AT525755A4 - Rechenanlage - Google Patents

Abstract

Rechenanlage für beispielsweise Wasserkraftanlagen oder Kläranlagen, welche aus zwei miteinander verbundenen Rechen ausgeführt ist, wobei im normalen Betrieb nur ein erster Rechen (1) vom verschmutzten Wasser (4) durchströmt wird und bei einem Reinigungsvorgang der erste Rechen (1) mit dem zweiten Rechen derart bewegt wird, dass der erste Rechen (1) durch eine Durchströmung in entgegengesetzte Richtung von den festen Fremdstoffen (10) gereinigt wird und der zweite Rechen (2) den Betriebsdurchfluss sowie die Strömung durch den ersten Rechen (1) teilweise oder vollständig übernimmt, bei der durch ein Element (18) beim Reinigungsvorgang der Druckverlust und die damit verbundene Wasserspiegeldifferenz derart kompensiert wird, sodass der erste Rechen (1) vollkommend oder zu sehr großen Teilen von der Reinigungsströmung (6) durchströmt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rechenanlage für beispielsweise Wasserkraftanlagen oder Kläranlagen, bestehend aus zwei miteinander verbundenen Rechen, welche durch eine Bewegung in eine zweite Position mittels Durchströmung in entgegengesetzter Richtung und gegebenenfalls zusätzlicher Abstreifer von den zurückgehaltenen Fremdstoffen gereinigt werden, sowie einem Element, welches beim Reinigunhgsvorgang den Druckverlust und die damit verbundene Wasserspiegeldifferenz derart kompensiert, Sscdass ein verbesserter Reinigungseffekt von den

züurückgehaltenen Fremdestoffen auftrite.

Stand der Technik

Bei beispielsweise Wasserkraftanlage und Kläranlagen ist häufig eine Reinigung des zufließenden verschmutzten Wassers durch Rechen oder Siebe von Fremdstoffen notwendig, um beispielsweise die Turbine des Wasserkraftwerks zu schützen oder bei Kläranlagen eine erste Reinigung des verschmutzten Wassers

vorzunehmen.

Dabei werden Rechen und Siebe in unterschiedlichen Ausführungen eingesetzt, Zur Anwendung kommen häufig Stabrechen beziehungsweise Rechen oder Siebe ausgeführt aus Lochblechen, Gitter oder Netze, Die festen Fremdstoffe, welche von diesen Rechenanlagen zurückgehalten werden, werden üblicherweise händisch oder durch mechanische Vorrichtungen in regelmäßigen

Abständen von den Rechen bzw. Siebe entfernt.

In der Veröffentlichung mit dem Aktenzeichen A271/2020 wird bei Fig. 1 und Fig. 2 eine Rechenanlage bestehend aus Zwei miteinander verbundenen Rechenelementen beschrieben. Bei dieser Rechenanlage erfolgt die Reinigung von den an den Rechen oder Sieben zurückgehaltenen Fremdastoffen durch ein nach oben

schwenken der Rechenelemente bis zur MediumoberFfläche, sodass

ein erster Rechen, welcher bei normalem Betrieb die Reinigung des Mediums übernimmt, in die entgegengesetzte Richtung durchströmt wird. In diesem Zeitraum übernimmt ein zweiter Rechen die Reinigung des Mediums, welches auch teilweise durch den ersten Rechen in die nmumn entgegengesetzte Richtung fließt, um den ersten Rechen von den zurückgehaltenen Fremdatoffen zu reinigen. Die Veröffentlichung DE 3419470 Al zeigt eine

Rechenanlage, welche nach ähnlichem Prinzip funktioniert.

Die in den Veröffentliichungen dargestellten Rechenanlagen können eine preiswerte Möglichkeit darstellen, um feste Fremdstoffe aus dem Wasser zu entfernen. Jedoch haben die beiden Konstruktionen

zwei wesentliche Nachteile.

Einerseits ist die Rechenfläche, welche bei normalen Betriebszustand die Reinigung übernimmt, gerade ausgeführt und direkt mit dem zweiten Rechen verbunden. Aufgrund von Druckverlusten und der daraus resultierenden Wasserspiegeldifferenz vor und nach den Rechen wird beim Reinigungsvorgang nur ein Teil der Rechenfläche, welche bei normalen Betriebszustäand die Reinigung übernimmt, von der Reinigungsströmung durchströmt und gereinigt. Ein Teil dieser Rechen£läche befindet sich aber oberhalb der Mediumoberfläche und wird somit nıcht durchströmt und gereinigt. Um das auszugleichen könnte die Rechenfläche verlängert werden, was aber zu erhöhten Baukosten führt und teilweise aus Platzgründen

nicht umgesetzt werden kann.

Andererseits kann bei den in den Veröffentlichungen dargestellten Konstruktionen kaum Geschiebe über den Rechen weitertransportiert werden, weil beim Anheben der Rechenelemente Geschiebe, welches auf den schräg zur Strömungsrichtung angestellten Rechen gelangt, wieder nach unten entgegen die Strömungsrichtung rutschen würde. Beim nach unten Bewegen der Rechen gelangt dieses Geschiebe wieder zurück auf den Rechen und

reduziert somit die durchströmbare Rechenfläche. Des Weiteren

des Fischachutzes nicht zulässig ist,

Technische Aufgabe

Der Erfindung liegt demnach die technische Aufgabe zugrunde, den Nachteil des Standes der Technik zu überwinden und eine kompakte Rechenanlage zu entwerfen, welche eine gute Reinigung der Rechenelemente ermöglicht und auch Geschiebe

weitertransportieren kann,

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird insbesöndere durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst, Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden gemäß den Unteransprüchen

vorgeschlagen.

Erfindungsgemäße Lösung

Die Erfindung betrifft eine Rechenanlage vor allem für Wasserkraftanlagen oder Kläranlagen. Die Rechenanlage besteht aus zwei Rechen, welche auch als Siebe oder Filter ausgeführt werden können. Dabei können beispielsweise Stäbe, Lochbleche, Sitter, Netze oder Filtermatten aus unterschiedlichen

Materialien genützt werden,

Durch ein Bauwerk werden die Rechen so eingebunden, dass sich

drei Bereiche ergeben. Im ersten Bereich wird das verschmutzte

Schwimmkörper bewegt werden.

Im normalen Betrieb wird der erste Rechen vom verschmutzten Wasser des ersten Bereichs durchströmt. Dabei werden die festen Fremdstoffe, welche größer als die Öffnungen des Rechens sind, zurückgehalten. Vor oder während des Reinigungsvorgangs wird der erste Rechen derart nach oben Richtung Wasserober£fläche bewegt, dass die Fläche, auf welche die zurückgehaltenen Fremdstoffe liegen, Richtung den dritten Bereich ausgerichtet ist. Der mit dem ersten Rechen fest oder beweglich. verbundene zweite Rechen übernimmt die Reinigung des verschmutzten Wassers, Zusätzlich fließt eine Strömung, welche den ersten Rechen zur Reinigung in die entgegengesetzte Richtung durchströmt, ebenfalls teilweise

oder v6öllständig durch den Zweiten Rechen.

Beim Dürchströmen der Rechen entsteht ein Druckverlust, scdass der Wasserspiegel nach jedem Rechen etwas abfällt, üblicherweise um einige Zentimeter, Um eine vollständige Reinigung des ersten Rechens zu ermöglichen wird ein Element an der Verbindungsstelle zwischen ersten und zweiten Rechen vorgesehen, welches beim

Reinigüngsvorgang den ersten vom dritten Bereich je nach

Betriebsweise teilweise oder vollständig trennt und den ersten Rechen bzw. beide Rechen soweit unter den Wasserspiegel hält, dass der erste Rechen vollständig duüurchströmt und gereinigt wird. Dazu gibt es drei Ausführungsformen dieses Elements, welches ın den Figuren und deren Beschreibungen näher erläutert werden. Das Element kann wasserdicht oder mit Öffnungen ausgeführt werde, welche Wasser durchlassen aber die Fremdsto£ffe zurückhalten. Üblicherweise handelt es sich dabei um ein etwa normal zum zweiten Rechen in FPließrichtung stehendes und nach einigen Zentimeter nach unten gebogenes, eines im steilen Winkel zum zweiten Rechen nach unten reichendes oder ein der Farm und Flucht des zweiten Rechens folgendes Blech-Element mit einer Länge von einigen Zentimetern, Aber auch grade oder andere Formen, sowie andere Materialien wie beispielsweise Holz oder

Kunststoff sınd möglich.

Um zusätzlich den Reinigungseffekt Zu verbessern, kann der Betriebadurchfliuss während des Reinigungsveorgängs reduziert

werden,

Um Schwimmstoffe wie Treibgut abzuführen, können die Rechen im normalen Betrieb bzw. beim Reiniqgungsvorgang oder bei einem eigenen Schritt, bei dem die Rechen nicht ganz bis zur Wasseroberfläche angehoben werden, überspült werden. Erfolgt die Überspülung beim Reinigungsvorgang kann dies einen zusätzlichen

Reinigungseffekt beim ersten Rechen zufalge haben.

Die Rechen können mit unterschiedlichen Antriebsmethoden beispielsweise elektrische Antriebe, hydraulische oder pneumatische Zylinder, mechanische Vorrichtungen, welche beispielsweise mit den Verschlussorgan verbunden sind, mittels

Schwimmkörper oder Differenzdruck bewegt werden.

Nach oder am Ende des Reinigungsvorgangs werden die beiden Rechen gemeinsam wieder in die Position des normalen Betriebs zurückbewegt. Dabei kann der zweite Rechen durch einen

Abstreifer, ausgeführt als beispielsweise Rechenkamm,

verursacht werden.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf dreier Ausführungsbeisplele, welche in den Zeichnungen schematisch

dargestellt werden, weiter erläutert, wobei

Fig. 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der

Rechenäanlage im normalen Betrieb,

Fig. 2 eine Schnittansicht der ersten Ausführungsform der

Rechenanlage beim Reinigungsvorgang,

Fig. 3 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der

Rechenanlage im normalen Betrieb,

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Fig. 4 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der

Rechenanlage im Reinigungsvorgang,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der

Rechenanlage im normalen Betrieb und

Fig. 6 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der

Rechenanlage im Reinigungsvorgang zeigen.

Zusätzlich wird in

Fig. 7 eine Schnittansicht einer Rechenanlage nach Stand der

Technik im normalen Betrieb und

Fig. 8 eine Schnittansicht einer Rechenanlage nach Stand der

Technik im Reinigungsvaorgang dargestellt.

Bei der ersten Ausführungsform, dargestellt in Fig. 1 und 2, werden der erste Rechen 1 und der zweite Rechen 2 seitlich vom Bauwerk 16 eingeschlossen. Der zweite Bereich 8, zur Abfuhr der Fremdstoffe 10, wird vom dritten Bereich 9, zur Abfuhr des gereinigten Wassers 5 von einer Zwischenwand 20 getrennt, Im normalen Betrieb wird der erste Rechen 1 vom verschmutzten Wasser 4 des ersten Bereichs 7 durchströmt und die festen Fremdstoffe 10 des verschmutzten Wassers 4 zurückgehalten, wie Pig. 1 zeigt. Nach beispielsweise einer definierten Zeit oder einer definierten Verschmutzung, welche heispielsweise über eine Druckdifferenzmessung erfasst werden kann, erfolat ein Reinigungsvorgang. Beim Reinigungsvorgang werden bei diesem Ausführungsbeispiel die beiden Rechen durch einen Rechenantrieb 14 leicht über die Wasseroberfläche 15 angehoben, wie in Fig. 2 ersichtlich ist, Dadurch wird der zweite Rechen 2 vom verschmutztem Wasser 4 durchströmt und übernimmt dabei die Reinigung. Das gereinigte Wasser 5 wird über den zweiten Bereich 8 abgeführt, £ließt aber auch teilweise durch den ersten Rechen l in die mun entgegengesetzte Richtung und reinigt somit diesen,

Damit der gesamte erste Rechen 1 durchströmt wird, wird bei

10 in den dritten Bereich 9 gespült wird.

Das Wasser mit den Fremdstoffen 10 und ev. auch das Geschiebe 11 wird als Reinigungsströmung & über den dritten Bereich 9 abgeführt, welcher durch das Öffnen des Verschlussorgans 12 mittels der Verschlussorganantriebe 13 freigegeben wird. Nach oder am Ende des Reinigungsvorgangs fahren die beiden Rechen in die Position des normalen Betriebs zurück und der zweite Rechen 2 wird durch den Abstreifer 3, ausgeführt als Rechenkamm, gereinigt, Die Fremdstoffe 10, welche sich über den relativ kurzen Reinigungsvorgang am zweiten Rechen 2 angesammelt haben,

werden danach vom ersten Rechen 1 zurückgehalten und beim

Element 18 möglich.

Bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel wird das Element: 18 durch eine Wand ohns Hohlraum 19 etwas einfächer aus einem Blech mit demselben Radius und in der Flucht des zweiten Rechen 2 ausgeführt. Dies hat den Nachteil gegenüber der ersten Ausführungsform, dass ein höherer Wasserspiegel erforderlich ist, weil durch das Element 18 die gesamte Länge aus dem Element 18 und der erforderlichen Länge des zweiten Rechens 2 etwas erhöht wird. Der vorteilhafte Geschiebetransport und die verbesserte Reinigungswirkung des

ersten Rechens 1 beim Reinigungsvorgang wird dennoch erreicht.

Bei dem in Fig. 5 und 6 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel wird das Element 18 ausgeführt aus Holztauchwand fix beim Bauwerk 16 installiert, sodass es über und auch unter die Wasseroberfläche 15 ragt. Beim Reinigungsvorgang trifft die Verbindungsestelle vom ersten Rechen ıl und zweiten Rechen 2 auf das Element 18 und trennt somit den ersten Bereich 7 vom dritten Bereich 9, sodass trotz Druckverlüste und der damit verbundenen Wasserspiegeldifferenz, welche beim Durchströmen der Rechen auftritt, der erste Rechen 1 vollkommend oder zu sehr großen Teilen von der Reinigungsströmung 5 vom zweiten Bereich 8 in den dritten Bereich 9 durchströmt wird. Bei dieser Ausführungsform wird im Bereich des Geschiebetransports jedoch kein Vorteil erzielt und

eine etwas höherer Wasserspiegel ist gegenüber dem ersten

Ausführungsform bei schwankendem Wasserspiegel einen Vorteil.

Eine Kombination der drei oder zweier Ausführungsformen ist

ebenfalls möglich.

Bei dem in Fig. 7 und 8 dargestellten Stand der Technik ist beim in Fig. 8 dargestellten Reinigungsvorgang zu erkennen, dass nur ein Teil des ersten Rechens 1 aufgrund der unterschiedlichen Wagsseroberflächen 15 vor und nach den beiden Rechen durchströmt werden kann und somit keine vollständige Reinigung des ersten Rechens 1 erfolgt. Des Weiteren kamn erkannt werden, dass ohne dem Element 18 vom ersten und zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispliels beim Reinigungsvorgang kaum Gegschiebe 11 Richtung dritten Bereich 9 gefördert werden kann, weil dieses aufgrund der Neigung, welche Vorteile im Bereich des Platzbedarfs bzw. der Strömungsgeschwindigkeit bietet, beim Anheben Richtung ersten Bereich 7 zurückrutschen würde, Auch das Rechengut vom zweiten Rechen 2 kann nicht so gut weitergeführt werden, weil es am Bereich des ersten Rechens 1 liegen bleibt, welcher beim Reinigungsvorgang nicht in die entgegengesetzte

Richtung durchströmt wird,

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Rechenanlage für beispielsweise Wasserkraftanlagen oder Kläranlagen bestehend aus einem ersten Rechen (1), welcher im

   Betrieb von dem verschmutzten Wasser (4) eines ersten Bereichs (7} durchströümt wird und dabei feste Fremdstoffe (10) zurückhält, einem zweiten Bereich (8) für das gereinigte Wasser {5) und einem dritten Bereich {9), über welchen die von den Rechen zurückgehaltenen Fremdstoffe (10) abgeführt werden können, bei der der erste Rechen (1) beweglich ausgeführt wird, mit einem zweiten Rechen ({2) verbunden ist und beim Reinigungsvorgang des ersten Rechens (1) die Position der beiden Rechen durch ein Anheben Richtung Wasseroberfläche (15) derart verändert werden kann, dass der zweite Rechen {2} zeitweise mit dem verschmutzten Wasser (4) durchströmt wird und dabei die Reinigung des verschmutzten Wassers (4) übernimmt und der erste Rechen (1) zeitgleich von einem Teil des durch den zweiten Rechen (2) strömenden gereinigten Wassers (5) in die nun entgegengesetzte Richtung durchströmt wird und somit die im normalen Betrieb von den Rechen zurückgehaltenen Fremdstoffe {10} mit einer Reinigungsströmung (6) über den dafür vorgesehenen dritten Bereich (9) abgeführt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verbindung vom ersten Rechen (1) und zweiten Rechen {2) ein Element (18) vorgesehen ist, welches aufgrund der Ausformung den ersten Rechen {1} unter die Oberkannte des zweiten Rechen {2) setzt, sodass beim Reinigungsvorgang trotz Druckverluste und der damit verbundenen Wasserspiegeldifferenz, welche beim Durchströmen der Rechen auftritt, der erste Rechen {1} vollkommend oder zu sehr großen Teilen von der Reinigungsströmuing (6) durchströmt wird und go gestaltet ist, dass durch dieges Element (18) ein Hohlraum {19) hinter dem zweiten Rechen {2} entsteht, welcher beim Reinigungsvorgang ein Durchströmung des gesamten zweiten Rechens (2} vom ersten Bereich (7) Richtung den zweiten Bereich (8)

   ermöglicht.

   Bereich {9} durchströmt wird.

   3. Rechenanlilage für beispielsweise Wasserkraftanlagen oder Kläranlagen bestehend aus einem ersten Rechen (1), welcher im Betrieb von dem verschmutzten Wasser (4) eines ersten Bereichs

   {7} durchströümt. wird und dabei feste Fremdstoffe (10)

   den dritten Bereich (9) durchströmt wird.

   Au Rechenanlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Element. (18) wasserdicht oder mit Öffnungen ausgeführt ist, welche Wasser durchlassen aber die Fremdstoffe {10}

   züurückhalten.,

   5. echenanlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

   dass das Element (18) beim Reinigungsvoargang den ersten Bereich

   dritten Bereich (9) abtrennt,

   6. Rechenanlilage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstreifer (3) zur Reinigung des zweiten Rechens (2) von Fremdstoffen (10}, der auf oder in den zweiten Rechen (2) greift, ausgeführt als beispielsweise Rechenkamm oder Bürste,

   vorgesehen ist.