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Zentrifuge mit einer sieblosen Trommel und Austrittdüsen für den Ablauf
der schweren Bestandteile Die Erfindung bezieht sich auf Zentrifugen zum ununterbrochenen
Trennen und Austragen von festen Stoffen aus einem fließbaren, feste Stoffe in Suspension
enthaltenden Zulaufgut. Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf Zentrifugen
mit ununterbrochenem Rücklauf, bei denen ein Teil des abgetrennten unteren Ablaufs
zur Schleudertrommel für das Wiederaustragen durch die Düsen für den unteren Ablauf
zurückgeführt wird und Maßnahmen für das Erzielen eines hohen Wirkungsgrades bei
der Wiedergewinnung der löslichen Stoffe aus der Zulaufflüssigkeit sowie für das
Abtrennen fester Stoffe getroffen sind.
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Bekannte Maschinen, die für die Zwecke der Erfindung besonders geeignet
sind, benutzen eine Trommel mit Mitteln für die Zufuhr des flüssigen Schleudergutes
in die Trennkammer, einen Überlaufrand für den Austritt des durch Schleuderkraft
abgetrennten Überlaufs und Austrittdüsen für den unteren Ablauf, die am Umfangrand
der Trommel angeordnet sind. Die Trommel ist ferner mit einer Flügelradpumpe versehen,
welche eine axial angeordnete Öffnung besitzt und die das Gut in den äußeren Teil
der Schleuderkammer fördert, und zwar durch einen ringförmigen Raum von im wesentlichen
gleichförmigem Strömungsquerschnitt, welcher den rückgeführten unteren Ablauf in
die sogenannte Fangkammer verteilt, die den äußeren Teil der Trennkammer bildet.
Das die Trommel umgebende Gehäuse besitzt ein Spiralgehäuse zum Sammeln des durch
Fliehkraft abgetrennten unteren Ablaufs. Die Strömungsverbindung von diesem Gehäuse
dient für die Rückführung eines großen Teils des unteren Ablaufs in die Schleuderkammer
durch die axiale Flügelpumpenöffnung. In die Rücklaufleitung wird Waschflüssigkeit
eingeführt, um im wesentlichen die gesamte Flüssigkeit des Zulaufgutes mit den in
dieser enthaltenen löslichen Stoffen in den Überlauf zu fördern. Hierdurch wird
das Ablagern der löslichen Stoffe verhindert oder auf ein Mindestmaß herabgesetzt.
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Unter gewissen Betriebsbedingungen, und vor allem bei Maschinen kleinerer
Bauart, ist eine Neigung zur Ablagerung fester Stoffe zwischen den Austrittdüsen
des unteren Ablaufs festzustellen. Sie macht sich verhältnismäßig häufig bei Rücklaufzentrifugen
bemerkbar, bei denen Rücklaufrohre in an den Einlaßenden der Austrittdüsen für den
unteren Ablauf ausgebildete Taschen münden, um ein Verstopfen der Düsen zu verhindern.
Während des Betriebes sammeln sich die im unteren Ablauf enthaltenen festen Stoffe
auch im äußeren Teil der Trennkammer dieser Maschine in Bereichen zwischen den Einlaßenden
der Düsen für den unteren Ablauf an, wobei die Neigung zur Bildung von Tetraedern
vorherrscht, die sich um einen wesentlichen Betrag. in die Schleuderkammer erstrecken.
Bei solchen bekannten Maschinenarten führen derartige Anhäufungen dazu, die Leistungsfähigkeit
der Zentrifuge herabzusetzen, außerdem haben sie ein häufiges Verstopfen der Düsen
des unteren Ablaufs zur Folge, was durch das Abbröckeln von Teilen dieser Ablagerungen
verursacht wird. Außer diesen Schwierigkeiten kommen bei den letztgenannten, mit
Rücklauf ausgerüsteten Zentrifugen noch Verstopfungen der Rohre vor, die das unten
ablaufende Gut in die Trennkammer leiten.
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Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung einer Zentrifuge mit ununterbrochenem
Rücklauf, bei welcher die geschilderten Nachteile der bekannten Zentrifugen mit
Rücklauf vermieden werden.
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Bei bestimmten Schleudervorgängen mit Rücklauf; z. B. beim Trennen
von Stärke und Kleber aus Korn; hat bisher die Regelung der Strömung der Zulaufflüssigkeit
und der Waschflüssigkeit ein schwieriges Problem gebildet. Die Zentrifuge gemäß
der Erfindung mit ununterbrochenem Rücklauf gestattet die Verwendung von verhältnismäßig
größeren Mengen von Waschflüssigkeit in der Rücklaufleitung für den unteren Ablauf
bei gleichzeitig hohem Trennwirkungsgrad und verbesserter Regelung der Zulauf-und
Waschflüssigkeitsmengen, die jeweils die Maschine durchsetzen, und mit sehr wirksamer
Verhinderung der Ablagerung der gelösten Stoffe.
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Weiter erfordert bei dieser Zentrifuge der Rücklaufweg für das unten
ablaufende Schleudergut nicht die Anordnung einer übermäßig großen Zahl von Austrittdüsen
für das unten ablaufende Gut.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben
sich au: der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung
mit der Zeichnung.
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Das Ziel der Erfindung wird im wesentlichen durch eine zweckmäßige
Bemessung und Anordnung dex Rücklaufrohre für den unteren Ablauf erreicht, welche
den rückgeführten unteren Ablauf und die Waschflüssigkeit zwischen den Trommeldüsen
am Trommelumfang in einer Weise und mit einer Geschwindigkeit verteilen, die Anhäufungen
von festen Stoffen zwischen den Düsen verhindern und das Verstopfen der Düsen auf
ein Mindestmaß herabsetzen oder vermeiden und für das Rückgewinnen der gelösten
Stoffe die ursprüngliche Zulaufflüssigkeit durch Waschflüssigkeit verdrängen, so
daß die ursprüngliche Zulauffliissigkeit in den Überlauf austritt.
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Die richtige Lage der Rohraustrittöffnung ist wichtig, und sie sollte
zur Erzielung optimaler Ergebnisse möglichst genau in der Mitte zwischen zwei benachbarten
Trommeldüsen sein. Dieser Mittelstellung geringfügig vorauseilende Rohraustrittöffnungen
beeinträchtigen das Ergebnis nicht sehr wesentlich. Rohre, die gegenüber der Mittelstellung
nacheilen, geben schlechte Ergebnisse. Rohre, die parallel zum Umfang der Trommel
münden, sind nicht wesentlich vorteilhafter als Rohre mit radialer Mündung.
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Die Geschwindigkeit des Austrittstrahles aus dem Rücklaufrohr muß
groß genug sein, um die Trommel, die Düsen und die Rohre selbst frei zu halten.
Rohre, die im Verhältnis zum Querschnitt der Austrittdüsen des unteren Ablaufs einen
zu großen Querschnitt haben, ergeben Ablagerungen von festen Teilchen. Die Rohrlänge
kann ohne nachteilige Beeinflussung der Abklärung des Überlaufs um wesentliche Beträge
verändert werden, solange das Spiel zwischen dem Ende des Rohres und der Trommel
genügt, die Verstopfung des Rohres zu vermeiden und solange die Geschwindigkeit
des Austrittstrahles ausreichend ist. Das Mindestspiel der Rohrenden soll etwa gleich
einem Viertel des Rohraustrittdurchmessers sein. Die Zahl der verwendeten Rohre
und Düsen kann je nach dem zu lösenden Trennproblem gewählt werden. Der erhöhte
volumetrische Wirkungsgrad der Trommel infolge der vermiedenen Anhäufung von festen
Stoffen zwischen den Trommeldüsen sowie andere Faktoren, z. B. eine geringere Verwirbelung
bei der Zentrifuge gemäß der Erfindung, tragen zur wesentlichen Verbesserung des
Wirkungsgrades bei der Zentrifuge gemäß der Erfindung bei. Diese Verbesserung kann
praktisch in einer beträchtlichen Erhöhung der Dichte des unteren Ablaufs ihren
Ausdruck finden bei der gleichen Abklärung des Überlaufs, die durch die Anordnung
der itohre etwa in der Mitte zwischen den Düsen erreicht wird, im Vergleich zu der
Anordnung, bei welcher die Rohre an den Düsen münden.
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Versuche mit einer größeren Anzahl von Düsen und Rohren ergaben wesentliche
Verbesserungen bei der Rückgewinnung der festen Stoffe und zeigten, daß mehr als
das Fünffache an Zulaufflüssigkeit und mehr als das Siebenfache an Waschflüssigkeit
bei der Zentrifuge gemäß der Erfindung verwendet werden können als bei ähnlichen
Maschinen für das Erzielen einer gleichen Menge an festen Stoffen im Überlauf.
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Es wurde ferner festgestellt, daß die Anordnung von »Fangkammern«
im Umfang der Trommeln der Maschinen nützlich ist, um das Ablagern der löslichen
Stoffe zu verhindern, jedoch nicht im gleichen Maß wirksam in für die Abklärung
des Überlaufs, und daß eine um die Rohre gelegte Ummantelung, um diese von der Haupttrommelkammer
zu trennen, zwar nicht die Abklärung des Überlaufs unterstützt, jedoch zu einem
gewissen Grad dazu beiträgt, die Ablagerung von löslichen Stoffen zu verhindern.
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In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt einer
Ausführungsform der Zentrifuge gemäß der Erfindung, Fig. 2 in kleinerem Maßstab
eine schematische Darstellung in Draufsicht, aus der insbesondere ein Teil der Rücklaufleitung
für die Rückführung des unten ablaufenden Gutes ersichtlich ist, Fig. 3 in größerem
Maßstab und im Querschnitt eine Einzelheit eines Teils der Trommel, aus der insbesondere
ein Teil des Rücklaufweges des unten ablaufenden Gutes ersichtlich ist, Fig.4 zu
einem Viertel eine Draufsicht auf die Trommel, aus welcher die Austr ittdüsen und
die Lage der Rücklaufrohre für das unten ablaufende Gut ersichtlich sind, Fig. 5
in größerem Maßstab eine Abwicklung eines nach der Linie 5-5 in Fig. 3 geführten
Schnittes, Fig.6 eine Einzelheit im Schnitt, ähnlich Fig.3, jedoch einer anderen
Ausführungsform der Erfindung, Fig. 7 eine Einzelheit im Schnitt, ähnlich Fig. ß,
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie
8-8 in Fig. 7, Fig.9 eine Einzelheit im Schnitt, ähnlich Fig.3, wieder einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung, Fig. 10 eine Einzelheit in einem nach der Linie 10-10
in Fig.9 geführten Schnitt.
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Die in Fig. 1 bis 5 dargestellte Ausführungsform der Erfindung zeigt
eine Trommel 10, die in einem Gehäuse 11 angeordnet ist. Die Trommel 10 ist
an der Welle 12 befestigt, die ihrerseits über eine Kupplung 13 mit der lotrechten
Antriebswelle 14 verbunden ist.
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Zweckmäßigerweise wird die Trommel 10 durch eine Anzahl voneinander
trennbarer ringförmiger Teile gebildet. Die kegelstumpfförmigen oberen und unteren
Trommelteile 16 und 17 werden nach ihrem Zusammenbau in bekannter Weise durch einen
mit Gewinde versehenen Sperring 18 zusammengehalten. Die Teile 16 und 17 sind so
gestaltet, daß sie eine Trennkammer 19 mit oberen und unteren konischen äußeren
Wandflächen bilden, die von der Drehachse nach außen zu den Trommelaustrittdüsen
konvergieren. Die Berührungsfläche zwischen den Trommelteilen wird durch bekannte
Mittel, beispielsweise durch einen elastischen Dichtungsring 20, abgedichtet. Der
untere Teil 17 ist mit einer inneren kegelstumpfförmigen Nabe 21 versehen,
die auf dem unteren Ende der Welle 12 sitzt und eine Wand der Zulaufkanäle für die
Trennkammer bildet. Das untere Ende der Welle 12 ist für die Aufnahme einer Mutter
22 und- einer Gewindehülse 23 mit einem Gewinde versehen. Die Mutter 22 dient dazu,
die Trommel und eine Flügelradpumpe auf der Welle 12 zu halten. Die Hülse 23 ist
mit einem Flansch ausgestattet, der eine scheibenförmige Unterseite 24 aufweist.
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Für das Austragen des durch Schleuderkraft abgetrennten Überlaufs
ist der obere Teil 16 der Trommel mit einem zylindrischen Ansatz 26 versehen, der
in einem ringförmigen überlaufrand 27 endet. Innerhalb des Trommelteils 16 ist ein
konisches Ein-Laufrohr 28 angeordnet, das sich unten zu einem Hohlkegel 29 erweitert.
Das Einlaufrohr 28 ist mit sich nach innen erstreckenden Rippen 31 versehen. Die
Räume zwischen diesen Rippen bilden nach außen mündende Kanäle 32 für die Zufuhr
des Schleudergutes. Das durch die Kanäle 32 zugeführte Schleudergut
tritt
in die Trennkammer 19 mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit durch die ringförmige
Öffnung 33 am unteren Ende der Trennkammer 19 ein.
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Die Außenrippen 34 des Einlaufrohres 28 dienen dazu, den oberen Trommelteil
16 in Abstand zu halten und so die Strömung des Überlaufgutes zum Rand 27 zu ermöglichen.
Eine Anzahl von im Abstand zueinander befindlichen konischen Schleuderscheiben 36
an den Rippen 34 haben äußere waagerechte Austraglippen mit einem Durchmesser, der
etwa dem der ringförmigen Eintrittöffnung 33 des Gutes entspricht. Hierdurch wird
ein Absetz- oder Trennbereich um die Eintrittöffnung 33 und die Außenränder der
Scheiben für das wirksame Trennen der festen Stoffe vom zugeführten Gut und für
das Trennen des Zulaufgutes vom Rücklauf geschaffen.
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Das durch Schleuderkraft abgetrennte, unten ablaufende Gut tritt aus
der Trommel durch die Düsen 41 aus, welche im Außenmantel 42 der Trommel in Umfangsrichtung
in voneinander im Abstand befindlichen Stellen (Fig.4) angeordnet sind. Die Einzelheiten
der Konstruktion dieser Düsen können veränderlich sein, es ist jedoch zur Verminderung
von Energieverlusten wünschenswert, daß sie das Gut in bezug auf die Drehrichtung
nach rückwärts austreten lassen. Bei der in Fig. 4 gezeigten Düsenkonstruktion ist
die Trommel mit sich in radialer Richtung erstreckenden Öffnungen 43 versehen, die
ein Gewinde für die Aufnahme von Hülsen 44 aufweisen. In jeder Hülse 44 ist eine
Buchse 46 so eingesetzt, daß sie sich auf der Hülse 44 abstützt und so eine Auflage
für die Düse 41 bildet. Der Durchtrittskanal dieser Düse weist einen radialen Teil
48 und einen Mündungsteil 49 auf, der in bezug auf die Drehrichtung nach rückwärts
gerichtet ist.
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Bei der in Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung
stehen alle Eintrittenden der Düsen 41 mit einer ringförmigen Aussparung 51, der
sogenannten Fangkammer, in Verbindung, die ihrerseits mit der Haupttrennkammer 19
in Verbindung steht. Es wurde festgestellt, daß diese Fangkammer zur Verhinderung
der Ablagerung von löslichen Stoffen beiträgt, jedoch das Abklären des Überlaufs
oder das Abtrennen der festen Stoffe nicht wesentlich begünstigt. Wie insbesondere
aus Fig.3 ersichtlich, ist die ringförmige Aussparung 51 durch die voneinander im
Abstand befindlichen oberen und unteren waagerechten Flächen 52 und 53 und durch
die Umfangsfläche 54 begrenzt.
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Das äußere feststehende Gehäuse 11 wird vorzugsweise durch eine Anzahl
voneinander lösbarer ringförmiger Abschnitte 56, 57 und 58 gebildet (Fig. 1). Der
obere Abschnitt 56 bildet eine spiralförmige Kammer 59 für die Aufnahme des überlaufgutes,
das über den Rand 27 austritt, und trägt die konzentrischen Leitungen 61 und 62,
die einen Kanal 63 für die Zufuhr des Schleudergutes in das Einlaufrohr 28 bilden.
Die Gehäuseabschnitte 57 und 58 sind so gestaltet, daß sie eine ringförmige Kammer
64 bilden, welche das Gut, das aus den Düsen 41 austritt, aufnimmt. An den Gehäuseabschnitten
57 und 58 können Füllringe 66 und 67 vorgesehen sein, um zwischen sich einen verhältnismäßig
engen ringförmigen Durchtrittskana168 zu bilden, durch welchen das in einem Strahl
austretende Gut in den Ringraum 64 gelangt.
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Bei der in Fig. 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform weist der Rücklaufweg
für das unten ablaufende Gut ein unteres Gehäuse 77 (Fig. 1) auf, welches den Einlaßkanal
78 zur Düse 79 bildet. Der Einlaßkanal 78 steht mit dem Austrittende der Leitung
81 (Fig. 2) in Verbindung, deren Einlaßende tangential zum Ringraum 64 für den unteren
Ablauf übergeht. Die ventilgesteuerte Rohrleitung 82 dient zur regelbaren Zufuhr
von Waschflüssigkeit in die Leitung 81, während der endgültige Abzug des unten ablaufenden
Gutes über die ventilgesteuerte Rohrleitung 83 erfolgt.
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Der Ventilkörper 84 (Fig. 1), der an einer mit Gewinde versehenen
Spindel 86 befestigt ist, die mit einem Handrad 87 verbunden ist, dient dazu, die
Geschwindigkeit des Strahles des rücklaufenden, unten ablaufenden Gutes und derWaschflüssigkeiten
zu regeln.
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Die mit einer Flügelradpumpe versehene Schileudertrommel nimmt das
durch die Düse 79 nach oben eintretende Gut auf. Die Flügelradpumpe besitzt ein
konisches Gehäuse 89, das am Trommelteil 17 befestigt ist, welcher mit einer nach
unten gerichteten axialen Öffnung 91 versehen ist, die sich unmittelbar über der
Düse 79 befindet. In Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete radiale
Flügel 92 erteilen dem rückgeführten Gut eine Umlaufgeschwindigkeit, wodurch dieses
nach oben längs der konischen Innenfläche des Trommelabschnittes 89 gefördert wird.
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Im unteren Teil der Trennkammer 19 ist über der inneren konischen
Fläche des Trommelabschnittes 17 eine Anzahl von Rücklaufrohren 93 (Fig. 1 und 3
bis 5) angeordnet. Die unteren inneren Enden der Rohre 93 stehen mit der Flügelradkammer
in Verbindung und sind bei der gezeigten Konstruktion an Hülsen 94 befestigt, welche
ihrerseits auswechselbar in den Öffnungen 96 sitzen, die im Trommelteil 21 angeordnet
sind. Ein elastischer Dichtungsring 97 dient dazu, ein Lecken an jeder Hülse zu
verhindern. Die äußeren Enden 98 der Rohre 93 weisen im wesentlichen keine Strömungsbehinderungen
auf und münden in der Nähe des Außenumfangs der Trennkammer 19. Bei dieser Ausführungsform
sind die Rohre gebogen, so daß sie in waagerechter Richtung und im rechten Winkel
zur Ftläche 54 in die Fangkammer 51 in der Mitte zwischen den Düsen 41 münden, wie
in Fig. 4 dargestellt,, wobei die Anzahl der Rohre der Anzahl der Düsen gleich ist.
Der Durchmesser der Rohre 93 und ihre Anordnung sind ein wichtiges Merkmal der Erfindung.
Wie bereits betont, muß ihr Durchmesser so bemessen sein, daß eine bestimmte Geschwindigkeit
aufrechterhalten bleibt und auch ein Verstopfen der Rohre sowie eine Anhäufung von
festen Stoffen zwischen den Trommeldüsen auf der Innenseite des Umfangs der Trommel
verhindert wird.
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Bei zwölf Düsen und Rohren, wie bei dieser Ausführungsform vorgesehen,
ist der Abstand zwischen dem Austrittende jedes Rohres 93 und den Eintrittenden
der benachbarten Düsen wesentlich geringer als der radiale Abstand von der Drehachse
zum Austrittende jedes Rohres 93. Obwohl eine größere oder eine geringere Zahl von
Düsen und Rohren für bestimmte Verwendungszwecke der Zentrifuge vorgesehen sein
kann, ist es im allgemeinen zweckmäßig, ein Verhältnis von 1 : 1 oder ein kleineres
Verhältnis zwischen dem Sehnenabstand vom Rohraustrittende zur benachbarten Düse
und dem radialen Abstand von der Drehachse zum Rohraustrittende zu wählen.
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Die Anordnung eines Mantels 101 vorzugsweise von kegelstumpfförmiger
Gestalt zwischen der Aussparung 51 und dem Hauptteil der Trennkammer trägt zur Verhinderung
des Ablagerns von löslichen Stoffen bei. Bei Anordnung eines solchen Mantels besteht
die Verbindung zwischen der Aussparung 51
und dem Hauptteil der
Trennkammer durch den ringförmigen Raum 104.
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Die mit dem unteren Ende des Gehäuses 11 in Verbindung stehende Ablaßleitung
106 (Fig. 1) dient für das Abführen verspritzten Gutes. Die durch die Druckfedern
108 nach unten gedrückten Führungsstangen 107 erleichtern den Zusammenbau der Maschine.
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Das Gemisch von unten ablaufendem Gut und Waschflüssigkeit tritt durch
die Rohre 93 mit verhältnismäßig hoher radialer Geschwindigkeit und mit einer Strahlwirkung
an den äußeren Enden der Rohre aus. Da das Gut auf den Raum innerhalb der Rohre
beschränkt ist, bis zu dem Augenblick seines Austritts aus den äußeren Enden dieser
Rohre, ist die dem Gut mitgeteilte Umlaufgeschwindigkeit etwa der Umfangsgeschwindigkeit
an den äußeren Enden der Rohre gleich. Da die Scheiben 36 bis in die Nähe der Enden
der Rohre 93 reichen, hat das rückgeführte Gut bei seinem Eintritt in die Aussparung
oder Kammer 51 eine verhältnismäßig hohe scheinbare Wichte im Vergleich zu dem in
der die Scheiben 36 umgebenden Haupttrennzone der Kammer 19 befindlichen Gut, was
zur Erzeugung der Strahlwirkung aus den Rohren 93 beiträgt. Das durch die Rohre
93 austretende, unten ablaufende Gut füllt die Aussparung 51 zwischen den Düsen
weitgehend aus und fließt in Umfangsrichtung mit einer Umfangsschicht von umlaufendem
Schlamm, der durch die Düsen 41 für das unten ablaufende Gut austritt. Beim Fließen
durch die Aussparung 51 oder längs des äußeren Trommelumfangs, wenn keine Aussparung
51 vorgesehen ist, findet ein ständiger Austausch von festen Stoffen und Flüssigkeit
zwischen der zurückgeführten umlaufenden Schlammschicht und dem Gut in der benachbarten
Trennzone statt. Die durch Fliehkraft aus dem Zulauf abgetrennten festen Stoffe
bewegen sich von der Hauptschleuderkammer durch den Raum 104 nach außen in die Aussparung
51. Wenn die Waschflüssigkeitsmenge ausreicht, um eine nach oben gerichtete Strömung
zu bewirken, fließt die Waschflüssigkeit von der Aussparung 51 durch den Raum 104
(Fig. 3) in die Hauptschleuderkammer, wodurch die Zulaufflüssigkeit und die löslichen
Stoffe wirksam von den durch Fliehkraft abgetrennten festen Stoffen des unten ablaufenden
Gutes verdrängt werden. Hierbei ist zu erwähnen, daß der ununterbrochene Austausch
zwischen dem Gut in der äußeren umlaufenden Schlammschicht und dem Gut im Hauptteil
der Trennkammer oder in der Nähe der Trennzone verhältnismäßig gleichmäßig um die
ganze Trommel herum verteilt ist, während das aus den äußeren Enden der Rohre 93
austretende zurückgeführte Gut scharf auf Bereiche begrenzt ist, die sich in der
Mitte zwischen den Austrittdüsen 41 befinden. Daher findet der Austausch statt,
während sich die Hauptmenge des Gutes in der Aussparung 51 befindet oder die umlaufende
Schlammschicht in Umfangsrichtung zu den Düsen 41 fließt.
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Die zurückgeführte, in Umfangsrichtung fließende Schlammschicht wird
in einem ständigen Zustand der Bewegung gehalten, die durch die dem Gut innerhalb
der Rohre 93 aufgezwungenen Wirbel bedingt ist, wobei diese Verwirbelung noch durch
das in Strahlform aus den äußeren Enden der Rohre gegen den Trommelumfang zwischen
den Düsen austretende Gut gefördert wird. Die Verwirbelung ist in der Hauptsache
auf die umlaufende Schlammschicht begrenzt und breitet sich nicht in die Haupttrennkammer
aus, wo sie die wirksame Trennung stören könnte. Die Bildung von Tetraedern, wie
sie bei den bisher bekannten Maschinen infolge der Ansammlung von durch Fliehkraft
abgetrennten festen Stoffen zwischen den Düsen eintritt, wird entweder gänzlich
verhindert oder innerhalb solcher Grenzen gehalten, daß eine Störung der Arbeitsweise
der Maschine vermieden wird.
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Ein weiterer Erfolg der Erfindung besteht darin, daß sie höhere Trennwirkungsgrade
mit beträchtlich höheren Leistungen und/oder die Verwendung beträchtlich größerer
Mengen von Waschwasser ermöglicht, als es bei den bisher bekannten Maschinen möglich
war. Bei der Maschine gemäß der Erfindung kann die Zulaufgeschwindigkeit dementsprechend
gegenüber den bekannten Maschinen erhöht werden, ebenso wie eine Erhöhung der Menge
der Waschflüssigkeit vorgenommen werden kann, um eine wirksame Trennung sowohl hinsichtlich
der festen Stoffe als auch der löslichen Stoffe zu gewährleisten.
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Die verhältnismäßig hohe Strömungsgeschwindigkeit durch die Rohre
93 ist teilweise durch das auf das rückgeführte Gut wirkende verhältnismäßig hohe
Druckgefälle bedingt. Der Einlaß 91 des Flügelradpumpengehäuses 89 ist verhältnismäßig
klein im Verhältnis zum Durchmesser des Überlaufrandes 27. Der verhältnismäßig große
Unterschied in den Durchmessern an diesen Stellen hat ein beträchtliches hydraulisches
Druckgefälle zwischen dem unten ablaufenden Gut, das an den äußeren Enden der Rohre
93 in die Aussparung 51 zurückgeführt wird, und dem Druck auf das Gut, das sich
durch die Trennkammer an den äußeren Enden der Rohre 93 nach außen bewegt, zur Folge.
Für den praktischen Betrieb ist ein Druckgefälle entsprechend einer Wassersäule
von etwa 15 bis 30 m oder mehr vorzuziehen.
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Innerhalb des Rahmens der Erfindung können verschiedene Abänderungen
vorgenommen werden. Statt der Rohre 93 können Gußteile oder andere Konstruktionen
verwendet werden, die vergleichbare Kanäle für das Austreten des rückgeführten,
unten ablaufenden Gutes in begrenzte Bereiche zwischen den Austrittdüsen des unteren
Ablaufs im wesentlichen in der gleichen Weise wie bei den Rohren ergeben.
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DerRücklaufweg braucht keine direkte geschlossene Leitung sein, wie
sie in Fig. 2 dargestellt ist. So ist es beispielsweise möglich, in den Rücklaufweg
eine Entlüftungskammer oder eine Schwimmerkammer einzuschalten.
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Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist die der Fangkammer
51 nach Fig. 1 bis 5 entsprechende Aussparung 111 durch eine gekrümmte Außenwand
112 sowie durch eine obere Fläche 113 und eine untere Fläche 114 begrenzt. Die den
Rohren 93 entsprechenden Rohre 116 enden an ihren äußeren Enden 117 in der Aussparung
111. Die Rohre sind mit Warzen 118 zur Auflage an der Trommelwand versehen. Wie
aus der Zeichnung ersichtlich, ist bei dieser Ausführungsforrn die Ummantelung 101
weggelassen.
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Bei der in Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsform der Erfindung
ist die Konstruktion der Trommel weiter vereinfacht. Die Rohre 121 leiten das zurückgeführte
Gut in den äußeren Teil der Trennkammer zwischen die Austrittdüsen. Auf dem Rohr
121 liegt eine Ummantelung 122 auf, und eine weitere Ummantelung 123 erstreckt sich
zwischen den Rohren 121 und nach unten vom äußeren Umfang der Ummantelung 122. Diese
Konstruktion bildet einen ringförmigen Raum 124, der die Stelle der ringförmigen
Trommelaussparung 51 der Fig. 1 einnimmt.
Eine weitere vereinfachte
Ausführungsform ist in Fig. 9 und 10 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist
die Trommel in gleicher Weise wie in Fig. 7 konstruiert, und die Rohre 126 leiten
das unten ablaufende Gut in den äußeren Umfangsteil 127 der Trennkammer. Die äußeren
Enden der Rohre 126 befinden sich in der Mitte zwischen den Austrittdüsen des unteren
Ablaufs. Diese Ausführungsform ermöglicht eine höhere Leistung als bei den üblichen
Zentrifugen, wenn sie auch nicht in gleicher Weise wirksam ist wie die vorbeschriebenen
Ausführungsformen, die eine hohe Leistung zusammen mit einer wirksamen Abführung
der löslichen Stoffe durch Waschen ermöglichen.
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Innerhalb des Rahmens der Erfindung bestehen natürlich noch weitere,
hier nicht beschriebene Ausführungsmöglichkeiten.