<Desc/Clms Page number 1>
Schlammzentrifuge, vorzugsweise für Zuckersäfte
Die Erfindung betrifft eine Schlammzentrifuge, vorzugsweise für Zuckersäfte. Zum Abscheiden einer Flüssigkeit von festen Bestandteilen sind verschiedene Verfahren und Geräte bekannt. Entweder benutzt man dazu Siebzentrifugen, bei denen die gröberen Bestandteile in dem Sieb zurückgehalten werden, während die Flüssigkeit durch das Sieb nach aussen tritt. Dabei dient die Drehung der Zentrifuge dazu, eine gegenüber der Schwerkraft bedeutend vergrösserte Zentrifugalkraft zu erreichen und so den Durchsatz des Siebes zu beschleunigen. Derartige Zentrifugen haben sich zwar in der Zuckerindustrie bewährt, aber sie können bei der Verarbeitung von Schlamm, d. h. von Flüssigkeiten mit sehr feinen Sediment-Bestandteilen, Schwierigkeiten ergeben, weil sich dann die Siebe zusetzen.
Zum gleichen Zweck kann man auch sieblose Geräte nach Art der Zyklone benutzen. Bei diesen wird die Flüssigkeit in einem ruhenden Behälter rotierend geführt. Dadurch entstehen Zentrifugalkräfte, die die spezifisch schwereren Teile nach aussen führen. Da bei derartigen Zyklonen die Zentrifugalkraft lediglich durch Umlenken der Durchsatzströmung entsteht, hängen. in diesem Fall beide untrennbar zusammen, d. h. bei jeder Erhöhung des Durchsatzes vergrössert sich auch die Zentrifugalkraft.
Ein solcher Zyklon wäre zwar wegen seiner Sieblosigkeit geeignet, Schlammflüssigkeiten zu verarbeiten, aber der soeben erwähnte Zusammenhang zwischen der Durchsatzgeschwindigkeit und der Zentrifugalkraft gestattet es nicht, den Durchsatz unabhängig von der Zen- trifugalkraft zu verändern, was bei Siebzentrifugen ohne weiteres möglich ist.
Durch die Erfindung soll der Vorteil der sieblosen Zyklone, nämlich die Unempfindlichkeit gegen Schlamm mit dem Vorteil der Siebzentrifuge, u. zw. der Unabhängigkeit des Durchsatzes von der Zentrifugalkraft, vereinigt werden. Dies ist dadurch erreicht, dass erfindungsgemäss ein Behälter, an dessen Mantel an sich bekannte Schraubengänge vorgesehen sind, als sieblose, mit variablen Drehzahlen angetriebene Zentrifuge ausgebildet ist, in der die Flüssigkeit in einer der Zentrifugendrehung entgegengesetzten oder gleichsinnigen Richtung umläuft. Die Zuführung der Flüssigkeit erfolgt durch Hohlwellen, die zusammen mit dem Zentrifugenbehälter baulich eine Einheit und einen geschlossenen Leitungszug bilden.
Damit man das Verhältnis zwischen der Durchsatzgeschwindigkeit und der die Zentrifugalkräfte erzeugenden Geschwindigkeit nach Bedarf einstellen kann, sind die flüssigkeitsführenden Hohlwellen mit Absperr-Vorrichtungen versehen. Mit diesen Absperrvorrichtungen kann man unabhängig voneinander den Abfluss der Klärflüssigkeit und den Abfluss des Rückstandes regeln. Diese unabhängige Regelung der Flüssigkeiten ist eines der Mittel, die Strömung und damit die Zentrifugalkräfte unabhängig voneinander zu beherrschen. Hiebei treten die Zentrifugalkräfte als Resultierende der beiden Rotationen auf, wobei die eine Rotation durch den Antrieb des Behälters erreicht wird und die andere Rotation durch die schraubenförmige Führung der Flüssigkeit in diesem Behälter.
Da die beiden Anteile der Zentrifugalkräfte wegen der entgegengesetzten Richtungen der beiden Rotationsbewegungen einander entgegengesetzt sind, wird im Ergebnis beim Drosseln der Durchsatzgeschwindigkeit die Zentrifugalkraft grösser werden unter der Voraussetzung, dass die von dem Antrieb stammende Zentrifugalkraft den Anteil der durch den Durchlauf der Flüssigkeit verursachten Zentrifugalkraft erheblich übersteigt.
Das Sediment kann dabei durch eine zweite Hohlwelle abgeführt werden, welche die Hohlwelle für den Abfluss der Klarflüssigkeit umgibt.
Die Verbindung zwischen den Hohlwellen und dem Mantelraum der Zentrifuge ist durch scheibenförmige Räume an den Stirnflächen gebildet, welche durch Ringschlitze mit dem Zentrifugenmantel in Verbindung stehen,
wobei der übertritt des Sedimentes über die die scheibenförmigen Räume trennende Zwischenwand in der äusseren Zone, d. h. in unmittelbarer Nachbarschaft des Zentrifugenmantels, erfolgt.
Die Zentrifuge hat vorzugsweise zwei konzentrische Mäntel, von denen der eine die zum Lenken der Flüssigkeit bestimmten Schraubenwindungen trägt. Diese beiden Mäntel lassen sich nach Lösen von Verbindungsschrauben in axialer Richtung voneinander trennen.
Es hat sich als zweckmässig herausgestellt, dass das Verhältnis der radialen Höhe jedes Schrauben-
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
beträgt. Zusätzlich kann zwischen den freien Kanten der an einem Zentrifugenmantel angebrachten Schraubenwindungen und dem andern Zentrifugenmantel ein Durchtrittsspalt angeordnet sein, der dazu dient, das Sediment rascher durchtreten zu lassen. Die Trommeldurchmesser können bei den verschiedenen Windungen der umlaufenden Schraube verschiedene Grossen haben, so dass die Gestalt der Trommel von einem Zylinder abweicht.
Die Zeichnung zeigt in einem schematischen Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Auf der Grundplatte 1 befinden sich die Hauptlager der Zentrifuge 2 und 3. In diesen ist die äussere Zentrifugentrommel 4 mit einer Eingangshohlwelle 5 und einer Ausgangshohlwelle 6 gelagert. Die Ausgangshohlwelle enthält noch eine zweite innere Hohlwelle 7. Die Eingangswelle 5 ist über eine Dichtung 8 an eine Eingangsleitung 9 angeschlossen. Die innere Ausgangshohlwelle 7 ist in ähnlicher Weise über eine Dichtung 10 an einer Abflussleitung 11 angeschlossen. Die äussere Ausgangswelle 6 ist durch eine Stopfbuchse 12 abgeschlossen und etwa an derselben Stelle durch eine Dichtung 13 gegen die gleichzeitig umlaufende Hohlwelle 7 abgedichtet. Die Stopfbuchse 12 verschliesst einen Mantelkörper 14, der die Welle 6 ein Stück umgibt und auch auf der andern Seite mit einer zweiten Stopfbuchse 15 gegen diese abgedichtet ist.
Der Mantelkörper umschliesst einen Ringraum 16, der durch Löcher 17 der Hohlwelle 6 mit deren innerem Ringraum 18 in Verbindung steht. An dem Ringraum 16 des Mantelkörpers 14 ist ein Austrittsstutzen 19 für das Sediment angeschlossen.
Die Mantelfläche 20 des äusseren Zentrifugenmantels ist auf der Innenseite zylindrisch. Durch Schraubenverbindungen 21 und 22 an den Stirnflächen steht die äussere Trommel mit einer inneren Trommel 23 in Verbindung, auf deren äu- sserer Mantelfläche Schraubenwindungen 24 aufgeschweisst sind.
Diese Schraubenwindungen reichen bis nahe an die Innenfläche des äusseren Mantels 20 heran, so dass dort ein Durchtrittsspalt 25 frei bleibt. Dieser Durchtrittsspalt kann auch weggelassen werden, so dass dann die Schraubenwindungen 24 den äusseren Mantel 20 berühren.
Von der Innenbohrung der Eintrittswelle 5 gelangt die zu verarbeitende Schlammflüssigkeit über einen an der Stirnfläche der Trommel angeordneten scheibenförmigen Raum 26 und einen Ringspalt 27 zu dem Beginn der Schraubenbahn 28.
Nachdem die Flüssigkeit durch diese durchgetreten ist und, sich von den Sedimenten getrennt hat, werden die spezifisch schwereren Sedimente durch einen Ringraum 29 in einen scheibenförmigen Endraum 30 geführt und gelangen von dort in den bereits erwähnten Ringraum 18 der äusseren Austrittswelle 6, von wo sie in der beschriebenen Weise herausgeführt werden. Gleichzeitig tritt die
Klarflüssigkeit durch einen andern Ringraum 31 in einen zweiten scheibenförmigen Raum 32 an derselben Stirnseite und gelangt aus diesem in die
Innenbohrung der inneren Austrittswelle 7, von wo sie nach der Leitung 11 abströmt.
Auf der äusseren Eingangswelle 5 ist eine An- triebsscheibe 33, in diesem Fall eine Keilriemen- scheibe, angeordnet.
Der Ausfluss der Klarflüssigkeit und der Ausfluss des Sedimentes sind mit voneinander unabhängig einstellbaren Absperrvorrichtungen 34 und 35 versehen, die jede für sich allein die jeweils gewünschte Menge an Sediment bzw. Klarflüssigkeit regelt.
Ebenso ist auch in der Zuführungsleitung für die Flüssigkeit noch eine an sich bekannte Absperrvorrichtung, z. B. ein Drosselventil 36, angeordnet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schlammzentrifuge mit an ihrem Mantel vorgesehenen Schraubengängen, vorzugsweise für Zuckersäfte, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter als sieblose, mit variablen Drehzahlen angetriebene Zentrifuge ausgebildet ist, in der die Flüssigkeit in einer der Zentrifugendrehung entgegengesetzten oder gleichsinnige Richtung um- läuft, wobei an sich bekannte hohlwellen (5 bzw.
7) für die Flüssigkeitszu-und-abführung, zusammen mit dem Zentrifugenmantel (23) baulich eine Einheit und einen in sich geschlossenen Leitungszug bilden.