AT14971U1

AT14971U1 - Pump separator for separating liquid components from a liquid

Info

Publication number: AT14971U1
Application number: ATGM50202/2015U
Authority: AT
Inventors: Josef Moosbauer
Original assignee: Moosbauer-Separator Gmbh & Co Kg
Priority date: 2015-11-05
Filing date: 2015-11-05
Publication date: 2016-10-15

Abstract

Es wird ein Pumpenseparator beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Pumpenseparator einen Abscheider zum Abscheiden von Flüssigkeitsbestandteilen aus einem Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch, eine selbstansaugende Pumpe, die dazu ausgebildet ist, das Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch in den Abscheider zu fördern, sowie eine Antriebswelle auf, wobei der Abscheider und die Pumpe über die Antriebswelle angetrieben werden.A pump separator will be described. According to one embodiment of the invention, the pump separator comprises a separator for separating liquid components from a liquid-solid mixture, a self-priming pump, which is adapted to convey the liquid-solid mixture into the separator, and a drive shaft, wherein the Separator and the pump are driven via the drive shaft.

Description

Beschreibungdescription

PUMPENSEPARATOR ZUM ABSCHEIDEN VON FLÜSSIGKEITSBESTANDTEILEN AUS EINEM FLÜSSIGKEIT-FESTSTOFF-GEMISCHPUMP SECONDARY DEVICE FOR SEPARATING LIQUID COMPONENTS FROM A LIQUID SOLIDS MIXTURE

[0001] Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf einen Pumpenseparator zum Abscheiden von Fiüssigkeitsbestandteiien aus einem Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch.The present description relates to a pump separator for separating Fiüssigkeitsbestandteiien from a liquid-solid mixture.

[0002] in vielen Bereichen der Lebensmittelmitteiindustrie und in der Landwirtschaft fallen Flüssigkeit-Feststoff-Gemische (Dispersionen) an. Diese Dispersionen können ais Endprodukt eines Produktionsprozesses entstehen und werden anschiießend entsorgt oder weiter verarbeitet. in der Regel wird das Fiüssigkeit-Feststoff-Gemisch vor der Weiterverarbeitung in seine Bestandteiie zerlegt. Hierfür werden die Flüssigkeitsbestandteile von den Feststoffbestandteilen getrennt und die Einzelbestandteile werden anschließend separat entsorgt oder wiederverwendet. Häufig werden für das Entwässern von Dispersionen sogenannte Separatoren eingesetzt, die sich insbesondere für die Entwässerung von größeren Mengen eignen.Liquid-solid mixtures (dispersions) are produced in many areas of the food industry and in agriculture. These dispersions can be produced as the end product of a production process and are then disposed of or further processed. As a rule, the liquid-solid mixture is separated into its constituent material before further processing. For this purpose, the liquid components are separated from the solid components and the individual components are then disposed of separately or reused. Frequently, so-called separators are used for the dewatering of dispersions, which are particularly suitable for the dewatering of larger quantities.

[0003] Bekannte Separatoren können, bei geeigneter Zuführung des Flüssigkeit-Feststoff-Gemisches, große Mengen schnell und einfach entwässern. In der Praxis ist es aber schwierig, den Separator ausreichend konstant mit dem Fiüssigkeit-Feststoff-Gemisch zu versorgen. Für diesen Zweck werden häufig externe Pumpen eingesetzt. Diese sind in der Regel nicht auf den Abscheider des Separators abgestimmt, und das Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch wird entweder unabhängig vom Betriebszustand des Separators gefördert oder die Förderleistung der Pumpe muss steuerungstechnisch an den Separator angepasst werden. Häufig wird der Separator mit einer zu geringen oder einer zu hohen Menge des Fiüssigkeit-Feststoff-Gemisches beschickt und eine effiziente und korrekte Entwässerung ist nur durch zusätzlichen Kostenaufwand zu reaiisieren.Known separators can, with suitable supply of the liquid-solid mixture, dehydrate large quantities quickly and easily. In practice, however, it is difficult to provide the separator sufficiently constant with the liquid-solid mixture. External pumps are often used for this purpose. These are usually not tuned to the separator of the separator, and the liquid-solid mixture is either promoted independently of the operating state of the separator or the flow rate of the pump must be adjusted control technology to the separator. Often, the separator is charged with too little or too much of the liquid-solid mixture and efficient and correct dewatering can only be achieved by additional expense.

[0004] Die zugrunde liegende Aufgabe besteht folglich darin, einen Separator bereit zu stellen, dessen Zufuhr an Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch an den Betriebszustand des Separators angepasst ist. Eine weitere Aufgabe besteht darin, den Separator derart auszuführen, dass dieser das Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch selbstständig ansaugt und dabei eventuell vorhandene Luft im Separator verdrängt.The underlying object is therefore to provide a separator whose supply of liquid-solid mixture is adapted to the operating condition of the separator. Another object is to carry out the separator such that it sucks the liquid-solid mixture automatically, thereby displacing any existing air in the separator.

[0005] Die Aufgabe wird durch einen Pumpenseparator nach Schutzanspruch 1 gelöst. Verschiedene Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The problem is solved by a pump separator for protection claim 1. Various embodiments and further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

[0006] Im Folgenden wird ein Pumpenseparator beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Pumpenseparator einen Abscheider zum Abscheiden von Flüssigkeitsbestandteilen aus einem Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch, eine selbstansaugende Pumpe, die dazu ausgebildet ist, das Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch in den Abscheider zu fördern, sowie eine Antriebswelle auf, wobei der Abscheider und die Pumpe über die Antriebswelle angetrieben werden.In the following, a pump separator will be described. According to one embodiment of the invention, the pump separator comprises a separator for separating liquid components from a liquid-solid mixture, a self-priming pump, which is adapted to convey the liquid-solid mixture into the separator, and a drive shaft, wherein the Separator and the pump are driven via the drive shaft.

[0007] Der Abscheider kann eine von der Antriebswelle angetriebene Extruderschnecke und einen Siebkorb aufweisen. Des Weiteren kann der Pumpenseparator eine Antriebseinheit aufweisen, die mit der Welle verbunden ist und diese antreibt. Die Drehzahl der Antriebseinheit kann stufenlos einstellbar sein, und die Antriebseinheit kann einen Überlastschutz aufweisen. Des Weiteren kann es sinnvoii sein, die Antriebseinheit mit einem Rechtslauf und einem Linkslauf auszustatten. Gemäß einem Ausführungsbeispiei ist die Pumpe als Exzenterschneckenpumpe ausgebildet.The separator may have an extruder screw driven by the drive shaft and a strainer basket. Furthermore, the pump separator may include a drive unit connected to and driving the shaft. The speed of the drive unit can be infinitely adjustable, and the drive unit can have an overload protection. Furthermore, it may be sensvoii to equip the drive unit with a clockwise and anticlockwise rotation. According to an embodiment, the pump is designed as an eccentric screw pump.

[0008] Gemäß einem weiteren Ausführungsbespiel des Pumpenseparators ist ein druckioser Überiauf an einem Verbindungskanai angeordnet. Der Verbindungskanal ist zwischen Pumpe und Abscheider angeordnet und der dazu ausgebiidet, das Fiüssigkeit-Feststoff-Gemisch in den Abscheider zu leiten. Der Abscheider kann einen ersten Revisionszugang aufweisen sowie einen abnehmbaren Deckel mit Schnellspannverschiüssen. Der Deckel ist dazu ausgebildet, einAccording to another Ausführungsbespiel the Pumpenseparators a druckioser Überiauf is arranged on a Verbindungsungskanai. The connecting channel is disposed between the pump and the separator and designed to pass the liquid-solid mixture into the separator. The separator may have a first inspection access and a removable lid with quick release closures. The lid is designed to be a

Auswechseln des Siebkorbes zu ermöglichen. Des Weiteren kann der Abscheider eine auswechselbare Entwässerungsmatrize aufweisen, gegen die das Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch von der Extruderschnecke gepresst wird.To replace the strainer basket. Furthermore, the separator can have an exchangeable dewatering die against which the liquid-solid mixture is pressed by the extruder screw.

[0009] Die Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren dienen zur Veranschaulichung grundlegender Aspekte, wobei nur solche Merkmale dargestellt sind, die hierfür notwendig sind. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Komponenten mit jeweils gleicher oder ähnlicher Ausgestaltung oder Funktionsweise bezeichnen.The device will be explained in more detail with reference to FIGS. The figures serve to illustrate basic aspects, only those features are shown, which are necessary for this. The figures are not necessarily to scale, wherein like reference numerals designate the same or similar components, each having the same or similar configuration or operation.

[0010] Figur 1 zeigt einen Pumpenseparator mit angeflanschter Antriebseinheit.FIG. 1 shows a pump separator with flanged drive unit.

[0011] Figur 2 zeigt eine Prinzipskizze eines Abscheiders.FIG. 2 shows a schematic diagram of a separator.

[0012] Figur 3 zeigt eine Ansicht einer Entwässerungsmatrize, die auf dem Abscheider angebracht ist.Figure 3 shows a view of a dewatering die which is mounted on the separator.

[0013] Figur 4 zeigt den Pumpenseparator nach Figur 1 im Längsschnitt.FIG. 4 shows the pump separator according to FIG. 1 in longitudinal section.

[0014] Figur 5 zeigt den Pumpenseparator mit einer Entwässerungsöffnung und einemFIG. 5 shows the pump separator with a drainage opening and a drainage opening

Feststoffaustritt.Solids discharge.

[0015] In Figur 1 ist ein beispielhafter Pumpenseparator in einer Gesamtansicht dargestellt. Der Pumpenseparator umfasst eine Pumpe 20, die im vorliegenden Beispiel an einem ersten Ende des Pumpenseparators angebracht ist. Die Pumpe 20 kann eine selbstansaugende Pumpe, insbesondere eine Exzenterschneckenpumpe sein. Unter einer selbstansaugenden Pumpe wird eine Pumpe verstanden, die dazu ausgebildet ist, auf der Saugseite vorhandene Luft in der Pumpe selbstständig abzupumpen. Die Luft, die vor dem ersten Ansaugen in den Leitungen der Pumpe und in der Pumpe selbst sein kann, wird bei einer selbstansaugenden Pumpe beim ersten Ansaugen aus der Pumpe befördert. Danach ist die Pumpe mit dem anzusaugenden Medium gefüllt und die Luft ist aus der Pumpe verdrängt worden. Eine derartige Pumpe kann auch als selbstentlüftende Pumpe bezeichnet werden. Alternativ dazu können auch andere Pumpentypen eingesetzt werden. Bei dem in Figur 1 dargestellten Pumpenseparator kann das anzusaugende Medium beispielsweise Gülle, wässriger Schlamm, Gärrest oder auch jedes andere beliebige Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch 1 (Dispersion, siehe auch Fig. 2) sein. An der Druckseite der Pumpe 20 ist ein Verbindungkanal 50 angeschlossen, in den die Pumpe 20 im Betrieb das Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch 1 abgibt. Der Verbindungskanal 50 hat beispielsweise einen kreisrunden, einen eckigen oder ovalen Querschnitt. Außerdem kann er einen zweiten Revisionszugang 52 aufweisen. An der Seite des Verbindungskanals 50, die der Pumpe 20 abgewandt ist, schließt sich an den Verbindungskanal 50 ein Abscheider 10 an. Der Abscheider 10 kann, wie in Figur 1 dargestellt, mit einem ersten Revisionszugang 13 ausgestattet sein. Durch diesen ersten Revisionszugang 13 kann der Abscheider 10 gewartet werden und der Abscheideprozess überwacht werden. Gleiches gilt für den zweiten Revisionszugang 52. Er dient auch zur erleichterten Wartung und Reinigung. Außerdem kann über diesen zweiten Revisionszugang 52 ein Zerlegen des Pumpenseparators im Reparaturfall erleichtert werden.In Figure 1, an exemplary Pumpenseparator is shown in an overall view. The pump separator includes a pump 20, which in the present example is attached to a first end of the pump separator. The pump 20 may be a self-priming pump, in particular an eccentric screw pump. A self-priming pump is understood to mean a pump which is designed to independently pump out air present in the pump on the suction side. The air, which may be in the lines of the pump and in the pump itself before the first suction, is carried out of the pump in the case of a self-priming pump during the first priming. Thereafter, the pump is filled with the medium to be sucked and the air has been displaced from the pump. Such a pump can also be referred to as a self-venting pump. Alternatively, other types of pumps can be used. In the case of the pump separator illustrated in FIG. 1, the medium to be aspirated may be, for example, liquid manure, aqueous sludge, digestate or any other desired liquid-solid mixture 1 (dispersion, see also FIG. 2). On the pressure side of the pump 20, a connection channel 50 is connected, in which the pump 20 emits the liquid-solid mixture 1 during operation. The connecting channel 50 has, for example, a circular, an angular or oval cross-section. In addition, it may have a second access access 52. On the side of the connecting channel 50, which faces away from the pump 20, a separator 10 connects to the connecting channel 50. As shown in FIG. 1, the separator 10 can be equipped with a first inspection access 13. Through this first access access 13, the separator 10 can be maintained and the deposition process can be monitored. The same applies to the second access access 52. It also serves to facilitate maintenance and cleaning. In addition, a disassembly of the pump separator in case of repair can be facilitated via this second access control access 52.

[0016] An einem Gehäuse 18 (siehe Fig. 2) des Abscheiders 10 kann eine Entwässerungsöffnung 19 angeordnet sein, durch die flüssigen Bestandteile 2 des Flüssigkeit-Feststoff-Gemisches 1 aus dem Pumpenseparator geleitet werden. Die flüssigen Bestandteile 2 können von dort aus in geeignete Behältnisse befüllt oder weiter befördert werden. Der Abscheider 10 weist im vorliegenden Beispiel an jener Seite, die dem Verbindungskanal 50 abgewandt ist, eine (z.B. kreisrunde) Öffnung auf, die von einem Deckel 14 verschlossen werden kann. Der Deckel 14 kann mit Schnellspannverschlüssen 15, die am Gehäuse 18 des Abscheiders 10 angebracht sind, an dem Abscheider 10 fixiert werden. Die Schnellspannverschlüsse 15 ermöglichen ein erleichtertes und schnelles Öffnen des Abscheiders 10 für die Durchführung von beispielsweise Reinigungs- und Wartungsarbeiten. Der Deckel 14 ist mit einem weiteren Rohr 32 so verbunden, dass die Antriebswelle 30 durch das Rohr 32 und somit durch den Deckel 14 hindurch verläuft. Beispielsweise ist das Rohr 32 an dem Deckel 14 angeschweißt. Zwischen dem Rohr 32 und der Welle 30 befindet sich ein Hohlraum 34 (siehe Fig. 4), der im Betrieb vomOn a housing 18 (see Fig. 2) of the separator 10, a drainage opening 19 may be arranged, are passed through the liquid components 2 of the liquid-solid mixture 1 from the pump separator. The liquid components 2 can be filled from there into suitable containers or transported on. In the present example, the separator 10 has a (e.g., circular) opening on the side remote from the communication channel 50 which can be closed by a lid 14. The lid 14 may be fixed to the separator 10 with quick-release closures 15 attached to the housing 18 of the separator 10. The quick-release fasteners 15 allow a simplified and rapid opening of the separator 10 for performing, for example, cleaning and maintenance. The cover 14 is connected to a further tube 32 so that the drive shaft 30 passes through the tube 32 and thus through the lid 14 therethrough. For example, the tube 32 is welded to the lid 14. Between the tube 32 and the shaft 30 is a cavity 34 (see Fig. 4), which is in operation from

Abscheider 10 mit Feststoffbestandteilen 3 des Flüssigkeit-Feststoff-Gemisches gefüllt wird. Die Feststoffbestandteile 3 werden im Inneren dieses Rohres 32 zum Feststoff au stritt 60 gefördert.Trap 10 is filled with solid components 3 of the liquid-solid mixture. The solid constituents 3 are promoted in the interior of this tube 32 to the solid state 60.

[0017] Über den Feststoffaustritt 60 (in Figur 4 und 5 dargestellt) können die Feststoffbestandteile 3 anschließend aus dem Pumpenseparator und beispielsweise in einem Container oder auf einen Anhänger befördert werden.About the solids outlet 60 (shown in Figures 4 and 5), the solid components 3 can then be transported out of the pump separator and, for example, in a container or on a trailer.

[0018] Die in Fig. 4 dargestellte Gelenkwelle 30a ist ein Wellenabschnitt der Antriebswelle 30 (Wellenstrang) und mit dieser verdrehtest verbunden sein. Die Antriebswelle 30 (der Wellenstrang) wird von einer gemeinsamen Antriebseinheit 40, beispielsweise einem Elektromotor angetrieben. Durch die Anordnung von Pumpe 20 und Abscheider 10 auf der gemeinsamen Antriebswelle 30 ist es möglich, die Pumpe 20 genau auf den Abscheider 10 abzustimmen. Ein Über- oder Unterfördern des Abscheiders 10 durch die Pumpe 20 kann dadurch weitgehend verhindert werden. Unter Überfördern wird in diesem Zusammenhang ein Betriebszustand des Pumpenseparators verstanden, bei dem die Pumpe 20 mehr Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch 1 zum Abscheider 10 fördert, als der Abscheider 10 verarbeiten kann. Umgekehrtes gilt für das Unterfördern. Eine Anpassung an das zu entwässernde Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch 1 erfolgt über eine Drehzahlregelung des Antriebs 40, die sowohl die Drehzahl der Pumpe 20, als auch die Drehzahl des Abscheiders 10 gleichermaßen einstellt, da ja Pumpe 20 und Abscheider 10 von der gleichen Antriebswelle 30 angetrieben werden. Dadurch können aufwendige Abstimmungsprozesse für die Kombination aus Pumpe 20 und Abscheider 10 eingespart werden. In einem Beispiel des Pumpenseparators kann sowohl die Pumpe 20, als auch der Abscheider 10 eine Durchsatzleistung von 5 m% aufweisen. Diese Förderleistung kann beispielsweise bei einem Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch 1 erreicht werden, welches z.B. durchschnittlich 8 Volumenprozent Feststoffbestandteile 3 aufweist. Je geringer der Feststoffanteil im Ausgangsmaterial (Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch 1) ist, desto langsamer sollte die Drehzahl eingestellt werden. Zum einen hat die Pumpe 20 bei sehr dünnflüssigen Material tendenziell eine größere Förderleistung, gleichzeitig braucht man im Abscheider 10 mehr Verweilzeit, damit die große Flüssigkeitsmenge abgeschieden werden kann. Bei sehr dickflüssigem Ausgangsmaterial (hoher Feststoffanteil im Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch 1) ist es umgekehrt. Der Pumpenseparator hat deswegen bei hohem Feststoffanteil im Ausgangsmaterial eine größere Durchsatzleistung als bei niedrigem Feststoffanteil. Ebenso kann über die Drehzahl der Grad der Entwässerung beeinflusst werden.The propeller shaft 30a shown in Fig. 4 is a shaft portion of the drive shaft 30 (shaft train) and be connected to this verdrehtest. The drive shaft 30 (the shaft train) is driven by a common drive unit 40, for example an electric motor. The arrangement of pump 20 and separator 10 on the common drive shaft 30, it is possible to tune the pump 20 exactly on the separator 10. An over or under conveyance of the separator 10 by the pump 20 can be largely prevented. In this context, overfilling refers to an operating state of the pump separator in which the pump 20 delivers more liquid-solid mixture 1 to the separator 10 than the separator 10 can process. The reverse applies to underfilling. An adaptation to the dehydrated liquid-solid mixture 1 via a speed control of the drive 40, which adjusts both the speed of the pump 20, and the speed of the separator 10 equally, since pump 20 and separator 10 from the same drive shaft 30th are driven. As a result, elaborate coordination processes for the combination of pump 20 and separator 10 can be saved. In one example of the pump separator, both the pump 20 and the separator 10 may have a flow rate of 5 m%. This delivery rate can be achieved, for example, with a liquid-solid mixture 1, which is e.g. has an average of 8 percent by volume of solid components 3. The lower the solids content in the starting material (liquid-solid mixture 1), the slower the speed should be set. On the one hand, the pump 20 tends to have a larger delivery capacity with very low-viscosity material; at the same time, more residence time is needed in the separator 10, so that the large amount of liquid can be separated off. For very viscous starting material (high solids content in the liquid-solid mixture 1), it is the other way round. The pump separator therefore has a higher throughput in the starting material at a high solids content than at a low solids content. Similarly, the speed of the degree of drainage can be influenced.

[0019] In besonderen Fällen kann es verkommen, dass das Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch 1 einen hohen Anteil an flüssigen Bestandteilen 2 aufweist. In diesen Fällen kann die Drehzahl des Pumpenseparators über eine stufenlose Drehzahlregelung abgesenkt werden. Ist diese Maßnahme, aufgrund eines sehr hohen Anteils an Flüssigkeitsbestandteilen 2 trotzdem nicht ausreichend, kann das Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch 1, das zu viel gefördert worden ist über einen drucklosen Überlauf 51 (siehe Fig. 1 und 5) aus dem Verbindungskanal 50 abfließen. Das über den drucklosen Überlauf 51 abfließende Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch 1 kann zurückgeführt werden und zu einem späteren Zeitpunkt wieder von der Pumpe 20 in den Verbindungskanal 50 gefördert werden.In special cases, it may degenerate that the liquid-solid mixture 1 has a high proportion of liquid components 2. In these cases, the speed of the pump separator can be lowered via a stepless speed control. If this measure, due to a very high proportion of liquid components 2 still insufficient, the liquid-solid mixture 1, which has been promoted too much via a non-pressure overflow 51 (see FIGS. 1 and 5) flow out of the connecting channel 50. The liquid-solids mixture 1 flowing off via the unpressurized overflow 51 can be returned and conveyed again by the pump 20 into the connection channel 50 at a later time.

[0020] Figur 2 zeigt den Abscheider 10 in einer Längsschnitt-Darstellung mit mehr Details. Der Abscheider 10 kann im Inneren einen kreisrunden Siebkorb 12 und eine darin rotierende Extruderschnecke 11 aufweisen. Unter einer Extruderschnecke wird eine Förderschnecke verstanden, die sich insbesondere durch eine gleichmäßige Förderung des Fördergutes auszeichnet. Die Extruderschnecke 11 kann z.B. zweigängig ausgeführt sein, wodurch eine Selbstzentrierung erreicht wird. Die Steigung der kann abhängig von dem Feststoffgehalt in dem Flüssigkeit-Feststoff-Gemisches 1 gewählt werden.Figure 2 shows the separator 10 in a longitudinal section illustration with more details. The separator 10 may have inside a circular screen basket 12 and an extruder screw 11 rotating therein. An extruder screw is understood to mean a screw conveyor, which is characterized in particular by a uniform delivery of the conveyed material. The extruder screw 11 may e.g. be executed double-course, whereby a self-centering is achieved. The slope of the can be selected depending on the solids content in the liquid-solid mixture 1.

[0021] Der Siebkorb 12 ist im Abscheider 10 fixiert und konzentrisch zu der Antriebswelle 30 angeordnet. Die Extruderschnecke 11 ist drehfest mit der Welle 30 verbunden und auf dieser fixiert. Die Extruderschnecke 11 kann sich im Betrieb relativ zum Siebkorb 12 bewegen (drehen). Das Abscheiden der flüssigen Bestandteile 2 erfolgt durch mechanisches Pressen des Flüssigkeit-Feststoff-Gemisches 1 gegen eine Entwässerungsmatrize 16 mittels der Extruder-The screen basket 12 is fixed in the separator 10 and arranged concentrically to the drive shaft 30. The extruder screw 11 is rotatably connected to the shaft 30 and fixed on this. The extruder screw 11 can move relative to the screen basket 12 during operation (rotate). The separation of the liquid constituents 2 takes place by mechanical pressing of the liquid-solid mixture 1 against a dewatering die 16 by means of the extruder die.

Schnecke 11. Durch den durch das Pressen erzeugten Druck werden von der Extruderschnecke 11 die flüssigen Bestandteile 2 aus dem Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch 1 ausgepresst, wobei die flüssigen Bestandteile 2 über radiale Öffnungen 17 im Siebkorb 12 aus dem Siebkorb 12 in das Gehäuse 18 des Abscheiders 10 abfließen können. Über eine Entwässerungsöffnung 19 können die ausgepressten flüssigen Bestandteile 2 anschließend aus dem Abscheider 10 herausgeführt werden. Im vorliegenden Beispiel wird durch die zentrale Bohrung 33 die Welle 30 hindurchgeführt. Die Bohrung 33 hat dabei einen größeren Durchmesser als die Antriebswelle 30, wodurch ein vordefinierter Spalt 31 zwischen der Antriebswelle 30 und der Bohrung 33 der Entwässerungsmatrize 16 entsteht. Dieser Spalt 31 bestimmt den Widerstand der Entwässerungsmatrize 16 gegenüber dem Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch 1, der beim Pressen des Flüs-sigkeit-Feststoff-Gemisches 1 gegen die Entwässerungsmatrize 16 entsteht. Die Entwässerungsmatrize 16 des Pumpenseparators kann auswechselbar ausgestaltet sein. Die Entwässerungsmatrize 16 ist zwischen Deckel 14 und den Gehäuse 18 eingelegt. Sie dient sowohl als Abdichtung zwischen Deckel und Gehäuse als auch zur Erzeugung eines Gegendrucks, der eine bessere Entwässerung zur Folge hat. Der Innendurchmesser der Matrizen 16 kann je nach Ausgangsmaterial variieren. Je dünnflüssiger das Eingangsprodukt, desto kleiner der Ausschnitt (die Bohrung 33) in der Matrize. Der Innendurchmesser der Bohrung 33 in der Matrizen bestimmt sozusagen die „Grundeinstellung“ in Bezug auf den Grad der Entwässerung, welche durch Anpassung der Drehzahl verändert werden kann.By the pressure generated by the pressing of the extruder screw 11, the liquid components 2 are pressed out of the liquid-solid mixture 1, wherein the liquid components 2 via radial openings 17 in the strainer 12 from the strainer basket 12 into the housing 18 of the Abscheiders 10 can drain. Via a drainage opening 19, the squeezed liquid components 2 can then be led out of the separator 10. In the present example, the shaft 30 is passed through the central bore 33. The bore 33 has a larger diameter than the drive shaft 30, whereby a predefined gap 31 between the drive shaft 30 and the bore 33 of the dewatering die 16 is formed. This gap 31 determines the resistance of the dewatering die 16 with respect to the liquid-solid mixture 1, which arises when pressing the liquid-solid mixture 1 against the dewatering die 16. The dewatering die 16 of the pump separator can be made interchangeable. The dewatering die 16 is inserted between the lid 14 and the housing 18. It serves both as a seal between the lid and the housing as well as to generate a back pressure, which has a better drainage result. The inner diameter of the dies 16 may vary depending on the starting material. The less fluid the input product, the smaller the cutout (the bore 33) in the matrix. The inner diameter of the bore 33 in the dies, so to speak, determines the "default" in relation to the degree of drainage, which can be varied by adjusting the speed.

[0022] Der Siebkorb 12 ist ein Verschleißteil, welches in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen in vordefinierten Zeitabständen erneuert werden kann. Zur Realisierung von möglichst hohen Standzeiten des Siebkorbes 12 wird dieser aus einem hochverschleißfesten Material, beispielsweise Stahl oder Edelstahl, mit einer Härte von beispielsweise 45 HRC hergestellt. Die Öffnungen 17 des Siebkorbes 12 können kreisrunde Ausschnitte, umlaufende Spalten oder andere beliebige Geometrien sein, die ein Hindurchfließen der Flüssigkeitsbestandteile 2 erlauben. Mögliche Spaltmaße für einen beispielhaften Siebkorb 12 können, je nach Anwendung, 0,25 mm, 0,5 mm, 0,75 mm oder 1 mm sein. Die Extruderschnecke 11 kann ebenfalls aus einem hochverschleißfesten Stahl gefertigt sein. Die Extruderschnecke 11 kann außerdem an den höher belasteten Bereichen mit Auftragsschweißungen aus verschleißfestem Material versehen sein.The screen basket 12 is a wearing part, which can be renewed depending on the operating conditions at predefined intervals. To realize the longest possible service life of the screen basket 12 of this is made of a highly wear-resistant material, such as steel or stainless steel, with a hardness of, for example, 45 HRC. The openings 17 of the screen basket 12 may be circular cutouts, circumferential gaps or other arbitrary geometries that allow the liquid components 2 to flow through. Possible gap dimensions for an exemplary screen basket 12 may be 0.25 mm, 0.5 mm, 0.75 mm or 1 mm, depending on the application. The extruder screw 11 may also be made of a highly wear-resistant steel. The extruder screw 11 may also be provided on the higher loaded areas with build-up welds of wear-resistant material.

[0023] Die im Inneren des Siebkorbes 12 verbleibenden Feststoffbestandteile 3 werden von der Extruderschnecke 11 weitergefördert und über den Spalt 31 aus dem Abscheider 10 gefördert. Durch Einsetzen verschiedener Entwässerungsmatrizen 16 mit unterschiedlich großen Öffnungen 17 kann ein unterschiedlich großer Spalt 31 gebildet werden. Eine Entwässerungsmatrize 16, die einen kleineren Spalt 31 mit der Welle 30 bildet, erzeugt mehr Widerstand für das Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch 1. Das Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch 1 wird stärker komprimiert und es werden mehr Flüssigkeitsbestandteile 2 ausgepresst. Das kann dazu führen, dass die Feststoffbestandteile 3 in der Folge einen geringeren Restfeuchtegehalt haben. Umgekehrtes gilt für den Einsatz einer Entwässerungsmatrize 16, die einen größeren Spalt 31 mit der Welle 30 bildet. Durch Auswechseln der Entwässerungsmatrize 16 kann folglich der Restfeuchtegehalt der Feststoffbestandteile 3 gesteuert werden. Der Spalt 31 kann bei der Verarbeitung eines dünnflüssigen Flüssigkeit-Feststoff-Gemischen 1 tendenziell kleiner gewählt werden. Umgekehrtes gilt für dickflüssigere Flüssigkeit-Feststoff-Gemische 1. Die Entwässerungsmatrize 16 wird von dem Deckel 14, der über die Schnellspannverschlüsse 15 am Abscheider 10 befestigt ist, auf dem Abscheider 10 gehalten.The remaining in the interior of the screen basket 12 solid components 3 are further promoted by the extruder screw 11 and conveyed through the gap 31 from the separator 10. By inserting various dewatering matrices 16 with different sized openings 17, a different sized gap 31 can be formed. A dewatering die 16, which forms a smaller gap 31 with the shaft 30, creates more resistance for the liquid-solid mixture 1. The liquid-solid mixture 1 is compressed more and more liquid components 2 are squeezed out. This can lead to the solid constituents 3 having a lower residual moisture content as a consequence. The reverse applies to the use of a dewatering die 16, which forms a larger gap 31 with the shaft 30. By replacing the dewatering die 16, therefore, the residual moisture content of the solid components 3 can be controlled. The gap 31 can be selected to be smaller in the processing of a liquid-liquid mixtures 1 with a tendency to flow. The reverse applies to thicker liquid-solid mixtures 1. The dewatering die 16 is held on the separator 10 by the lid 14, which is fastened to the separator 10 via the quick-action clamps 15.

[0024] In Figur 3 ist der Abscheider 10 in einer Ansicht mit Blick in Richtung der Pumpe 20 dargestellt. Es ist außerdem die Welle 30 mit der Extruderschnecke 11 dargestellt. Die Antriebswelle 30 läuft im Inneren der Bohrung 33 der Entwässerungsmatrize 16 um und bildet mit der Entwässerungsmatrize 16 den Spalt 31. Durch diesen Spalt 31 treten die Feststoffbestandteile 3 aus dem Abscheider 10 aus und werden durch den Deckel 14 in das Rohr 32 geleitet.In Figure 3, the separator 10 is shown in a view looking towards the pump 20. It is also the shaft 30 shown with the extruder screw 11. The drive shaft 30 runs inside the bore 33 of the dewatering die 16 and forms with the dewatering die 16 the gap 31. Through this gap 31, the solid components 3 exit from the separator 10 and are passed through the lid 14 into the tube 32.

[0025] Figur 4 zeigt den Pumpenseparator in einem Längsschnitt. In diesem Beispiel ist die lineare Anordnung der Pumpe 20, des Verbindungskanals 50, des Abscheiders 10 und der Antriebseinheit 40 zu erkennen. Wie bereits in Figur 1 beschrieben sind sowohl der Abscheider 10, als auch die Pumpe 10 auf einer gemeinsamen Welle 30 angeordnet und werden von einer gemeinsamen Antriebseinheit 40 angetrieben. Im vorliegenden Beispiel ist ein Wellenabschnitt der Antriebswelle 30 als Gelenkwelle 30a zum Antrieb der Pumpe 10 ausgebildet. Darüber hinaus weist die Welle 30 im Bereich der Extruderschnecke 11 einen vergrößerten Querschnitt auf. Diese Querschnittserhöhung führt zu einem besseren Förder- und Abscheideverhalten und steigert sowohl die Steifigkeit, als auch die Festigkeit der Antriebswelle 30 im Bereich der stark belasteten Extruderschnecke 11. In Figur 4 ist außerdem der Feststoff au stritt 60 zu sehen, welcher zweigeteilt ausgeführt sein kann und über eine verstellbare Klappe verfügen kann. Die verstellbare Klappe ist über ein Scharnier beweglich gelagert und ermöglicht es, die Austrittsrichtung der Feststoffbestandteile 3 vorzugeben.FIG. 4 shows the pump separator in a longitudinal section. In this example, the linear arrangement of the pump 20, the connecting channel 50, the separator 10 and the drive unit 40 can be seen. As already described in FIG. 1, both the separator 10 and the pump 10 are arranged on a common shaft 30 and are driven by a common drive unit 40. In the present example, a shaft portion of the drive shaft 30 is formed as a hinge shaft 30 a for driving the pump 10. In addition, the shaft 30 in the area of the extruder screw 11 has an enlarged cross-section. This increase in cross-section leads to a better conveying and separating behavior and increases both the rigidity and the strength of the drive shaft 30 in the area of the heavily loaded extruder screw 11. In FIG. 4, the solids can also be seen, which can be designed in two parts can have an adjustable flap. The adjustable flap is movably mounted via a hinge and makes it possible to specify the outlet direction of the solid constituents 3.

[0026] Figur 5 zeigt eine weitere Gesamtansicht eines beispielhaften Pumpenseparators. In dieser Ansicht sind neben dem ersten Revisionszugang 13 am Abscheider 10 und dem zweiten Revisionszugang 52 am Verbindungskanal 50 auch die Entwässerungsöffnung 19 am Abscheider 10 und der drucklose Überlauf 51 am Verbindungskanal 50 dargestellt. Die Entwässerungsöffnung 19 und der drucklose Überlauf 51 können mit einem genormten Rohrflansch versehen sein. Dadurch wird eine erleichterte Montage von genormten Schlaukupplungen erleichtert.FIG. 5 shows a further overall view of an exemplary pump separator. In this view, in addition to the first inspection access 13 on the separator 10 and the second inspection access 52 on the connecting channel 50, the drainage opening 19 on the separator 10 and the non-pressurized overflow 51 on the connecting channel 50 are shown. The drainage opening 19 and the non-pressurized overflow 51 may be provided with a standardized pipe flange. This facilitates easier assembly of standard clevis couplings.

[0027] Neben den genannten Beispielen kann der Pumpenseparator auch einen andersartigen Abscheider 10, beispielsweise einen Zentrifugenabscheider umfassen. Für den Antrieb der Welle 30 kann alternativ auch jede andere geeignete Antriebseinheit 40 eingesetzt werden. Beispielsweise kann der Pumpenseparator auch durch einen Verbrennungsmotor oder über einen Zapfwellenantrieb angetrieben werden. Bei allen Antriebsmöglichkeiten kann der Antrieb direkt oder indirekt über eine Rutschkupplung oder ein Getriebe erfolgen. Die Drehzahl der Antriebseinheit 40 kann stufenlos regelbar sein und die Antriebseinheit 40 kann einen Überlastschutz, der eine Überlastung der Antriebseinheit 40 verhindert, aufweisen. Dieser Überlastschutz kann ein thermischer Überlastschutz sein. Darüber hinaus kann die Antriebseinheit 40 sowohl über eine Rechtslaufeinrichtung, als auch über eine Linkslaufeinrichtung verfügen. Im Falle einer Verstopfung im Inneren des Pumpenseparators kann der Druck auf das Flüssigkeit-Feststoff-Gemisch 1 durch eine Umkehrung der Drehrichtung der Antriebseinheit 40 verringert werden. Verstopfungen können anschließend leichter beseitigt werden. Außerdem kann eine Umkehrung der Drehrichtung der Antriebseinheit 40 die turnusmäßige Reinigung des Pumpenseparators erleichtern.In addition to the examples mentioned, the pump separator may also comprise a different type of separator 10, for example a centrifuge separator. For the drive of the shaft 30, alternatively, any other suitable drive unit 40 can be used. For example, the pump separator can also be driven by an internal combustion engine or by a PTO drive. For all drive options, the drive can be directly or indirectly via a slip clutch or a gearbox. The rotational speed of the drive unit 40 can be infinitely variable and the drive unit 40 can have overload protection which prevents overloading of the drive unit 40. This overload protection can be a thermal overload protection. In addition, the drive unit 40 can have both a right-handed running device, as well as an anti-clockwise device. In the event of a blockage in the interior of the pump separator, the pressure on the liquid-solid mixture 1 can be reduced by reversing the direction of rotation of the drive unit 40. Blockages can then be easily eliminated. In addition, reversing the direction of rotation of the drive unit 40 may facilitate the routine cleaning of the pump separator.

Claims

claims

A pump separator comprising: a separator (10) for separating liquid components (2) from a liquid-solid mixture (1); a self-priming pump (20) adapted to convey the liquid-solid mixture (1) in the separator (10), and a drive shaft (30), wherein the separator (10) and the pump (20) via the drive shaft (30) are driven.

2. Pump separator according to claim 1, wherein the separator (10) has one of the drive shaft (39) driven extruder screw (11) and a strainer basket (12).

3. Pump separator according to claim 2, wherein the extruder screw (11) is a double-flighted screw conveyor and a uniform delivery of the liquid-solid mixture (1) allows.

4. Pump separator according to one of claims 2 or 3, wherein the extruder screw (11) or the screen basket (12) or both are made of highly wear-resistant steel.

5. Pump separator according to one of claims 2 to 4, wherein the screen basket (12) has a surface hardness of 45 HRC.

6. Pump separator according to one of claims 2 to 5, wherein the extruder screw (11) is provided at higher loaded areas with build-up welds.

7. Pump separator according to one of claims 2 to 6, wherein the screen basket (12) openings (17) which are formed by circular cutouts, by circumferential columns or a combination of the two.

A pump separator according to any one of the preceding claims, further comprising: a drive unit (40) connected to and driving the shaft (30).

9. Pump separator according to claim 8, wherein the rotational speed of the drive unit (40) is infinitely adjustable.

10. Pump separator according to claim 8 or 9, wherein the drive unit (40) has an overload protection.

11. Pump separator according to one of claims 8 to 10, wherein the drive unit (40) has a clockwise rotation device and a left-rotation device.

A pump separator according to any one of the preceding claims, wherein the pump (20) is an eccentric screw pump.

13. Pump separator according to one of the preceding claims, in which a pressure-free overflow (51) is arranged on a connecting channel (50) which is arranged between pump (20) and separator (10) and which is designed to convey the liquid-solid matter. To pass mixture (1) into the separator (10).

14. Pump separator according to one of the preceding claims, wherein the separator (10) has a first access access (13).

15. A pump separator according to one of the preceding claims, wherein the separator (10) comprises a removable cover (14) with quick release fasteners (15) adapted to allow replacement of the screen basket (12).

16. Pump separator according to one of the preceding claims, wherein the separator (10) has a dewatering die (16) against which the liquid-solid mixture (1) of the extruder screw (11) is pressed.

17. Pump separator according to claim 16, wherein the dewatering die (16) is replaceable.

A pump separator as claimed in any one of the preceding claims, wherein a shaft portion of the drive shaft (30) is a hinge shaft (30a) rotationally connected to the drive shaft (30).

A pump separator according to claim 18, wherein the separator (10) is connected to the pump (20) by the hinge shaft (30a).

20. Pump separator according to one of the preceding claims, wherein the separator (10) is a Zentrifugenabscheider.