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Schubzentrifuge zum Trennen der flüssigen und festen
Stoffe von Suspensionen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schubzentrifuge zum Trennen der flüssigen und festen Stoffe von Suspensionen, mit zwei in einem Abstand fest miteinander verbundenen scheibenförmigen Platten zur stirnseitigen Begrenzung des Schleuderraumes und mit einem die vorgenannten Platten umschlie- ssenden sowie in Achsrichtung beweglich angeordneten zylindrischen Mantel, der nach erfolgtem Schleudervorgang den Schleuderraum in radialer Richtung freigibt.
Bei Schubzentrifugen der vorgenannten Art erfolgt die Entwässerung des Schleudergutes über als Siebflächen ausgebildete, den Schleuderraum an einer Stirnseite begrenzende Seitenwände und über den mit Sieblöchern versehenen Mantel. Ausgetragen wird der Feststoff nach jedem Schleudervorgang durch axiales Zurückziehen des Mantels, wodurch sich der Schleuderraum radial nach aussen hin öffnet und der Feststoff in radialer Richtung in einen Auffangraum hinein abgeschleudert wird.
Ein Mangel dieser bekannten Bauart von Schubzentrifugen liegt darin, dass nicht nur die im Zentrifugenmantel vorgesehene Filtereinrichtung rasch verstopft und damit an Filterleistung verliert, sondern dass sich auch die Seitenfilterflächen allmählich zusetzen, da sie durch den generell axialen Verlauf ihrer einzelnen, in radialer Richtung eng nebeneinanderliegenden Durchtrittskanäle nicht selbstreinigend wirksam werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schubzentrifuge gemäss der eingangs genannten Gattung Massnahmen zu treffen, die eine hohe Filterleistung über eine lange Betriebsdauer gewährleisten.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, zwischen dem Aussenumfang einer oder beider scheibenförmigen Platten, vorzugsweise zwischen der zur Öffnungsrichtung des Mantels entgegengesetzt liegenden Platte und dem Mantel einen Filtrationsringspalt vorzusehen, dessen radial nach aussen liegende Mantelfläche vom verschiebbaren Mantel gebildet ist.
Durch die Erfindung wird beim Öffnen der Zentrifuge nicht nur der Schleuderraum, sondern auch die Filtereinrichtung, nämlich der Filtrationsringspalt vollständig von Feststoffen gereinigt.
Um die Anwendungsbasis der Schubzentrifuge für Schleudergüter verschiedener Zusammensetzung möglichst breit zu halten, wird gemäss der Erfindung weiter vorgeschlagen, in den den Filtrationsringspalt mitbildenden scheibenförmigen Platten zusätzlich Öffnungen in Achsnähe vorzusehen, um die über dem abgesetzten Feststoff angesammelte, weitgehend feststofffreie Gutflüssigkeit abzuleiten.
Ferner besteht die Erfindung darin, dass zur Bildung einer dem eigentlichen Schleuderraum in Strömungsrichtung nachgeschalteten Druckausgleichskammer vor der den Filtrationsringspalt mitbildenden scheibenförmigen Platte eine äussere Abschlusswand vorgesehen ist, in der bezüglich eines Radius inneliegende Ablauföffnungen und aussenliegende Ablaufbohrungen angeordnet sind, und dass der Gesamtquer-
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schnitt der Ablaufbohrungen bzw. -öffnungen kleiner ist als der Gesamtquerschnitt des Filtrationsspaltes und der zusätzlichen Öffnungen an der scheibenförmigen Platte. Durch die Druckausgleichkammer wird während des Schleudervorganges die Druckdifferenz am Filtrationsringspalt praktisch Null, wodurch in vorteilhafter Weise derselbe während des Schleudervorganges von Filterrückständen freigehalten wird.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen
Fig. l einen Teil einer Schubzentrifuge im Längsniittelschnitt in einfacher Ausführung und Fig. 2 einen
Teil einer Schubzentrifuge ebenfalls im Längsmittelschnitt mit einer Druckausgleichskammer.
Die Schubzentrifuge gemäss Fig. l besteht im wesentlichen aus zwei scheibenförmigen Platten --1 und 2--, die den Schleuderraum --3- stirnseitig begrenzen, der während des Betriebes der Zentrifuge in Umfangsrichtung durch einen in Achsrichtung verschiebbar angeordneten Mantel --4-- abgeschlossen wird. Zwischen dem Aussenumfang der Platte --1-- und dem Innenumfang des Mantels --4-- ist ein Filtrationsringspalt --5-- vorgesehen. Die beiden Platten --1 und 2-- werden bezüglich eines Radius innen durch eine Nabe --6-- fest miteinander verbunden, in der Zulauföffnungen --7-- für das zentral zuströmende Schleudergut-8-angeordnet sind.
Während des Schleudervorganges setzen sich die Feststoffe als Filterkuchen an der Innenseite des Mantels --4- ab. Das Filtrat wird dabei über den Filtrationsspalt --5-- abgeführt und durch ein Sammelblech --9-- aufgefangen. Nach jedem Schleudervorgang wird der Mantel--4-- in axialer Richtung nach rechts zurückgezogen, wodurch der auf seiner Innenseite angelagerte Filterkuchen abgestreift und gleichzeitig durch die Zentrifugalkraft in ein Auffangblech-10-hinein abgeschleudert wird. Durch das Zurückziehen des Mantels --4-- wird nicht nur der Schleuderraum --3-- vollständig geöffnet, sondern es wird auch der Filtrationsspalt --5-- völlig freigelegt, so dass auch die in diesem angesammelten Feststoffe abgeschleudert werden.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, in der Platte --1-- in Achsnähe zusätzlich Öffnungen --11-- vorzusehen, wie in Fig. l angedeutet ist, um die über dem auf dem Mantel --4-- abgelagerten Gutfeststoffe abgesetzte Gutflüssigkeit abzuleiten.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist dem Schleuderraum --3-- eine Druckausgleichkammer --12-- vorgeschaltet, die einerseits von der Platte --1-- und anderseits von einer äusseren Abschlusswand --13-- begrenzt wird, in der bezüglich eines Radius innenliegende Ablauföffnungen --14-- und radial aussenliegende Ablaufbohrungen --15-- oder Ablaufdüsen angeordnet sind. In der äusseren Abschlusswand - ist ein Dichtring --16-- eingesetzt, gegen den bei geschlossener Zentrifuge das keilförmig gestaltete Ende des Mantels --4-- anliegt. Radial innenliegend sind analog der Fig. l an der Platte-l- in Achsnähe Öffnungen -11-- vorgesehen. Auf der Nabe-6-- ist eine in den Schleuderraum --3-radial hineinragende Trennscheibe --17-- vorgesehen.
Zum Ausrichten und Beruhigen der Strömung können zwischen der Trennscheibe --17-- und der Platte --1-- Leitbleche oder Leitgitter --18-- angeordnet sein.
Der Gesamtquerschnitt der Ablaufbohrungen-15-und der Ablauföffnungen --14- ist kleiner als der Gesamtquerschnitt der Öffnungen --11-- in Achsnähe der Platte --1-- und des Filtrationsringspal- tes-5-. Aus diesem Grund bleibt während des Schleudervorganges die Druckausgleichkammer --12-mit aus dem Schleuderraum --3-- übergeströmter bzw. dekantierter Flüssigkeit stets voll gefüllt. Dadurch, dass in der Druckausgleichskammer --12- und im Schleuderraum --3-- etwa der gleiche hydrostatische Druck vorherrscht, wird der Differenzdruck am Filtrationsringspalt --5-- praktisch Null, so dass sich der Filtrationsspalt --5-- während des Betriebes nicht zusetzen kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schubzentrifuge zum Trennen der flüssigen und festen Stoffe von Suspensionen, mit zwei in einem Abstand fest miteinander verbundenen scheibenförmigen Platten zur stirnseitigen Begrenzung des Schleuderraumes und mit einem die vorgenannten Platten umschliessenden sowie in Achsrichtung beweglich angeordneten zylindrischen Mantel, der nach erfolgtem Schleudervorgang den Schleuderraum
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sehen ist, dessen radial nach aussen liegende Mantelfläche vom verschiebbaren Mantel (4) gebildet ist.
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Pusher centrifuge for separating liquid and solid
Substances from suspensions
The invention relates to a pusher centrifuge for separating the liquid and solid substances from suspensions, with two disk-shaped plates firmly connected to one another at a distance to limit the end of the centrifugal chamber and with a cylindrical jacket which encloses the aforementioned plates and is movably arranged in the axial direction clears the centrifugal chamber in the radial direction after the spinning process has taken place.
In pusher centrifuges of the aforementioned type, the centrifuged material is dewatered via side walls designed as sieve surfaces and delimiting the centrifugal chamber at one end and via the jacket provided with sieve holes. The solid is discharged after each centrifugal process by axially retracting the jacket, whereby the centrifugal chamber opens radially outwards and the solid is thrown off in a radial direction into a collecting chamber.
A shortcoming of this known type of pusher centrifuge is that not only the filter device provided in the centrifuge casing quickly clogs and thus loses its filter performance, but that the side filter surfaces also gradually clog, because they are close together in the radial direction due to the generally axial course of their individual ones Passage channels cannot be effective self-cleaning.
The invention is based on the object of taking measures in a pusher centrifuge according to the type mentioned at the beginning which ensure a high filter performance over a long operating period.
To solve this problem, it is proposed according to the invention to provide an annular filtration gap between the outer circumference of one or both disc-shaped plates, preferably between the plate opposite to the opening direction of the jacket and the jacket, the radially outward jacket surface of which is formed by the sliding jacket.
With the invention, when the centrifuge is opened, not only the centrifugal chamber but also the filter device, namely the annular filtration gap, is completely cleaned of solids.
In order to keep the application base of the pusher centrifuge as broad as possible for centrifuged materials of various compositions, it is further proposed according to the invention to provide additional openings near the axis in the disk-shaped plates that also form the filtration ring gap in order to drain away the largely solid-free material liquid that has collected over the deposited solid.
Furthermore, the invention consists in that, in order to form a pressure equalization chamber downstream of the actual centrifugal chamber in the flow direction, an outer end wall is provided in front of the disk-shaped plate that co-forms the filtration ring gap, in which drain openings and external drain bores are arranged with respect to a radius, and that the overall transverse
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The section of the drainage holes or openings is smaller than the total cross section of the filtration gap and the additional openings on the disk-shaped plate. Due to the pressure equalization chamber, the pressure difference at the filtration ring gap is practically zero during the centrifuging process, whereby the same is advantageously kept free of filter residues during the centrifuging process.
An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawings. Show it
1 shows a part of a pusher centrifuge in a longitudinal center section in a simple embodiment and FIG. 2 shows a
Part of a pusher centrifuge also in longitudinal center section with a pressure equalization chamber.
The pusher centrifuge according to Fig. 1 essentially consists of two disc-shaped plates --1 and 2 - which delimit the centrifugal chamber --3- at the front, which during operation of the centrifuge in the circumferential direction by a shell --4- arranged so that it can be moved in the axial direction. - is completed. An annular filtration gap --5-- is provided between the outer circumference of the plate --1-- and the inner circumference of the jacket --4--. The two plates --1 and 2-- are firmly connected to one another with respect to a radius on the inside by a hub --6-- in which inlet openings --7-- are arranged for the centrifugally inflowing material -8-.
During the centrifuging process, the solids are deposited as filter cake on the inside of the jacket --4-. The filtrate is discharged through the filtration gap --5-- and collected by a collecting plate --9--. After each centrifugal process, the jacket - 4 - is withdrawn in the axial direction to the right, whereby the filter cake deposited on its inside is stripped off and at the same time thrown off into a collecting tray-10-by the centrifugal force. Pulling back the jacket --4-- not only opens the centrifugal chamber --3-- completely, but also completely exposes the filtration gap --5-- so that the solids that have accumulated in it are also thrown off.
It is within the scope of the invention to provide additional openings --11-- in the plate --1-- near the axis, as indicated in Fig. 1, to allow the good liquid deposited over the good solids deposited on the jacket --4-- derive.
As can be seen from Fig. 2, the centrifugal chamber --3-- is preceded by a pressure equalization chamber --12--, which is delimited on the one hand by the plate --1-- and on the other hand by an outer end wall --13-- in which with respect to a radius, internal drainage openings --14-- and radially external drainage bores --15-- or drainage nozzles are arranged. In the outer end wall - a sealing ring --16-- is inserted, against which the wedge-shaped end of the shell --4-- rests when the centrifuge is closed. Radially on the inside, as in FIG. 1, openings -11- are provided on plate -l- near the axis. On the hub-6-- there is a separating disk -17-- which protrudes radially into the centrifugal chamber --3.
To align and calm the flow, guide plates or guide grids --18-- can be arranged between the separating disk --17-- and the plate --1--
The total cross-section of the drainage bores -15- and the drainage openings -14- is smaller than the total cross-section of the openings -11- near the axis of the plate -1- and the filtration ring gap-5-. For this reason, during the spinning process, the pressure equalization chamber --12 - remains completely filled with liquid that has flowed over or decanted from the spinning chamber --3--. Because the hydrostatic pressure is roughly the same in the pressure equalization chamber --12- and in the centrifugal chamber --3--, the differential pressure at the filtration ring gap --5-- is practically zero, so that the filtration gap --5-- changes during the Operation cannot clog.
PATENT CLAIMS:
1. Pusher centrifuge for separating the liquid and solid substances from suspensions, with two disc-shaped plates firmly connected to one another at a distance to limit the front end of the centrifugal chamber and with a cylindrical jacket which surrounds the aforementioned plates and is movably arranged in the axial direction, which after the centrifuging process the centrifugal chamber
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can be seen whose radially outwardly lying lateral surface is formed by the displaceable casing (4).