist die Entnahme von Abwasserschlämmen aus einer Anlage, in der der Schlamm unter einem Druck von ca. 15 - 25 atü duroh Erwärmen und gegebenenfalls Dampfzufuhr konditioniert wird, um seine Entwässerbarkeit zu verbessern. Die Entnahme des Schlamms bzw. allgemein beliebiger fließfähiger Stoffe aus einem geschlossenen Drucksystam muß in dosier™

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ter Form und zwar vorzugsweise in selbsttätiger Regelung in Abhängigkeit von den im Drucksystem herrschenden Bedingungen (z.B. Füllstand) und/oder in Abhängigkeit von äußeren Bedingungen (z.B. zulaufende oder benötigte Menge des Gutes) erfolgen. Die gesteuerte Entnahme aus dem Drucksystera bereitet in vielen Fällen» z.B. bei Feststoffsuspensionen wie Abwasserschlämmen, Schwierigkeiten.

Es sind Entnahraesysterae bekannt, die mit Droßaölveütilen arbeiten. Die Drosselspalte sind relativ klein Und die im Schlamm enthaltenen Grobstoffe führen leicht zu Verstopfungen und somit zu Betriebsstörungen. Darüberhinaus führen die im Schlamm enthaltenen abrasiven Stoffe» z.B. Sand, - Intensiviert durch die im engen Drosselspalt herrschende hohe Strömungsgeschwindigkeit - zu schnellem Verschleiß des Spaltes und damit wegen der geänderten Spaltabmessungen zu gestörten Betriebsbedingungen.

Ein anderes bekanntes Entnahmesystem arbeitet mit W einem Absperrschieber, der in Abhängigkeit von einer Niveaukontrolle im Drucksystem geöffnet oder geschlossen wird. Bei dem sich entsprechenden Füllstandsschwankungen periodisch wiederholenden Schließen des Schiebers wird die Strömung des Gutes abrupt unterbrochen und das Entnahmesystem schlagartig mit dem im Drucksystem herrschenden Druck beaufschlagt. Dies führt au unerwünsohten Druok-

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spitzen itn System. Außerdem ist dieses Regelsystem kompliziert, da vom Füllstand im Druoksystern auch die Gasentnahme gesteuert werden muß,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entnahmevorrichtung zu schaffen, die die beschriebenen Nachteile nicht besitzt und einfach, insbesondere als separater Regelkreis, zu steuern ist.

Die Einrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Druckspeichergefäß (Windkessel) sowie je einem diesem vor- und nachgesohalteten Absperrorgan besteht, wobei die Absperrorgane derart gesteuert sind, daß jeweils nur höchstens eines von ihnen geöffnet ist.

Es wird hierdurch auch der Vorteil erreicht, daß sioh bei der Entnahme zunächst im Windkessel ein Gregendruck aufbaut, der im Grenzfall den im Drucksystem herrschenden Druck erreicht, so daß das dem Druckkessel vorgeschaltete Absperrorgan dann geschlossen werden kann, ohne daß Druckspitzen auftreten. Wird dann das Gut aus dem Windkessel entleert, so sinkt dessen Druck wieder auf Atmosphärendruck, so daß dann auch das dem Windkessel nachgeschaltete Absperrorgan ohne Stoßbelastung wieder geschlossen werden kann·

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bar sein.

Die beiden Absperrorgane sind vorzugsweise durch eine Zeitschaltvorrichtung alternativ gesteuert, wobei die Zeitintervalle zur Regelung der Dosierung einstellbar sind. Vorteilhafterweise kann zusätzlich das dem Druckspeichergefäß vorgeschaltete Absperrorgan durch einen auf den Druck im Druckspeicherbehälter anspreohenden Druckmeßfühler gesteuert sein. Man kann hierdurch erreichen, daß dieses Absperrorgan genau dann geschlossen wird, wenn der Druck im Drucksystem und im Druckspeicherbehälter gleich sind, so daß keine Stoßbelastung auftritt. Anschließend an jeden dieser Sohließvorgänge können dann die übrigen Betätigungen der Absperrorgane durch die Zeitschaltvorrichtung entsprechend der benötigten Dosie-rmenge gesteuert werden.

Um den Entnahmevorgang zu vergleichmäßigen, können zwei je einen Druckspeicherbehälter und zwei Absperrorgane umfassende Entnahmeeinrichtungen parallel zueinander an das Drucksystera angeschlossen und im Gegentakt betreib-

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert.

Pig. 1 zeigt im schematischen Pließbild eine mit der erfindungsgemäßen Einrichtung versehene Schlaramkonditionieranlage.

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Fig. 2 zeigt schematise!! eine abgeänderte Ausführungsform der Entnahmeeinrichtung.

Das in Fig. 1. beispielsweise gezeigte Drucksystem ist eine Anlage zur thermischen Schlamrakonditionierung, um die Entwässerbarkeit von Abwasserschlämmen zu verbessern. Der Schlamm wird in einem Eindickerbecken 1 durch Wasserentzug vorkonzentriert. Eine Druckpumpe 2 fördert den Schlamm anschließend mit einem Druck von beispielsweise 15 - 25 atü in den Schlamradruckkessel 5. Im Wärmetauscher 3 wird der Schlamm in der Regel auf 140 - 180° erwärmt. Durch Dampfzufuhr beispielsweise bei 13 vor dem Eintritt in den Druckkessel 5 wird die Schlammtemperatur so erhöht, daß sie im Druckkessel 5 üblicherweise 180° 220° C beträgt. Über dem Schlammspiegel bildet sich prozeßbedingt ein Gaspolster 4 aus.

Die Verweilzeit des Schlammes im Druckkessel 5 ergibt sich aus dem Verhältnis zwischen dem Schlammvolumen im Druckkessel 5 und der Zufördermenge pro Zeiteinheit. Anschließend fließt der nunmehr konditionierte Schlamm vom Druckkessel 5 unter dam Systemdruck in den Wärmetauscher 3 zurück und gibt hier im Gegensttom den größten Teil seines Warmeinhaltes an den zufließenden Schlamm ab,

Die Entnahme des Sohlammes aus äem Drucksystöai &v-

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folgt dann durch die erfindungsgemäße Entnahmeeinrichtung, die im wesentlichen aus den beiden Absperrorganen 6 und 9 und dem dazwischen als Dosierschleuse angeordneten Windkessel 7 besteht. Zur Steuerung der Absperrorgane sind ein auf den Druck im Windkessel 7 ansprechender Druckschalter 11 sowie eine Zeitschaltvorrichtung 12 vorgesehen· Die Vorrichtung funktioniert wie folgt:

Bei Beginn der Entnahme ist das Absperrorgan 9 geschlossen und das Absperrorgan 6 wird durch die Zeitschaltung 12 geöffnet. Der Schlamm fließt aus dem Drucksystera in den Windkessel 7. Hier findet mit zunehmendem Füllungßgrad ein entsprechender Druckanstieg statt, de* bis im Grenzfall der Systemdruck erreicht ist. Durch diesen Druckanstieg im Windkessel 7 wird die Strömungsgeschwindigkeit im System verringert und allmählich auf Null abgebremst. Dann wird das Absperrorgan 6 wieder geschlossen. Dieser Schließvorgang könnte ebenfalls durch die Zeitsohaltvorrichtung 12 gesteuert werden, exakter * ist jedoch eine Steuerung durch den Druckschalter 11. Die beim Schließen des Absperrorgans 6 auftretende stoil·- ,. artige Druckbelastung ist wegen des im Windkessel 7 herrsohenden Gegendruckes sehr gering und entfällt ganz, wenn der Druck im Windkessel 7 gleich dein Systemdruck ist.

Nach dem Schließen des Abaperrorgans 6 wird das

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Absperrorgan 9 geöffnet und der Windkessel 7 in das Auffangbecken 10 entleert. Diese Entleerung kann durch ein Luftnachsaugeventil 8 oder durch Druckluftbelüftung intensiviert werden. Bei funktionsgerechter Ausbildung des Windkessels 7 ist dies jedoch nicht erforderlich.

Primäre Regelgröße für die Entnahmedosierung ist das Zeitintervall zwischen zwei Öffnungsvorgängen des Absperrorgans 6, welches durch das Zeitschaltwerk 12 vorzugsweise einstellbar festgelegt ist. Durch Verändern der am Meßfühler 11 eingestellten Druckschwelle kann das Püllvolumen des Windkessels 7 entsprechend mitverändert und hierdurch eine weitere Regelgröße in Punktion gesetzt werden.

Bei größeren Anlagen und insbesondere wenn ein gleichmäßigerer Entnahmevorgang erwünscht ist, kann die erfindungsgemäße Einrichtung gemäß Pig. 2 als parallel geschaltetes Doppelsystera ausgestaltet sein. In dieser Pigur sind

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die beiden Windkessel 7»und das Auffangbecken 10 schematisch in Draufsicht als Kreise dargestellt. Hierbei werden die beiden Entnahmesysteme 6, 7, 9 bzw. 6¹, 7¹» 9¹ phasenverschoben gesteuert, d.h. während des Püllens des Windkessels 7 (6 offen, 9 geschlossen) wird der Windkessel entleert (6* geschlossen, 9¹ offen) und umgekehrt.

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bzw. 9' Der aus dem Absperrorgan 9/austretende Schlamm

fließt in das Auffangbecken 10, welches in der Regel ein Eindiokbehälter zum weiteren Wasserentzug ist. Das Absperrorgan 9 (bzw. 9¹) wird zweckmäßigerweise ebenfalls durch das Zeitschaltwerk 12 geschlossen. Das anschließende öffnen des Absperrorgans 6 durch das ZeItsohaltwerk 12 kann davon abhängig gemacht werden, daß vorher beispielsweise ein Endlagensohalter eine einwandfreie Sohließposition des Absperrorgans 9 (bzw. 9¹) gemeldet hat.

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Claims

P- a t β η t a η s ρ r ü c h θ

· ) Einrichtung zur regelbaren Entnahme von fließfähigem Gut, insbesondere Schlamm od.dgl. Suspensionen, aas einem Drucksystem, dadaroh, gekennzeiohn e t, daß sie aus einem Druckspeichergefäß (Windkessel) (7) sowie aus je einem diesem vor- und nachgesohalteten Absperrorgan (6, 9) besteht, und daß die Absperrorgane derart gesteuert sind, daß jeweils nur höchstens eines von ihnen geöffnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g β kennzeichnet, daß die beiden Absperrorgane (6, 9) alternativ durch eine Zeitsohaltvorrichtung (12) gesteuert sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintervalle der Zeitschaltung (12) zwecks Regelung der Dosierung einstellbar sind.

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4. Einrichtung nach einem dec Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das dem Druokspeicherbehälter (7) vorgeschaltete Absperrorgan (6) duroh einen auf den Druck im Druckspeicherbehälter ansprechenden Druckmeßfühler (11) gesteuert let,

5» Einrichtung nach Anspruch 4_t dadurch g e -kennzeichnet, daß die Druckschwelle des Druclcmeßfühlere (11), bei der das Absperrorgan (6) geschlossen wird, zwecks Regelung der Dosiermenge einstellbar 1st.

6. Einrichtung nach Anspruch 2 und 4t dadurch gekennzeichne.t, daß das Schließen des dem Druckspeloherbehälter vorgeschalteten Absperrorgane (6) duroh den Druckmeßfühler (11) und die übrigen Betätigungen der Absperrorgane (6, 9) durch die ZeItschaltvorriohtung (12) gesteuert sind.

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