Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Stop- und Reflektionswellen sowie Schwallströmungen zur Homogenisierung von insbesondere mit Feststoffenbeladenen Flüssigkeiten und zur Reinigung von feststoffbeinhaltenden Flüssigkeitsbehältern gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE-A-3626 182 bakannt.
Bei Flüssigkeitsbehältern, welche feststoffbelastete Flüssigkeiten aufnehmen, ergibt sich die Notwendigkeit einer Reinigung aus dem Umstand, daß die bereits nach kurzer Zeit auf den Boden des Flüssigkeitsbehälters abgesunkenen Feststoffe nicht mit der normalen Auslaufströmung mitgeführt werden.
Um eine früher übliche manuelle Reinigung des Flüssigkeitsbehälters zu vermeiden, wurden bereits Verfahren und Vorrichtungen vorgeschlagen, bei denen die auf den Behälterboden abgesunkenen Feststoffe aufgewirbelt und somit durch die normale Auslaufströmung fortgespült werden.
Eine aus der DE-A-34 18 710 bekannte Vorrichtung sieht vor, diese Aufwirbelung durch eine Pumpe mit anschließendem Wirbelrohr, wobei der Reinigungsstrahl aus einem Abwasser-Luft-Gemisch besteht, zu erzielen.
Die DE-A-36 26 182 beschreibt zur Erzielung des gleichen Effektes eine Pumpe mit nachgeschalteter Drosselklappe.
Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, das eine Behälterreinigung, auch bei langen Behältern oder mit einer Vielzahl von Einbauten, in einfacher Handhabung durch vorprogrammierbare und regelbare Betriebsweise energiesparend und preiswert ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der druckseitig austretende Förderstrom gegen die durch das Behältersohlgefälle vorgegebene Entleerströmung gerichtet ist und die Fördereinrichtung und/oder Druckstoßeinrichtung in Abhängigkeit von der Behälterfüllstandshöhe gesteuert wird, wobei zur Erzeugung der Mengen- und/oder Druckveränderung ein Basis-Taktzyklus mit Wiederholfolge zugrundegelegt wird.
Die weiteren Ansprüche nennen verschiedene vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Vorteile des Verfahrens bestehen darin, daß durch den gegen das Sohlgefälle gerichteten Förderstrom zusätzliche Gegenstrom-Reflektionswellen erzeugt werden, die zur Homogenisierung des Behälterinhaltes und somit zu dessen Reinigung beitragen. Der gezielt gesteuert oder geregelte Druckstoßbetrieb zur Mengen- und/oder Druckveränderung der Förderflüssigkeit ermöglicht durch die Taktzyklusfolge, daß die Strömungsintensität über mehrere hundert Meter voll wirksam aufgebaut wird, wobei die dabei entstehenden hohen Wellenberge eine zusätzliche Schwallströmung hervorrufen, die indirekt allseitig wirksam ist und somit auch in seitliche Behälternischen sowie Zu- und Abläufe hineinwirkt. Die empirisch ermittelte Basis-Taktzeit gilt für alle Behälterformen und -abmessungen und gewährleistet die Grundreinigung.
Durch die gezielte Druckstoßsteuerung wird der Energiebedarf der Anlage im Mittel halbiert, bei Behälterlängen über 50 Meter sogar bis auf 20 % reduziert.
Die füllstandsabhängige Ansteuerung des Betriebs-/Pausenzeitrelais ermöglicht eine Unterbrechung des Förderbetriebes, bis die Flüssigkeitsbewegung auf ein Mindestmaß abgefallen oder ganz zum Stillstand gekommen ist.
Füllstandsabhängig kann auch die Schrittschaltungsreihenfolge und die Taktzykluslaufdauer an den Zeitgebern sowie die einzelnen Taktzeiten gesteuert werden. Beim Einsatz von mindestens zwei Füllstandsmeßwertgebern an den Behälterstirnseiten und der damit erfolgenden Erfassung von Minimal- und Maximalwert der Flüssigkeitsschwankung kann ein freier Taktgeber in der Taktzeit so eingeregelt werden, daß bei einer bestimmten Füllhöhe maximal erreichbare Bewegungsschwankungen erfolgen; zusätzlich kann noch die Strömungsgeschwindigkeit berücksichtigt werden.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen schematischen Steuerungsablauf, bei dem drei unterschiedliche Schaltzyklen vorgesehen sind.
Über eine Füllstandsmeßeinrichtung (1) wird der Behälterfüllstand erfaßt und bei Erreichen einer vorgegebenen Füllhöhe der Anlagen-Ansteuerkontakt (2) geschlossen. Das Betriebs/Pausenzeitrelais (3) geht auf Stellung "Betrieb", wodurch die Fördereinrichtung (4) und über die Schrittschaltung (5) und die Taktgeber (6, 7, 8) auch die Druckstoßeinrichtung (9) abgefahren werden. Die bei Betrieb der Fördereinrichtung (4) angefahrene Schrittschaltung (5) steuert das Durchlaufen der für die Taktgeber (6, 7, 8) benötigten Zeitgeber (10, 11, 12), die die Laufdauer der einzelnen Taktgeber (6, 7, 8) bestimmen. In unserem Ausführungsbeispiel werden die Zeitgeber (10, 11, 12) in der Reihenfolge 10 11 12 durchlaufen. Sie können jedoch auch frei wählbar abgefahren werden. Der Taktgeber (6) wird auf die Basis-Taktzeit und der Taktgeber (7) auf eine behälterbezogene Betätigungs-Taktzeit eingestellt. In beiden Fällen besteht die einzustellende Öffnungszeit (6.1, 7.1) bzw. Schließzeit (6.2, 7.2) der Druckstoßeinrichtung (9) aus der Grundzeit und dem Verstellanteil. Der Taktgeber (8) wird manuell vor Ort so eingestellt, daß seine Schließ- und Öffnungszeit (8.2, 8.1) bei einer bestimmten Füllstandshöhe ein maximales Aufschaukeln des Behälterinhaltes bewirkt. Über die Leitungen (13) kann der Taktgeber (8) automatisch betrieben werden. Die Steuerleitung (14) löst die Betriebspause aus und die Steuerleitung (15) bewirkt eine Veränderung in der Laufzeit des Zeitgebers (11).