Schlammabscheider

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Schlammabscheider zum Abscheiden von in einer Flüssigkeit enthaltenen Partikeln, aufweisend eine Abscheidekammer mit einer oberen Kammeröffnung und einer unteren Kammeröffnung, von denen die eine als Einlass für die zu reinigende Flüssigkeit und die andere als Auslass für die gereinigte Flüssigkeit vorgesehen ist.

[0002] Abscheider werden in der Technik überall dort eingesetzt, wo in einer Flüssigkeit enthaltene Stoffe, wie beispielsweise sedimentationsfähige Partikel oder auch Gase bzw. Gasgemische, aus der Flüssigkeit entfernt werden müssen. Am Markt sind Abscheider bekannt, die ein Abscheidergehäuse aufweisen, das im Betrieb in horizontaler Richtung von der Flüssigkeit durchströmt ist und die so vereinfacht an einbauseitig horizontal angeordnete Anschlussleitungen für die Flüssigkeit angeschlossen werden können. Die Abscheider sind häufig derart konzipiert, dass das Abscheidergehäuse beidseitig durchströmbar ist, d.h. dass die Flüssigkeit von links nach rechts oder aber von rechts nach links durch das Abscheidergehäuse strömen kann. Die am Markt verfügbaren vertikal anschließbaren Abscheider sind so aufgebaut, dass die Strömung auf die Horizontale umgelenkt wird und dabei den Abscheidergehäuse waagerecht durchströmt wird. Nach dem Durchströmen des Abscheidergehäuses wird die Strömung wieder zurück- und in vertikale Richtung umgelenkt. Diese Schlammabscheider sind häufig wenig kompakt und schwer, wodurch sich entsprechend hohe Herstellungskosten ergeben. Dies steht zugleich einer universellen Einsetzbarkeit der Abscheider entgegen.

[0003] Aus der DE 195 04 254 A1 ist ein rückspülbarer Wasserfilter bekannt, bei dem - im Unterschied zu einem Schlammabscheider - das Wasser zum Abscheiden von Partikeln durch ein Filtersieb geleitet wird, welches verstopfen kann.

[0004] Aus der EP 2 136 187 A1 ist weiterhin ein Wasserströmungsminderer mit einer Filterpatrone bekannt, die unter 45° in eine Wasserleitung eingebaut wird.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schlammabscheider anzugeben, der einen einfacheren und kompakteren Aufbau bei zugleich verringertem Gewicht aufweist und der insgesamt kostengünstiger zu fertigen ist.

[0006] Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch einen Schlammabscheider mit den Merkmalen von Anspruch 1.

[0007] Der mit dem erfindungsgemäßen Schlammabscheider verbundene Vorteil besteht im Wesentlichen darin, dass dieser einen insgesamt einfacheren konstruktiven Aufbau aufweist und bei hoher Effizienz besonders kompakt ausgeführt werden kann. Der Abscheider kann mit einem geringeren Materialeinsatz gefertigt werden und weist dadurch ein geringeres Gewicht auf. Neben den damit einhergehenden Kostenvorteilen wird zugleich ein breiteres Einsatzspektrum des Abscheiders ermöglicht. Die Abscheidekammer weist einen im Vergleich zur Kammeröffnung des Innenraums erweiterten Strömungsquerschnitt auf, wodurch die Flüssigkeit durch die Abscheidekammer mit einer für den Abscheidevorgang günstigen, d.h. verlangsamten Geschwindigkeit pro Querschnittsflächeneinheit strömt. Der erfindungsgemäße Abscheider kann in beiden Richtungen durchströmt werden.

[0008] Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung. Die Figuren der Zeichnung zeigen den erfindungsgemäßen Gegenstand stark schematisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Die einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen Gegenstands sind so dargestellt, dass ihr Aufbau gut gezeigt werden kann.

[0009] In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1

einen erfindungsgemäßen Schlammabscheider, der eine Abscheidekammer mit einem darin angeordneten Partikelabscheider aufweist, im Längsschnitt;

Fig. 2

den längsaufgeschnittenen Schlammabscheider von Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht; und

Fig. 3

den in Fign. 1 und 2 gezeigten Partikelabscheider in perspektivischer Ansicht;

[0010] Der in Fign. 1 und 2 gezeigte Schlammabscheider 1 dient zum Abscheiden von in einer Flüssigkeit enthaltenen sedimentationsfähigen Stoffen, wie beispielsweise Schmutzpartikeln.

[0011] Der Schlammabscheider 1 umfasst:

• ein Abscheidergehäuse 2 mit einer oberen Einlassöffnung 3 für die zu reinigende Flüssigkeit 4 und mit einer unteren Auslassöffnung 5 für die gereinigte Flüssigkeit 4', wobei die Einlassöffnung 3 und die Auslassöffnung 5 koaxial zur vertikalen Gehäuseachse 6 angeordnet sind;
• eine Abscheidekammer 7 mit einer oberen Kammeröffnung 8, die an die Einlassöffnung 3 angeschlossen ist, und mit einer unteren ringförmigen Kammeröffnung 9, die an die Auslassöffnung 5 angeschlossen ist;
• einen rohrförmigen Partikelabscheider 10 zum Abscheiden von Partikeln aus der Flüssigkeit 4, der die Abscheidekammer 7 in einen Innenraum 11, welcher die obere Kammeröffnung 8 aufweist, und einen den Innenraum 11 umgebenden äußeren Ringraum 12, welcher die untere Kammeröffnung 9 aufweist, unterteilt, und
• einen Auffangtopf 13, der unterhalb des Innenraums 11 zum Auffangen der abgeschiedenen Partikel angeordnet ist.

[0012] An den Auffangtopf 13 ist eine Ablassleitung 14 angeschlossen, um den im Auffangtopf 13 angesammeltem Schlamm abzulassen. Die Ablassleitung 14 weist ein Ablassventil 15 auf, das über einen Hahn 16 manuell betätigbar ist. Ein Anschlussstutzen 17 dient dem Anschluss eines nicht näher wiedergegebenen Ablassschlauchs oder dergl.

[0013] Der Auffangtopf 13 ist ein separates Teil, das in der Abscheidekammer 7 zentriert angeordnet ist und in der Abscheidekammer 7 die ringförmige untere Kammeröffnung 9 radial nach innen begrenzt. Der Auffangtopf 13 ist oben in der Abscheidekammer 7 über radial nach außen vorstehende Vorsprünge 18 zentriert und unten in die Auslassöffnung 5 des Abscheidergehäuses 2 zentriert eingesetzt ist. Auf einem Ringabsatz des Auffangtopfes 13 liegt ein sich nach oben verjüngendes, kegelförmiges Strömungsleitelement 19 auf, das von unten in den Innenraum 11 hineinragt und vom rohrförmigen Partikelabscheider 10 umgeben ist.

[0014] Wie insbesondere in Fig. 3 gezeigt, weist der auf dem Auffangtopf 13 aufliegende Partikelabscheider 10 mehrere Durchtrittsöffnungen 20 und diesen innenseitig vorgeordnete Strömungsumlenkelemente 21 auf. Diese Strömungsumlenkelemente 21 sind als radial nach innen vorstehende, nach unten offene Kiemen ausgebildet, die eine Strömungsumlenkung zwischen axialer und radialer Richtung bewirken. Die Durchtrittsöffnungen 20 sind in mehreren Etagen vorgesehen, wobei die Durchtrittsöffnungen 20 benachbarter Etagen jeweils zueinander in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sein können. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Partikelabscheider 10 aus mehreren übereinander gestapelten baugleichen Abscheiderringelementen 22 gebildet, die miteinander jeweils steckverbunden sind. Die Durchtrittsöffnungen 20 sind von zwei benachbarten Abscheiderringelementen 22 jeweils hälftig gebildet, wobei die Strömungsumlenkelemente 21 für die Durchtrittsöffnungen 20 am jeweils oberen der benachbarten Abscheiderringelemente 22 vorgesehen sind.

[0015] Nachfolgend wird die Funktionsweise des Schlammabscheiders 1 mit Bezug auf die Fign. 1 und 2 erläutert.
Die die abzuscheidenden Stoffe enthaltende Flüssigkeit 4 wird dem Abscheider 1 über die Einlassöffnung 3 zugeführt und strömt über die obere Kammeröffnung 8 in die Abscheidekammer 7 ein. Aufgrund des gegenüber der Einlassöffnung 3 vergrößerten Strömungsquerschnitts der Abscheidekammer 7 weist die Flüssigkeit 4 beim Durchfließen der Abscheidekammer 7 eine deutlich verlangsamte Strömungsgeschwindigkeit pro Querschnittsflächeneinheit der Abscheidekammer 7 auf. Die Flüssigkeit 4 wird durch das kegelförmige Strömungsleitelement 19 radial in Richtung auf den Partikelabscheider 10 gelenkt und prallt gegen dessen Strömungsumlenkelemente 19. Die abzuscheidenden Stoffe werden dort abgeschieden und sedimentieren aufgrund der Schwerkraft in den Auffangtopf 13. Die dort angesammelten Stoffe werden als Schlamm über die Ablassleitung 14 aus dem Abscheider 1 herausgeführt. Die durch die Durchtrittsöffnungen 20 in den äußeren Ringraum 12 hindurchtretende Flüssigkeit ist von den Partikeln gereinigt und strömt über die ringförmige untere Kammeröffnung 9 und die Auslassöffnung 5 aus dem Schlammabscheider 1.

[0016] Die Flüssigkeit kann den Schlammabscheider 1 im Betrieb grundsätzlich auch in entgegengesetzter Richtung, d.h. von unten nach oben, durchströmen.

Ansprüche

1. Schlammabscheider (1) zum Abscheiden von in einer Flüssigkeit (4) enthaltenen Partikeln, aufweisend:

eine Abscheidekammer (7) mit einer oberen Kammeröffnung (8) und einer unteren Kammeröffnung (9), von denen die eine als Einlass für die zu reinigende Flüssigkeit (4) und die andere als Auslass für die gereinigte Flüssigkeit (4') vorgesehen ist,

einen rohrförmigen Partikelabscheider (10) zum Abscheiden von Partikeln aus der Flüssigkeit, der die Abscheidekammer (7) in einen Innenraum (11),

welcher die obere Kammeröffnung (8) aufweist, und einen den Innenraum (11) umgebenden äußeren Ringraum (12), welcher die untere Kammeröffnung (9) aufweist, unterteilt,

einen Auffangtopf (13), der unterhalb des Innenraums (11) zum Auffangen der abgeschiedenen Partikel angeordnet ist, und

eine an den Auffangtopf (13) angeschlossene Ablassleitung (14).

2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Kammeröffnung (9) ringförmig ausgebildet ist.

3. Abscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangtopf (13) ein separates Teil ist, das in der Abscheidekammer (7) zentriert angeordnet ist und die untere Kammeröffnung (9) radial nach innen begrenzt.

4. Abscheider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangtopf (13) in der Abscheidekammer (7) über radial nach außen vorstehende Vorsprünge (18) zentriert ist.

5. Abscheider nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangtopf (13) in eine sich unten an die untere Kammeröffnung (9) anschließende untere Gehäuseöffnung (5) des Abscheidergehäuses (2) zentriert eingesetzt ist.

6. Abscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich nach oben verjüngendes, insbesondere kegelförmiges Strömungsleitelement (19) von unten in den Innenraum (11) hineinragt.

7. Abscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Partikelabscheider (10) Durchtrittsöffnungen (20) und diesen insbesondere innenseitig vorgeordnete Strömungsumlenkelemente (21) aufweist.

8. Abscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Partikelabscheider (10) aus mehreren übereinander gestapelten Abscheiderelementen (22) gebildet ist, die miteinander verbunden, insbesondere steckverbunden sind.

9. Abscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Kammeröffnung (8) und die untere Kammeröffnung (9) koaxial zueinander angeordnet sind.

Claims

1. Sludge separator (1) for separating particles contained in a liquid (4), comprising:

a separating chamber (7) with an upper chamber opening (8) and a lower chamber opening (9), one of which is provided as an inlet for the liquid (4) to be cleaned and the other is provided as an outlet for the cleaned liquid (4'),

a tubular particle separator (10) for separating particles from the liquid, which divides the separating chamber (7) into an internal room (11) comprising the upper chamber opening (8), and an outer annular room (12) which surrounds the internal room (11) and comprises the lower chamber opening (9),

a collector container (13) which is arranged below the internal room (11) for collecting the separated particles, and

a drain line (14) which is connected to the collector container (13).

2. Separator according to claim 1, characterized in that the lower chamber opening (9) has an annular shape.

3. Separator according to any one of the preceding claims, characterized in that the collector container (13) is a separate part which is arranged in the separating chamber (7) such that it is centered, and delimits the lower chamber opening (9) in a radial inward direction.

4. Separator according to claim 3, characterized in that the collector container (13) is centered in the separating chamber (7) by projections (18) protruding in a radial outward direction.

5. Separator according to claim 3 or 4, characterized in that the collector container (13) is inserted into a lower housing opening (5) of the separator housing (2) such that it is centered, the lower housing opening following the lower chamber opening (9) in a downward direction.

6. Separator according to any one of the preceding claims, characterized in that a flow guiding element (19), which tapers in an upward direction, in particular has a conical shape, projects from below into the internal room (11).

7. Separator according to any one of the preceding claims, characterized in that the tubular particle separator (10) has openings (20) and flow deflecting elements (21) which are disposed upstream of the openings, in particular, on the inner side.

8. Separator according to any one of the preceding claims, characterized in that the tubular particle separator (10) is formed from several separator elements (22) which are stacked on top of each other and are connected to each other, in particular, through push fit fitting.

9. Separator according to any one of the preceding claims, characterized in that the upper chamber opening (8) and the lower chamber opening (9) are arranged coaxially with respect to each other.

Revendications

1. Séparateur de boue (1) pour séparer des particules contenues dans un liquide (4), présentant
une chambre de séparation (7) avec une ouverture supérieure de chambre (8) et une ouverture inférieure de chambre (9), dont l'une est prévue comme entrée pour le liquide à épurer (4) et l'autre comme sortie pour le liquide épuré (4'),
un séparateur de particules tubulaire (10) pour séparer les particules du liquide, qui divise la chambre de séparation (7) en un espace intérieur (11), qui présente l'ouverture supérieure de chambre (8), et un espace annulaire extérieur (12), qui entoure l'espace intérieur (11) et présente l'ouverture inférieure de chambre (9),
un pot collecteur (13), qui est disposé en dessous de l'espace intérieur (11) pour collecter les particules séparées, et
une conduite d'évacuation (14) raccordée au pot collecteur (13).

2. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture inférieure de chambre (9) est réalisée de forme annulaire.

3. Séparateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pot collecteur (13) est une pièce séparée, qui est disposée de manière centrée dans la chambre de séparation (7) et qui délimite l'ouverture inférieure de chambre (9) radialement vers l'intérieur.

4. Séparateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le pot collecteur (13) est centré dans la chambre de séparation (7) au moyen de saillies (18) dépassant radialement vers l'extérieur.

5. Séparateur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le pot collecteur (13) est inséré de manière centrée dans une ouverture inférieure (5) du boîtier de séparateur (2), laquelle se raccorde sur le dessous à l'ouverture inférieure de chambre (9).

6. Séparateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément de guidage de flux (19) se rétrécissant vers le haut, en particulier conique, pénètre par le bas dans l'espace intérieur (11).

7. Séparateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le séparateur de particules tubulaire (10) présente des ouvertures de passage (20) et des éléments de déviation de flux (21) disposés devant ces ouvertures, en particulier sur le côté intérieur.

8. Séparateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le séparateur de particules tubulaire (10) est formé de plusieurs éléments de séparateur (22) empilés les uns au-dessus des autres qui sont assemblés entre eux, en particulier par emboîtement.

9. Séparateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture supérieure de chambre (8) et l'ouverture inférieure de chambre (9) sont disposées coaxialement l'une par rapport à l'autre.

Zeichnung