DE102010012276A1

DE102010012276A1 - Vollmantel-Schneckenzentrifuge

Info

Publication number: DE102010012276A1
Application number: DE201010012276
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: GEA Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 2010-03-22
Filing date: 2010-03-22
Publication date: 2011-09-22
Also published as: WO2011117090A1

Abstract

Eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge, die folgendes aufweist: eine Schleudertrommel mit einem Trommelmantel (1) und einer Schnecke (2) mit einem Schneckenkörper (3), welcher von einem Schneckenblatt (4) umgeben ist, das mehrere Schneckengänge ausbildet, wobei zwischen den Schneckengängen eine Förderbahn zum Transport eines zu verarbeitenden Schleudergutes ausgebildet ist, einen Zulauf (7) für das Schleudergut in die Schleudertrommel, mindestens einen Feststoffaustrag (9) und mindestens einen Flüssigkeitsablauf (10), wobei die Schleudertrommel axial von einem Trommeldeckel (13) verschlossen ist, gekennzeichnet durch eine Rippenanordnung mit wenigstens einer oder mehreren Rippen (11) in der Schleudertrommel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der DE 100 65 060 B4 ist es bekannt, ein Tellerpaket in einem zylindrischen Abschnitt des Trommelraumes mit im wesentlichen konstanten Durchmesser anzuordnen und dieses Tellerpaket derart direkt dem Flüssigkeitsablauf vorzuschalten. Da das Tellerpaket direkt am Trommeldeckel anliegt oder an diesem befestigt ist, rotiert es nicht mehr mit einer Differenzdrehzahl zum Trommelmantel sondern dreht sich mit diesem mit. Im Gegensatz zu Tellereinsätzen auf der Schnecke treten bei diesem mit der flüssigkeitsseitigen Trommelwand verbundenen Tellereinsatz keine störenden Kurzschlußverbindungen zwischen der Klarphasensammelleitung des Tellereinsatzes und dem Feststoffraum außerhalb des Tellereinsatzes auf. Der Konzentratraum des Tellereinsatzes befindet sich außen am Tellerpaket, in welchem der Durchmesser des Trommelmantels durchgehend ausführbar ist und keiner Erweiterung bedarf. Auf diese Weise lassen sich auch schwer klärbare Gemische trennen, z. B. Gemische mit feinen Schwebstoffen. Diese Konstruktion hat sich im Betrieb hervorragend bewährt.
Bei Vollmantel-Schneckenzentrifugen ohne einen derartigen Tellereinsatz tritt im Bereich zwischen Schnecke eine starke Wirbelbildung auf, welche einen negativen Einfluss auf die Abscheidungen haben kann.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, dieses Problem zu verringern.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
Durch das Einbringen der Rippenanordnung, insbesondere des Rippenringes, in den bisher unberippten Raum vor dem Trommeldeckel wird der Flüssigkeit in diesem Bereich eine Starrkörperrotation aufgezwungen, die eine Wirbelbildung und damit ein Wiederaufmischen von bereits sedimentierten Partikeln verhindert bzw. die diesen Effekt zumindest verringert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vollmantel-Schneckenzentrifuge;
2 einen Schnitt durch einen Teilbereich einer zweiten erfindungsgemäßen Vollmantel-Schneckenzentrifuge;
3 einen Schnitt durch einen Teilbereich einer dritten erfindungsgemäßen Vollmantel-Schneckenzentrifuge; und
4 eine Abwicklung eines Teilbereiches einer Schnecke einer erfindungsgemäßen Vollmantel-Schneckenzentrifuge in eine Ebene.
1 zeigt eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge, welche neben den hier nicht abgebildeten Bestandteilen wie dem Antrieb und einem Maschinengestell M eine Schleudertrommel mit einem Trommelmantel 1 und mit einer Schnecke 2 aufweist, wobei die Schnecke 2 einen Schneckenkörper 3 sowie ein den Schneckenkörper 3 mehrfach umgebendes Schneckenblatt 4 umfasst. Zwischen den Schneckengängen 4 ist eine Förderbahn zum Fördern/Transport eines zu verarbeitenden Schleudergutes ausgebildet.
Der Schneckenkörper 3 weist einen zylindrischen Abschnitt 5a und einen sich darin anschließenden konisch verjüngenden Abschnitt 5b auf. Der zylindrische Abschnitt 5a wird axial von einem – hier zumindest im Bereich des Trommelraumes 6 zwischen dem Schneckenkörper 3 und dem Trommelmantel 1 hier konisch ausgebildeten – Trommeldeckel 13 verschlossen.
Die Funktion dieser Vollmantel-Schneckenzentrifuge ist wie folgt.
Das zu verarbeitende Produkt (Schleudergut P) wird durch das zentral angeordnete Einlaufrohr 7 über einen Verteiler 8 in den Trommelraum 6 mit der Schnecke 2 und dem die Schnecke 2 umgebenden Trommelmantel 1 geleitet. Durch Einwirkung der Schwerkraft setzen sich die Feststoffteilchen an der inneren Wandung des rotierenden Trommelmantels 1 ab.
Die Schnecke 2 rotiert mit einer etwas kleineren oder größeren Geschwindigkeit als die Trommel 1 und fördert den ausgeschleuderten Feststoff als Feststoffphase S zum konischen Abschnitt hin aus der Trommel zum Feststoffaustrag 9.
Die Flüssigkeitsphase L strömt dagegen zum zylindrischen Abschnitt 5a am hinteren Ende der Trommel 1 und wird dort durch ein Wehr 10 (hier eine oder mehrere Öffnungen im Trommeldeckel 13) abgeleitet.
Zwischen dem vom Trommeldeckel 13 aus betrachtet ersten Schneckengang x1 (siehe auch 2, 3 und 4) bzw. dem axialen Ende des Schneckenblattes 4 zum Trommeldeckel hin und dem Trommeldeckel 7 ist eine Rippenanordnung mit wenigstens einer Rippe 11 oder vorzugsweise mit mehreren Rippen 11, insbesondere mit einer Vielzahl von Rippen 11, auf dem Schneckenkörper 3 angeordnet.
Die Rippen 11 sind vorzugsweise einerseits radial und weiter vorzugsweise parallel zur Trommeldrehachse A ausgerichtet. Die Rippen 11 sind ferner vorzugsweise gleichmäßig umfangsverteilt. Sie sind zudem weiter bevorzugt auf einem inneren Ring 12 angebracht, der wiederum auf dem Schneckenkörper 3 angeordnet bzw. angebracht ist.
Der Ring 12 kann im Querschnitt L-förmig sein und mit Schrauben 17 axial am Schneckenkörper 3 befestigt sein. Die Drehbarkeit der Schnecke wird durch Lager 18 gewährleistet.
Auf der Schnecke 2 kann zudem zum konischen Bereich 5b hin eine Stauscheibenanordnung 14 ausgebildet sein.
Nach 1 ist das Wehr 10 mit einem oder mehreren Auslässen in einem Trommeldeckel 13 ausgebildet, welcher zum Trommelinnenraum hin eine konische Form hat.
In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn die Rippen 11 eine Geometrie aufweisen, welche der konischen Geometrie des Trommeldeckels 13 angepasst sind, d. h. die Rippen 11 weisen beispielsweise eine Dreieckform oder eine Trapezform auf, wobei ihre Seitenkanten bzw. ihre Seitenränder 11a radial zur Trommelachse ausgerichtet sind und ihre Außenkante bzw. ihr Außenrand 11b, die bzw. der zum Trommeldeckel 13 hin liegt, parallel zur Innenwand des Trommeldeckels 13 (1, 2) ausgerichtet ist.
Weist dagegen der Trommeldeckel 13 eine nicht konische, ebene Kontur auf, können die Rippen 11 auch eine Rechteckform aufweisen (3).
Der Rippenkörper bzw. die Rippenanordnung rotiert im Betrieb vorzugsweise mit dem Schneckenkörper 3, mit welchem er bzw. sie drehfest verbunden ist. Er weist damit in der Regel eine Differenzdrehzahl zur Trommel auf.
Vorzugsweise sind mehr als zehn, insbesondere mehr als 20 der Rippen 11 vorgesehen.
Während die Rippen 11 in den dargestellten Ausführungen vorzugsweise ebene Bleche sind, welche in Ebenen ausgerichtet sind, welche durch die Richtungen „parallel zur Drehachse” und „radial zur Drehachse” definiert sind, ist es auch denkbar, die Rippen 11 etwas winklig zur Drehachse anzustellen, d. h. nicht axial und/oder radial auszurichten.
In axialer Richtung zwischen der Schnecke 2 und den Rippen 11 kann ein optionaler Spalt ausgebildet sein. Ein Spalt 16 zum Trommeldeckel 13 ist vorgesehen, um die Relativdrehung realisieren zu können.
Bezugszeichenliste

1: Trommelmantel
2: Schnecke
3: Schneckenkörper
4: Schneckenblatt
5a: zylindrischer Abschnitt
5b: konischer Abschnitt
6: Trommelraum
7: Einlaufrohr
8: Verteiler
9: Feststoffaustrag
10: Wehr
11: Rippe
11a, b: Rand
12: Ring
13: Trommeldeckel
14: Stauscheibenanordnung
16: Spalt
17: Schrauben
18: Lager
P: Schleudergut
S: Feststoffe
L: Flüssigkeit
A: Trommeldrehachse
M: Maschinengestell

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10065060 B4 [0002]

Claims

Vollmantel-Schneckenzentrifuge, die folgendes aufweist: a) eine Schleudertrommel mit einem Trommelmantel (1) und einer Schnecke (2) mit einem Schneckenkörper (3), welcher von einem Schneckenblatt (4) umgeben ist, das mehrere Schneckengänge ausbildet, b) wobei zwischen den Schneckengängen eine Förderbahn zum Transport eines zu verarbeitenden Schleudergutes ausgebildet ist, c) einen Zulauf (7) für das Schleudergut in die Schleudertrommel, d) mindestens einen Feststoffaustrag (9) und mindestens einen Flüssigkeitsablauf (10), e) wobei die Schleudertrommel axial von einem Trommeldeckel (13) verschlossen ist, gekennzeichnet durch f) eine Rippenanordnung mit wenigstens einer oder mehreren Rippen (11) in der Schleudertrommel.
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenanordnung in dem axialen Bereich zwischen der Schnecke und dem Trommeldeckel (13) ausgebildet ist.
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenanordnung drehfest mit der Schnecke (2) verbunden ist.
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenanordnung auf einem Schneckenkörper (3) befestigt ist.
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenanordnung einen auf dem Schneckenkörper (3) befestigten Ring (12) aufweist und eine Vielzahl der Rippen (11), die mit dem Ring (12) verbunden sind.
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (12) radial ausgerichtet sind.
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) parallel zur Drehachse ausgerichtet sind.
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) am Ring (12) umfangsverteilt angeordnet sind.
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) eine Trapezform oder Dreieckform aufweisen.
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) eine Rechteckform aufweisen.
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) zum Trommeldeckel (13) beabstandet verlaufen.
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) zum Trommeldeckel (13) beabstandet parallel verlaufen.
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trommeldeckel (13) zum Trommelinnenraum hin eine konische Form hat und dass die Rippen (11) eine Geometrie aufweisen, welche der konischen Geometrie des Trommeldeckels (13) angepasst sind.