DE2041643C3 - Device for the controllable removal of flowable sewage sludge or the like. Suspensions from a pressure system - Google Patents
Device for the controllable removal of flowable sewage sludge or the like. Suspensions from a pressure systemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur regelbaren Entnahme von fließfähigem Abwasserklärschlamm oder dergleichen Suspensionen aus einem Drucksystem, insbesondere aus einem Drucksystcm zur thermischen Sch'.ammkonditionierung. mit einem am auslaufseiligen Ende des Drucksystems angeordneten Zwischenbehälter, einem dem Zwischenbehälter vorgeschalteten und einem dem Zwischenbehälter nachgeschalteten Absperrorgan und einer Steuervorrichtung zum wcchsclwciscn öffnen und Schließen der Absperrorgane.The invention relates to a device for the controllable removal of flowable sewage sludge or similar suspensions from a pressure system, in particular from a pressure system for thermal conditioning. with one arranged at the outlet cable end of the printing system Intermediate container, one upstream from the intermediate container and one from the intermediate container downstream shut-off device and a control device to open and close the shut-off devices for wcchsclwciscn.
Beim thermischen Konditionieren von Abwasserschlamm wird dieser unter einem Druck von clwa 15 bis 20 atü durch Erwärmung und gegebenenfalls Dampfzufuhr behandelt, um. seine Entwässerbarkeit zu verbessern. Die Entnahme des Schlamms aus dem Drucksystem muß in dosierter Eorm. und zwar vorzugsweise in selbsttätiger Regelung in Abhängigkeit von den im Drucksyslem herrschenden Bedingungen (z. B. Füllsland) und/oder in Abhängigkeit von äußeren Bedingungen (z.B. zulaufende oder benötigte Menge des Gutes) erfolgen.In the thermal conditioning of sewage sludge this is under a pressure of clwa 15 Treated to 20 atü by heating and, if necessary, steam supply in order to. its drainability to improve. The removal of the sludge from the pressure system must be done in a metered manner. and preferably in automatic control depending on the conditions prevailing in the printing system (e.g. filling country) and / or depending on external Conditions (e.g. incoming or required quantity of the goods).
Es sind (z.B. aus britischer Patentschrift 909 872) ■Entnahmesysteme bekannt, die mit Drosselventilen arbeiten. Ein solches System gestattet zwar die Entnahme beliebiger Schlammengen. Die Drosselspaiien sind jedoch relativ klein, und die im Schlamm enthaltenen (!rohstoffe führen leicht zu Verstopfungen und somit au Betriebsstörungen. Darüber hinaus führen die im Schlamm enthaltenen abrasiven Stoffe, z. [!. Sand, he: den im engen Drosselspalt herrschenden hohen Strömungsgeschwindigkeiten zu chnellem Verschleiß des Spaltes und damit wegen der geänderten Spaltahmcssungen zu gestörten Betriebsbcdmgungen. There are (for example from British patent specification 909 872) ■ withdrawal systems known which work with throttle valves. Such a system allows any amount of sludge to be removed. !..!. However, the Drosselspaiien are relatively small, and (contained in the sludge mining easily lead to blockages and thus au malfunctions In addition, perform the abrasive substances contained in the sludge, for [sand, he: prevailing in the narrow throttle gap high flow rates to rapid wear of the gap and thus to disturbed operating conditions due to the changed gap conditions.
Es ist ferner möglich, mit einem Absperrschieber zu arbeiten, der in Abhängigkeit von einer Niveaukontrolle im Drucksystem geöffnet oder geschlossen wird. Bei dem sich entsprechend den Füllstand-Schwankungen periodisch wiederholenden Schließen des Schiebers wird die Strömung des Guies abrupt unterbrochen und das Entnahmesystem schlagartig mit dem im Drucksystem herrschenden Druck beaulschlaut. Dies führt zu unerwünschten Druckspitzen im System. Außerdem ist dieses Regelsystem kompliziert, da vom Füllstand im Drucksystem auch die Gasentnahme gesteuert werden muß.It is also possible to work with a gate valve that is dependent on a level control is opened or closed in the printing system. In which accordingly the level fluctuations periodically repeating closing of the slide, the flow of the guies becomes abrupt interrupted and the extraction system abruptly hit the pressure in the pressure system. This leads to undesirable pressure peaks in the system. In addition, this control system is complicated, because the gas extraction must also be controlled from the level in the pressure system.
Es ist ferner allgemein zur Entnahme von fließfähigem Gut aus Drucksv stemen bekannt, hierzu ein Ausschleusgefäß zu verwenden, dem wechselweise zu öffnende Absperrorgane vor- und nachgeschaltet sind. So ist eine insbesondere zur Behandlung von Lebensmitteln unter Druck bestimmte Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen bekann:It is also generally known for the removal of flowable material from Drucksv systems, this one To use the discharge vessel, upstream and downstream of the shut-off devices that can be opened alternately are. Such is a device intended in particular for the treatment of food under pressure with the features mentioned at the beginning:
(deutsche Offenlegiingsschrift 1 802417). bei der einem Druckkocher ein Zwischenbehälter nachgesehaliet ist. welcher durch eine absperrbare Entlüftungsleitung entlüftet werden kann. Bei geschlossener Entlüftungsieitung wird der Zwischenbehälter mii dem Druckkocher verbunden, um das Gut aufzunehmen: dann wird es vom Druck-stern getrennt und durch öffnen der Entlüftungsieitung drucklos gemacht, so daß dann das Gut entnommen werden kann. Bei der Anwendung einer solchen Vorrichtung zur Entnahme von fließfähigem Abwasserschlamm aus einem Kondilioniersystem wurden sich zwar die einem Entnahmesystem mit Drosselventilen anhaftenden Mangel vermeiden lassen, jedoch besteht auch hier das Problem, daß wegen des sehr hohen Drucks die Absperrorgane beim Schließen gegen diesen Druck einer sehr starken Stoßbelastung ausgesetzt sind. Außerdem ist die bekannte Einrichtung nicht zur genau dosierbaren Entnahme willkürlicher Schlammengen geeignet, da der Zwischenbehälter bei den herrschenden hohen Drücken innerhalb sehr kurzer Zeit gefüllt würde. Während dieser kurzen Zeitspanne ist eine genaue Regelung der Enlnahmemenge nicht möglich.(German Offenlegiingsschrift 1 802417). in the an intermediate container is after a pressure cooker. which through a lockable vent line can be vented. When the vent line is closed, the intermediate container mii connected to the pressure cooker to pick up the goods: then it is separated from the pressure star and depressurized by opening the vent line so that the material can then be removed can. When using such a device for the removal of flowable sewage sludge From a condensing system those adhering to a withdrawal system with throttle valves became Let the deficiency be avoided, but here too there is the problem that because of the very high Pressure when closing the shut-off devices against this pressure exposed to a very strong shock load are. In addition, the known device is not more arbitrary for precisely metered removal Sludge volumes are suitable because the intermediate container is very high under the high pressures that prevail would be filled in a short time. During this short period of time there is a precise regulation of the withdrawal amount not possible.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugründe, eine speziell zur dosierten Entnahme von Alnvasserkliir.schkimni aus einem Drucksystem geeignete Vorrichtung zu schaffen, die weitgehend stoßiincl verschleißfrei arbeitet und eine in weiten Grenzen willkürliche Regelung der Dosierung gestattet.The invention is therefore based on the object a specially designed for the dosed removal of Alnvasserkliir.schkimni from a pressure system To create device that largely stoßiincl works wear-free and allows an arbitrary regulation of the dosage within wide limits.
Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter als Druckwindkessel ausgebildet und mit auf die Steuereinrichtung einwirkenden, in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Druckes Windkessels betätigten Schaltorganen versehen ist.According to the invention, an apparatus is that initially described said type characterized in that the intermediate container is designed as a pressure air vessel and with acting on the control device, depending on the operating state of the pressure Windkessel operated switching devices is provided.
Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß das beim Füllen des Zwischenbehälters sich aufbauende Druckgaspolstcr einen Gegendruck erzeugt, der imThis has the advantage that the building up when the intermediate container is filled Pressurized gas cushion creates a back pressure that is in the
Cirenzfall den im Drucksvstem herrschenden Druck erreicht, so daß das dem Druckwindkessel vorge- >chaltete Absperrorgan dan:: geschliffen werden kann, ohne daß Druckspitzen auftreten. Bei der Entleerung des Gutes aus dem Druckwindkessel hai das Pruckgaspolcter eine die Entleerung unterstützende Förderwirkung. Der Druck sinkt dabei auf Atmosphärendruck ab, so daß dann auch das dem Druckwindkessel nachgeschaltete Absperrorgan ohne Druckstoßbelastung wieder geschlossen werden kann.Cirenzfall the pressure prevailing in the printing system reached, so that the shut-off element upstream of the> pressure vessel is then ground can occur without pressure peaks. When the goods are emptied from the pressure air tank, this is the case Pruckgaspolcter supports the evacuation Promotional effect. The pressure drops to atmospheric pressure, so that then the pressure air vessel downstream shut-off device can be closed again without pressure surge.
Vorzugsweise ist das Schaltorgan als Druckschalter zur Betätigung des dem Druckwindkessel vorgeschalteten Absperrorgan ausgebildet. Man kann hierdurch erreichen, daß dieses Absperrorgan genau dann geschlossen wird, wenn der Druck im Drucksvstem und im Druckwindkessel gleich sind. Dabei kann vorteilhafterweise der Schalldruck des Druckschalters zur Regelung der Entnahmemenge aus dem Drucksvstem einstellbar sein.The switching element is preferably a pressure switch for actuating the one connected upstream of the pressure air vessel Shut-off device formed. You can thereby achieve that this shut-off device exactly is then closed when the pressure in the pressure system and in the pressure air tank are the same. Included can advantageously the sound pressure of the pressure switch to regulate the withdrawal amount from the Drucksvstem be adjustable.
Andererseits ist es möglich, die Vorrichtung so auszubilden, daß die Steuervorrichtung zum Schließen des dem Druckwindkessel vorgeschalteten Absperrorgans durch den Druckschalter und die Steuervorrichtung für die übrigen Arbeitstakte der Absperrorganc durch die Zeitschaltvorrichtung bctätigbar sind. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise ein sich völlig selbsttätig wiederholender Entnahmezyklus mit der Möglichkeit einer willkürlichen Einstellung der Eninahmemenge verbunden werden.On the other hand, it is possible to design the device so that the control device for closing of the shut-off device upstream of the pressure vessel by the pressure switch and the control device for the remaining work cycles of the shut-off device can be actuated by the time switch are. In this way, a completely automatically repeating removal cycle can be achieved in an advantageous manner with the possibility of an arbitrary adjustment of the intake.
AusführungsCormen der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert.Embodiments of the invention are set forth below explained on the basis of the drawings.
F i g. 1 zeigt im schematischen Fließbild eine mit der Entnahmevorrichtung versehene, thermische Schlammkonditionieranlage;F i g. 1 shows a schematic flow diagram of a thermal one provided with the extraction device Sludge conditioning plant;
F i g. 2 zeigt schematisch eine abgeänderte Ausführungsiorm der Entnahmeeinrichtung.F i g. 2 schematically shows a modified embodiment of the removal device.
Bei der in F i g. 1 gezeigten Anlage zur !hermischen Schiammkonditionierung wird der Schlamm in einem Eindickerbecken 1 durch Wasserentzug vorkonzentriert. Eine Druckpumpe 2 fördert den Schlamm anschließend mit einem Druck von beispielsweise 15 bis 25 aiii in den Schlammdruckkessel 5. Im Wärmetauscher 3 wird der Schlamm in der Regel auf 140 bis IHO C erwärmt. Durch Dampfzufuhr durch die Dampfleitung 13'wird vor dem Eintritt in den Schl&mmdruckkessel 5 die Schlammtemperatur so erhöht, daß sie üblicherweise IW) bis 220 C beträgt. Über dem Schlammspiegel bildet sich prozeßbedingt ein Gaspolster 4 aus.In the case of the in FIG. 1 for! Hermischen Sludge conditioning, the sludge is pre-concentrated in a thickener tank 1 by removing water. A pressure pump 2 then promotes the sludge at a pressure of, for example 15 to 25 aiii in the sludge pressure vessel 5. In the heat exchanger 3, the sludge is usually heated to 140 to IHO C. By supplying steam through the steam line 13 'is before the entry the sludge temperature in the sludge pressure vessel 5 so increased that they are usually IW) to 220 C. As a result of the process, a gas cushion 4 forms above the sludge level.
Die Verweii/eit des Schlammes im Schlammdruckkessel5 ergibt sich aus dem Verhältnis zwischen dem Schlammvolumen im Schlammdruckkesscl 5 und der Zufördcrmenge pro Zeiteinheit. Anschließend fließt der nunmehr konditioniertc Schlamm vom Schlarnmdruckkessel S unter dem .Systemdruck in den Wärmetauscher 3 zurück und gibt hier im Gegenstrom den größten Teil seines Wärmeinhaltes an den zufließenden Schlamm ab.The retention of the sludge in the sludge pressure vessel 5 results from the ratio between the sludge volume in the sludge pressure vessel 5 and the Feed rate per unit of time. The now conditioned sludge then flows from the sludge pressure vessel S under the .System pressure back into the heat exchanger 3 and is here in countercurrent Most of its heat content is transferred to the inflowing sludge.
Die Entnahme des Schlammes aus dem Drucksvstem erfolgt dann durch die Entnahmeeinrichtung, die im wesentlichen aus den beiden Absperrorganen 6 und 9 und dem dazwischen als DosierschleuseThe sludge is then extracted from the pressure system by the extraction device, which essentially consists of the two shut-off devices 6 and 9 and the one in between as a metering sluice
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55 ungeordneten Druckwindkessel 7 besteht. Zur Steuerung der Absperrorgane sind ein auf den Druck im Druckwindkessel 7 ansprechender Druckschalter Il sowie eine Zeitschaltvorriciuuiig 12 vorgesehen. Die Vorrichtung funktioniert wie folgt: 55 disordered pressure air vessel 7 consists. To control the shut-off devices, a pressure switch II responding to the pressure in the pressure vessel 7 and a time switching device 12 are provided. The device works as follows:
Bei Beginn der Entnahme ist das Absperrorgan" geschlossen, und das Absperrorgan 6 wird dutch die /euschaltvorricluung 12 geöffnet. Der Schlamm !ließt aus dem Drucksvstem in den Druckwituikessei 7. Hier findet mit zunehmendem Füllungsgrad ein entsnrechender Druckanstieg statt, bis im Grenzfall der Svsiemdruck erreicht ist. Durch diesen Druckanstieg im Druckwindkessel 7 wird die Strömungsgeschwindigkeit im Sv stem verringert und allmählich aiii Null abgebremst. Dann wird das Absperrorgan 6 wieder geschlossen. Dieser Schüeßvorgang könnte ebenfalls dutch die Zeitschaltvorrichtung 12 gesteuert werden, exakter ist jcduch eine Steuerung durch den Druckschalter 11. Die '-dm Schließer des \hsperrorgans 6 auftretende stolxriige Druckbelasiung ist wegen des im Druckwindkessel 7 herrschenden Gegendruckes sehr gering und entfällt ganz, wenn Jer Druck im Druckwindkessel 7 gleich dem Svsiem-At the beginning of the withdrawal, the shut-off element " closed, and the shut-off device 6 is opened by the switching device 12. The mud ! reads from the printing system into the printing widget 7. Here, with increasing filling level, there is a corresponding increase in pressure, up to the limit the system pressure has been reached. Because of this increase in pressure in the pressure air vessel 7, the flow velocity in the system decreased and gradually aiii zero braked. Then the shut-off device 6 closed again. This shooting process could can also be controlled by the time switch device 12; control by means of it is also more precise the pressure switch 11. The '-dm closer of the locking device 6 Occurring stupid pressure exposure is very low because of the back pressure prevailing in the pressure vessel 7 and is not applicable if Jer pressure in the pressure vessel 7 is equal to the Svsiem-
Gl 1 lick ist.Gl 1 is lick.
Nach dem Schließen de> Absperrorgansi» wird das Absperrorgan 9 geöHnei und der Druckwindkessel 7 in das Auffangbecken 10 enlleert. Diese Entleerung kann durch ein Luftnachsaugeventil 8 oder durch Druckluftbelüftung intensiviert werden. Bei l'unklioiisgereehter Ausbildung ties DruckwindkesseN 7 ist dies jedoch nicht erforderlich.After the shut-off device is closed, it will Open shut-off device 9 and the pressure air vessel 7 emptied into the collecting basin 10. This emptying can be intensified by an air suction valve 8 or by compressed air ventilation. At l'unklioiisgereehter However, this is not necessary in the training of deep pressure winds.
Primäre Regelgröße für die Entnahmedosierung ist das Zeitintervall /.wischen zwei < >ffnungsvorgäiv.:en des Absperrorgans 6. welches durch die Zeitschdltvorrichtung 12 einstellbar festgelegt ist. Durch Verändern der am Druckschalter Il eingestellten Druckschwelle kann das Fülivoliimen des Druckwindkessel* 7 entsprechend milverändert und hierdurch eine weitere Regelgröße in Funktion gesetzt werden.The primary control variable for the dispensing dosage is the time interval /. between two <> opening precaution.: en of the shut-off device 6. which by the time switch 12 is adjustable. By changing the pressure threshold set on the pressure switch II can the filling film of the pressure air tank * 7 can be changed accordingly and a further controlled variable can be activated as a result.
Bei größeren Anlagen und insbesondere wenn ein gleichmäßigerer Entnahmev organ: erwünscht ist. kann die Einrichtung gemäß F i g. 2 verwendet werden, bei der zwei Entnyhmevorriehtungen parallel geschaltet sind. In dieser Figur sjnd d'e beiden Druckwindkessel 7. 7' und das Autfangbecken sehematisch in Draulsicht als Kreise dargestellt. Hierbei werden die beiden Entnahmesv sterne phasenverschoben, und zwar im Gegentakt, gesteuert, d.h. während des Füllens de* Drin.kwindkess.els 7 (Absperrortian 6 offen. Absperrorgan 9 geschlossen) wird der Druckwindkessel T entleert (Absperrorgan (V geschlossen. Absperrorgan ')' offen/ und umgekehrt.With larger systems and especially when a more even extraction device is desired. the device according to FIG. 2 can be used in which two removal devices are connected in parallel. In this figure, the two pressure air vessels 7, 7 'and the collecting basin are shown diagrammatically as circles in a drift view. Here, the two Entnahmesv be stars out of phase, namely in push-controlled, ie 7 during filling de * Drin.kwindkess.els (open Absperrortian sixth shut-off device 9 is closed), the pressure surge tank T emptied (shut-off device (V closed. Obturator ') ' open / and vice versa.
Der aus dem Absperrorgan 9 b.w. 9' austretende Schlamm fließt in das Aulfangbecken 10. welches in der Rege' ein Eindickbehälter zum weiteren Wasserentzug ist. Das Absperrorgan 9 (bzw.9') wird zweckinäßigerweise ebenfalls durch das Zcitschaltverk geschlossen. Das anschließende offnen des Absperrorgans 6 durch die Zeitschaltvorrichtung 12 kann davon abhängig gemacht werden, daß vorher beispielsweise cir. Endlagenschalter eine einwandfreie Schließposition des Absperrorgans 9 (bzw. 9') gemeldet hat.From the shut-off device 9 b.w. 9 'emerging sludge flows into the catch basin 10. which in der Rege 'is a thickening tank for further dehydration. The shut-off device 9 (or 9 ') is expediently also closed by the Zcitschaltverk. The subsequent opening of the shut-off device 6 by the time switch device 12 can be made dependent on the fact that beforehand, for example cir. Limit switch reported a perfect closed position of the shut-off device 9 (or 9 ') has.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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