DE535435C - Vorrichtung zur Verteilung des Rohwassers in Wasserreinigungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verteilung des Rohwassers in Wasserreinigungsanlagen für die Weiterbehandlung und für die Chemikalienzusätze. Eine solche Vorrichtung besteht für gewöhnlich aus einem mit Verteilungsventilen versehenen Behälter. Es handelt sich hierbei also darum, aus einem Wasserbehälter mit ständigem Zufluß das Wasser nach verschiedenen Stellen so zu verteilen, daß die in der Zeiteinheit auslaufenden Wassermengen dasselbe Verhältnis zueinander behalten, also konstant proportional sind, wobei zu berücksichtigen ist, daß die gesamte Mengenleistung in weiten Grenzen schwanken kann. Je nach der schwankenden Wassermenge, die der Gesamtheit der Bedarfsstelle durch die Ausläufe des Behälters. zugeführt wird, wird auch der Zulauf des Wassers zu dem Behälter durch Regelmittel vermindert oder vermehrt. Die durch die Ausläufe hindurchgehende gesamte Wassermenge wird nun einerseits durch die Querschnitte der Ausläufe (Ventile) und anderseits durch die Höhe des Wasserspiegels in dem Behälter bestimmt. Hält man die Ausläufquerschnitte, wie es in der Praxis stets geschieht, nach entsprechender Einstellung konstant, so bestimmt sich die auslaufende Gesamtmenge also nur durch die Höhe des Wasserspiegels, nach der sich natürlich auch die Höhe des Behälters bestimmt. Sind die Grenzen, innerhalb deren die zufließende Wassermenge schwankt, sehr groß, so muß ■ "■ der Verteilungsbehälter außerordentlich hoch ausgebildet werden. Das sei an Hand der schematischen Abb. 1 erläutert.

In dem Behälter A-, dem das Wasser bei i zufließt, sind die Verteilungsventile p und ν ■ für den Ablauf des Rohwassers zur Weiterbehandlung und für den Zulauf zürn Kalksättiger in bekannter Weise vorgesehen. Beide Ventile, die in der Seitenwandung des Behälters angenommen, sind, sind mit. ihren Mittelachsen in gleicher Höhe angeordnet, so daß die auslaufenden Wassermengen züeinander stets proportional bleiben, gleichviel wie hoch der Wasserspiegel in dem Behälter steht. Nimmt man nun an, daß die Leistung des Wasserreinigers, also die Menge des zulaufenden Wassers, innerhalb der Grenze ι : 10 schwankt und bei der gegebenen Einstellung der Ventile^ und ν die geringste Menge des zulaufenden Wassers der Wasserhöhe α entspricht, so ergibt sich, da die auslaufende Wassermenge der Wurzel aus der Höhe des Wasserspiegels über der Mitte der Ventile proportional ist, die Gleichung

10 |/äT = Yh.

Die durch die Verteilungsventile, also durch die Ausläufe hindurchgehende Gesamtmenge ist somit nicht unmittelbar der Höhe des Wasserspiegels,' sondern der Wurzel aus der Höhe proportional. Demgemäß muß die

Höhe des Wasserspiegels im Quadrat wachsen, wenn die durch die Verteilungsventile auslaufende gesamte Wassermenge in linearem Verhältnis .wächst.. =Bei dem angegebenen Verhältnis müßte also in Abb. ι der Verteilungsbehälter so hoch werden, daß b = ioo . a ist.

Aus praktischen Gründen bemißt man die Mindesthöhe α des Wasserspiegels (Abb. i) ίο auf etwa ioo mm. Will· man eine Mengenschwankung von ι : xo berücksichtigen, so ergibt dies für die Höchstleistung eine Wasserhöhe b = ioo a — ίο m. Der Behälter muß also eine Höhe von über io m haben, wenn die zu verteilende Wassermenge in den Grenzen von 1 bis 10 schwanken soll. Diese Höhe ist derart, daß man es vorzieht, Schwankungen in diesen weiten Grenzen nicht zu bewältigen, daß man sich also mit etwas ao engeren Grenzen begnügt, die aber immer noch außerordentlich hohe Behälter verlangen. Die Erfindung soll nun auch bei stark schwankenden Rohwassermengen eine erheblich geringere Höhe des Verteilüngsbehälters ermöglichen und somit nicht nur eine Ma-• terialersparnis, sondern auch einen geringeren Gefällverlust im -Wasserreiniger herbeiführen. Der Erfindung gemäß sind neben, dem mit Ventilen versehenen Behälter ein oder mehrere weitere mit den entsprechenden Verteilungsventilen versehene Behälter derart angeordnet, daß bei stärkerem Rohwasserzufluß das Wasser durch Überfälle: von dem jeweils gefüllten Behälter in den nächstfolgenden überströmt. Vorteilhaft drosselt der Wasserspiegel des jeweils letzten gefüll- ; ten Behälters mittels an sich· bekannter Schwimmersteuerung den Wasserzufluß in dem ersten Behälter, um so die Höchstwassermenge zu begrenzen. Die Anpassung an die wechselnde Wassermenge geschieht hierbei teils durch Veränderung der Wasserhöhe und teils durch Veränderung des Querschnittes der Ausläufe. Das geschieht stufenweise: dadurch, daß, wenn man sich eine von der Mindestgrenze bis zur Höchstgrenze steigende Wassermenge vorstellt, das Wasser zunächst in einem Raum mit Auslaufen ansteigt und dann in einen zweiten Raum überläuft, der ebenfalls mit Ausläufen versehen ist, so daß von nun ab der gesamte Auslaufquerschnitt vergrößert wird. Nimmt man an, daß die · Ausläufe im zweiten Raum dieselben Querschnitte wie die Ausläufe, im ersten Raum haben, so wird der gesamte Auslauf querschnitt nach dem Überfließen in den zweiten Raum verdoppelt. Die Höhe des Behälters braucht dann nur so bemessen zu werden, daß sie der halben Maximalleistung entspricht; sie ist also gegenüber der bisher erforderlichen Höhe auf den vierten Teil gesunken.

Dieses Verhältnis bleibt natürlich stets dasselbe, auch wenn man nur geringere Schwankungen berücksichtigt und die Mindesthöhe anders, z.B. noch etwas tiefer, bemißt. Je nach den Verhältnissen kommt man so zu recht niedrigen Behältern, während man für dieselben Verhältnisse bisher außerordentlich hohe Behälter.vorsehen mußte, die natürlich ein Übermaß an Material und an Gefällverlust zur Folge hatten. Um den erreichten technischen Fortsehritt noch deutlicher zu machen, sei eine Zwischenüberlegung eingeschaltet. Die Anpassung, an die schwankenden Wassermengen könnte bei einem einfachen Verteilungsbehälter mit nur zwei Auslaufventilen, wie er in Abb. 1 dargestellt ist, auch durch eine entsprechende Änderung des Querschnittes der Auslaufventile herbeigeführt werden, und zwar etwa so, daß die Querschnitte der Ausläufe durch irgendwelche Mechanismen den zu bewältigenden \¥assermengen entsprechend verändert werden, ohne daß sich das gegenseitige Verhältnis zwischen den Auslaufquerschnitten ändert. Derartige für .die praktische Ausführung umständliche Einrichtungen werden durch vorliegende Erfindung vermieden.

Die Wirkungsweise des neuen Verteilers soll nun an Hand der schematischen Abb. 2 erläutert werden; wobei vorausgeschickt sei, daß Behälter mit Überfällen an sich bei ■Wasserreinigungsanlagen zur Teilung des Flussigkeits.strom.es bekannt sind.

- Aus dem Raum h\ dem das Rohwasser bei i zufließt, läuft, das Wässer durch die Verteilungsventile p^% und v^x ab. Das von diesen Ventilen nicht bewältigte Wasser fließt in den -Raum h² über, der ebenfalls mit Verteilungs-

- ventilen J² und if versehen ist. Es ist angenommen, daß die Querschnitte' der Ventile p² und v² den Querschnitten der Ventile^¹ und, v¹ entsprechen. Die Wasserhöhe &^l für die Maximalleistun'g braucht dann nur so hoch zu werden, daß sie der halben Maximalleistung der Wasserreinigungsanlage entspricht. Es ergibt sich folgende Gleichung

.somit. &¹ = 25 . a/ no

. Der Behälter braucht also nur so hoch zu werden, daß das Wasser darin im Höchstfalle den vierten Teil derjenigen Höhe erreicht, die bisher bei der Anordnung nach Abb. 1 erforderlich ist.

; Der Querschnitt der Ventile im zweiten Raum kann auch anders als der Querschnitt der entsprechenden Ventile im ersten Raum gewählt werden. -Auch können mehr als zwei Verteilungsventile in jedem Raum vorhanden sein. Das Wasser kann auch aus dem zweiten Raum noch in einen -dritten Raum

oder in mehrere sich anschließende Räume nacheinander überlaufen.

Bei der bekannten Anordnung nach Abb. ι wird der Zulauf i für das Rohwasser mit Hilfe eines Schwimmers k geschlossen, wenn das Wasser im Behälter h den Höchststand erreicht, der der gewollten Höchstleistung des Filters entspricht. Diese Begrenzung der Höchstleistung durch einen Schwimmer kann ιό auch bei der Anordnung nach Abb. 2 vorgesehen werden, indem der Schwimmer k in dem zweiten Raum/i² angeordnet wird. Die Begrenzung der Höchstleistung kann aber auch ohne Schwimmer dadurch erfolgen, daß am Raum h² ein Überlauf vorgesehen ist, der den Wasserspiegel begrenzt.

Meistens wird der Wasserspiegel im Verteilungsbehälter auch noch benutzt, um den Zulauf einer Chemikalienlösung zu dem Wasserreiniger zu regeln. Diese bekannte Anordnung ist in Abb. 3 schematisch angedeutet. Zu der Einrichtung nach Abb. 1 kommt noch ein Behälter m hinzu, in dem eine Chemikalienlösung auf irgendeine Weise auf konstantem Spiegel gehalten wird. Der Auslauf dieses Behälters zum Wasserreiniger ist mit einem Schwimmer η im Behälter h so in Verbindung gebracht, daß die Auslaufmenge bei steigendem Spiegel im Behälter h vergrößert und bei sinkendem Spiegel verkleinert wird. In Abb. 3 ist angenommen, daß der Auslauf aus dem Lösungsbehälter m durch ein Heberröhrchen 0 hindurch erfolgt, das durch eine Kette mit dem Schwimmer η verbunden ist.* Durch Sinken und Heben dieses Heberröhrchens 0 entsprechend der Bewegung des Schwimmers w wird der Auslauf der Chemikalienlösung zum Wasserreiniger geregelt.

Diese Einrichtung läßt sich sinngemäß auch auf den nach der Erfindung ausgebildeten Verteilungsbehälter übertragen, wie es in Abb. 4 schematisch angedeutet ist. Sowohl in dem Raum h¹ als in dem Raum h² befinden sich Schwimmer w¹ und w², die je durch eine Kette mit je einem Heberröhrchen o¹ und o² im Lösungsbehälter m verbunden sind, wodurch der Auslauf der Chemikalienlösung zum Wasserreiniger ebenfalls entsprechend der zufließenden Rohwassermenge geregelt bleibt.

Sind noch weitere Räume angeschlossen, so muß in jedem weiteren Raum ein Schwimmer vorhanden sein, der auf je ein Ausflußorgan in dem Lösungsbehälter einwirkt. Dieses die Ausflußmenge regelnde Ausflußorgan braucht nicht aus einem Heberröhrchen zu bestehen, kann vielmehr jede bekannte _ Ausbildung haben, die durch die Verbindung mit einem Schwimmer eine selbsttätige Einstellung ermöglicht.

Als Ausführungsfall für die Gesamteinrichtung sei erwähnt, daß der Verteilungsbehälter h¹, h² etwa durch die Ventile p¹, p² Rohwasser unmittelbar zu dem Reinigungsbehälter und durch die Ventile v¹, v² Rohwasser zum Kalksättiger strömen läßt, während aus dem Behälter m Sodalösung zum Reiniger gelangt. Es könnte aber auch mehr als ein Behälter für Chemikalienlösungen vorgesehen sein, wobei dann die Einrichtung zur Regelung des Ausflusses entsprechend wiederholt werden müßte.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Verteilung des Rohwassers in Wasserreinigungsanlagen für die Weiterbehandlung und für die Chemikalienzusätze, bestehend aus einem mit Verteilungsventilen versehenen Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß neben diesem Behälter ein oder mehrere weitere mit den entsprechenden Verteilungsventilen versehene Behälter derart angeordnet sind, daß bei stärkerem Rohwasserzufluß das Wasser durch Überfälle von dem jeweils gefüllten Behälter in den nächstfolgenden überströmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserspiegel des jeweils letzten gefüllten Behälters mittels an sich bekannter Schwimmersteuerung den Wasserzufluß in dem ersten Behälter drosselt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen