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Waschvorrichtung für den Filterkuchen in Zentrifugen
Die Erfindung betrifft eine Waschvorrichtung für den Filterkuchen in Zentrifugen. Diese Vorrichtung ist insbesondere den Verhältnissen in Schubzentrifugen angepasst und bewirkt eine beträchtliche Senkung des Waschwasserbedarfes bei geleichbleibendem Wascheffekt. Besonders günstige Ergebnisse erzielt man mit Hilfe der erfindungsgemässen Waschvorrichtung beim Zentrifugieren des Rohbikarbonats in der Ammoniaksodafabrikation, doch ist ihre Anwendbarkeit und Brauchbarkeit keineswegs auf bestimmte Schleudergüter beschränkt.
Es ist beim Zentrifugieren bekannt, das zum Waschen des Filterkuchens notwendige Wasser durch Waschdüsen oder mittels sogenannterWaschtrichter aufzubringen. Waschdüsen sprühen das Wasser in Form eines mehr oder weniger feinen Nebels an den gewünschten Stellen auf den Filterkuchen auf. Bei hohem Waschwasserbedarf und in Zentrifugen, in denen das Gut nacheinander Wasch- und Trockenzone durch- läuft, erweisen sie sich jedoch als nachteilig, weil durch die Luftturbulenz im Inneren der Trommel viel Wasser in die Trockenzone gelangt und damit die Restfeuchte im abgeschleuderten Gut erhöht.
Waschtrichter sind mit der Trommel umlaufende konische Einbauten, in die das Waschwasser möglichst nahe der Achse in geschlossenem Strahl aufgegeben wird. Durch die Wirkung der Fliehkraft verteilt sich das Wasser gleichmässig über den ganzen Trichter und verlässt ihn in Form eines dünnen Schleiers in einer ebenen Fläche senkrecht zur Zentrifugenachse. Dieser Wasserschleier prallt senkrecht und praktisch mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit wie der Filterkuchen auf diesen auf. Macht man den äusseren Durchmesser des Trichters annähernd gleich dem inneren Durchmesser des Filterkuchens, wird das bei den Düsen beobachtete Rücksprühen mit Sicherheit vermieden. Die Waschtrichter haben jedoch den Nachteil, dass die Bewässerungszone verhältnismässig schmal ist.
Infolgedessen wird in Schubzentrifugen der schrittweise durchgeschoben Filterkuchen ungleichmässig gewaschen. Während des, Schiebens bekommen die vorbeiwandernden Volumenelemente zu wenig Wasser, während der gleichlangen Stillstandszeit dagegen werden die unter dem Waschtrichter liegenden Teile mit viel zuviel Wasser gewaschen. Zur Abhilfe müsste man den Wasserzulauf jeweils für die Zeit, in welcher der Filterkuchen unter dem Waschtrichter stillsteht, unterbrechen.
Eine in der deutschen Patentschrift Nr. 594668 beschriebenen Waschvorrichtung kann z. B. nicht den Nachteil des Versprühens von Waschwasser vermeiden, da diese Waschvorrichtung nicht ständig aufliegt.
Ganz besonders treten diese Waschwasserverluste auf, solange die Zentrifuge nicht randvoll mit Feststoff angefüllt ist. Aber selbst, wenn mit dem Waschen erst bei vollgefüllter Zentrifuge begonnen wird, versprüht ein Teil des Waschwassers, weil ja der Kuchen beim Waschen in sich zusammensackt.
Auch bei der aus-der österr. Patentschrift Nr. 204486 bekannten Einrichtung wird die Waschflüssigkeit nicht unmittelbar an die inseitige Oberfläche des Filterkuchens herangebracht (s. Fig. 1).
Bei der Einrichtung gemäss der USA-Patentschrift Nr. 2, 268, 534 befinden sich die Austrittsöffnungen für die Waschflüssigkeit nahe der äusseren Fläche des Filterkuchens. Die Waschflüssigkeit durchdringt somit den Filterkuchen in einer Richtung entgegengesetzt zur Wirkung der Zentrifugalkraft, wobei der Filterkuchen aber nicht sehr weitgehend getrocknet werden kann.
Mit der erfindungsgemässen Waschvorrichtung werden diese Nachteile beseitigt. Die Erfindung geht aus von einer Waschvorrichtung für den abgetrennten Feststoffkuchen in Schleudertrommeln von Zentrifugen
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mit einer Austrittsöffnung für die Waschflüssigkeit, deren grösste Ausdehnung parallel zur Achse der Schleudertrommel der Zentrifuge liegt. Gegenüber diesem Stand der Technik zeichnet sich die erfindungsgemässe Vorrichtung dadurch aus, dass die Austrittsöffnung an der innenseitigen Oberfläche des Feststoffkuchens quasi aufliegt und sich in einer der Oberfläche des Feststoffkuchens angepassten Abdeckfläche befindet, durch welche die Waschflüssigkeit am Versprühen gehindert und ihre Auflage auf eine begrenzte Zone in der Schleudertrommel beschränkt wird.
In praktischer Verwirklichung dieses Gedankens sieht die Erfindung vor, dass in Schubzentrifugen die Öffnungsweite der Austrittsöffnung für die Waschflüssigkeit parallel zur Richtung der Achse der Schleudertrommel bzw. der Vorschubrichtung des Filterkuchens etwa der Schublänge der Zentrifuge oder einem Vielfachen davon entspricht.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abdeckfläche etwa einen schiffsförmigen Grundriss aufweist, durch eine federnde und gleichzeitig gedämpfte Befestigung auf dem Filterkuchen aufliegt, dass sich in diesem Abdeckblech ein mit seiner Achse schräg zur Oberfläche des Bleches verlaufender Spalt befindet, dass die auf der konvexen Seite des Bleches liegende Öffnung in Richtung der Umfangsgeschwindigkeit der Zentrifuge gegenüber der auf der konkaven Seite liegenden Öffnung verschoben ist, und dass sich auf der konkaven Seite des Abdeckbleches ein Gehäuse mit einer Zuleitung für die Waschflüssigkeit befindet.
Die Erfindung wird nun an einem Beispiel erläutert. Fig. l ist die Aufsicht einer solchen Vorrichtung, Fig. 2 stellt einen Schnitt längs der mit Pfeilen markierten Linie dar.
Bei der Vorrichtung befindet sich ein Stück Blech 1, welches im Grundriss einem breiten Ski oder einem Schiff ähnlich ist und das mit dem grösseren Teil seiner Fläche der Krümmung des Filterkuchens 2 bzw. des Zentrifugenmantels genau angepasst ist, ohne Abstand auf dem Filterkuchen und wird mit einer Feder und Dämpfungseinrichtung leicht auf diesen aufgedrückt.
Durch einen in Achsrichtung der Trommel verlaufenden Spalt bzw. Schlitz 3, welcher am besten schräg in Richtung der Umlaufbewegung des Filterkuchens durch das Blech 1 führt, so dass also die Austrittsöffnung 3a auf der konvexen Seite des Bleches 1 in Richtung der Umfangsgeschwindigkeit der Zentrifuge gegenüber der Öffnung 3b auf der konkaven Seite verschoben ist, wird das Waschwasser in geschlossenem breiten Strahl (Breitseite des Strahles parallel zur Zentrifugenachse) in den Filterkuchen hineingedrückt.
Die Länge des Spaltes 3 in Richtung der Zentrifugenachse beträgt dabei, wie bereits vermerkt wurde, etwa ein Ganzes oder ein vielfaches Ganzes des Schubweges der Zentrifuge. während die Öffnungsweite des Spaltes dem Waschwasserbedarf angepasst ist. Sie wird im allgemeinen etwa 2-3 mm betragen. Auf der Konkavseite des gekrümmten Bleches l befindet sich ein beliebig gestaltetes Gehäuse 4, in wel- ches die Zuführungsleitung 5 für das Waschwasser einmündet und das im Betrieb mit Wasser gefüllt ist.
Der Grundriss des auf dem Filterkuchen 2 aufliegenden Teiles l der Waschvorrichtung muss nicht unbedingt die in der Zeichnung gezeigte etwa schiffsförmige Gestalt aufweisen. Diese hat sich jedoch bei der praktischen Erprobung als recht günstig erwiesen.
Grössere Schubzentrifugen weisen mehrere axial hintereinanderliegende Trommelabschnitte verschiedenen Durchmessers auf. Je nach der Eigenart des zu zentrifugierenden Materials können in diesen Trommelabschnitten zwei oder mehrere Waschvorrichtungen angeordnet sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Waschvorrichtung für den abgetrennten Feststoffkuchen in Schleudertrommeln von Zentrifugen mit einer Austrittsöffnung für die Waschflüssigkeit, deren grösste Ausdehnung parallel zur Achse der Schleuder-
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nenseitigen Oberfläche des Féststoffkuchens (2) quasi aufliegt und sich in einer der Oberfläche des Feststoffkuchens angepassten Abdeckfläche (1) befindet, durch welche die Waschflüssigkeit am Versprühen gehindert und ihre Aufgabe auf eine begrenzte Zone in der Schleudertrommel beschränkt wird.