DE102011055513A1

DE102011055513A1 - Schubzentrifuge und Verfahren zum Betreiben einer Schubzentrifuge

Info

Publication number: DE102011055513A1
Application number: DE201110055513
Authority: DE
Inventors: Gunnar Grim; Peter Schmidt
Original assignee: Andritz KMPT GmbH
Current assignee: Andritz KMPT GmbH
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2013-05-23
Also published as: CH705773A2; CH705773B1

Abstract

Schubzentrifuge 1, aufweisend eine rotierbare Filtertrommel 3 mit einer Längsachse 5, mit einer Filtertrommelinnenumfangsfläche 7 und mit einer Außentrommel 9 und einer Innentrommel 11, die relativ zueinander axial hin und her bewegbar sind, und einen Schubboden 13, der in der Innentrommel 11 angeordnet ist und mit der Außentrommel 9 fest verbunden ist, und aufweisend eine pneumatische Düsenvorrichtung 17 und/oder eine hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung 19, von welcher pneumatischen Düsenvorrichtung 17 und/oder hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung 19 ein oder mehrere zugehörigere Luftstrahl/en 23 bzw. Flüssigkeitsstrahl/en 27 sukzessive oder gleichzeitig entlang im Wesentlichen der gesamten Innenlänge der Filtertrommel 3 gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche 7 aufbringbar ist/sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schubzentrifuge, welche eine rotierbare Filtertrommel mit einer Längsachse, mit einer Filtertrommelinnenumfangsfläche und mit wenigstens einem Trommelkörper, und einen Schubboden aufweist, der in der Filtertrommel angeordnet ist, wobei der Schuboden und der wenigstens eine Trommelkörper relativ zueinander axial (in Längsrichtung der Filtertrommel) hin- und her bewegbar sind, indem z. B. der Schubboden relativ zu dem wenigstens einen Trommelkörper axial hin und her bewegbar ist (oder umgekehrt). Die Schubzentrifuge kann z. B. auch mehrstufig sein, wobei die Filtertrommel z. B. entsprechend der Stufenzahl mehrere Trommelkörper hat, wobei die Schubzentrifuge z. B. als zweistufige Schubzentrifuge mit einem Außentrommelkörper und einem Innentrommelkörper ausgebildet sein kann. Die Schubzentrifuge kann demgemäß z. B. aufweisen eine rotierbare Filtertrommel mit einer Längsachse, mit einer Filtertrommelinnenumfangsfläche und mit einem Außentrommelkörper und einem Innentrommelkörper, die relativ zueinander axial hin und her bewegbar sind, und einen Schubboden, der im Innentrommelkörper angeordnet ist und mit dem Außentrommelkörper fest verbunden ist. Die zweistufige Ausführung ist die am häufigsten verwendete Ausführung von Schubzentrifugen. Die Schubzentrifuge kann auch drei und noch mehr Stufen mit entsprechend drei und noch mehr Trommelkörpern aufweisen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Schubzentrifuge.
Eine wie eingangs erläuterte Schubzentrifuge ist z. B. aus der DE 25 42 916 A1 bekannt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Schubzentrifuge geschaffen, welche einfacher handzuhaben ist. Ferner wird ein Verfahren zum Betreiben der Schubzentrifuge bereitgestellt, welches eine vereinfachte Handhabung der Schubzentrifuge mit sich bringt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Schubzentrifuge bereitgestellt, aufweisend eine rotierbare Filtertrommel mit einer Längsachse, mit einer Filtertrommelinnenumfangsfläche, und mit wenigstens einem Trommelkörper, und einen Schubboden, der in der Filtertrommel angeordnet ist, wobei der Schuboden und der wenigstens eine Trommelkörper relativ zueinander axial hin und her bewegbar sind, wobei die Schubzentrifuge ferner aufweist eine pneumatische Düsenvorrichtung (d. h., eine Druckluft-Düsenvorrichtung) und/oder eine hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung, von welcher pneumatischen Düsenvorrichtung und/oder hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung ein oder mehrere zugehörigere Luftstrahl/en bzw. Flüssigkeitsstrahl/en, z. B. sukzessive oder gleichzeitig, entlang im Wesentlichen einer gesamten Innenlänge der Filtertrommel (d. h. z. B. von zumindest benachbart einem axialen Filtertrommel-Bodenende (benachbart zum Schubboden) der Filtertrommel bis zumindest benachbart zu einem gegenüberliegenden axialen Filtertrommel-Austragsende der Filtertrommel) oder entlang der Längsachse entlang eines Teilabschnitts der Innenlänge der Filtertrommel gegen die (radial begrenzende) Filtertrommelinnenumfangsfläche aufbringbar ist/sind. Optional hat die Filtertrommel z. B. einen Außentrommelkörper und einen Innentrommelkörper, die relativ zueinander axial hin und her bewegbar sind, wobei der Schubboden im Innentrommelkörper angeordnet ist und mit der Außentrommel fest verbunden ist, wobei die Schubzentrifuge z. B. als zweistufige Schubzentrifuge ausgebildet ist.
Der wenigstens eine Trommelkörper kann axial fest gelagert sein, und der Schubboden kann axial bewegbar sein (oder umgekehrt). Der Außentrommelkörper ist z. B. axial fest gelagert, und der Innentrommelkörper ist z. B. relativ zur Außentrommel axial verschiebbar gelagert. Die Schubzentrifuge weist z. B. einen Axialbewegungsmechanismus bzw. Längsverlagerungsmechanismus auf, von welchem der wenigstens eine Trommelkörper, z. B. der Innentrommelkörper, axial verschoben wird, wobei der Axialbewegungsmechanismus derart eingerichtet ist, dass von ihm der wenigstens eine Trommelkörper, z. B. der Innentrommelkörper periodisch axial hin und her verlagert bzw. verschoben wird. Im Falle dass der wenigstens eine Trommelkörper axial fest gelagert ist, kann z. B. der Axialbewegungsmechanismus den Schubboden periodisch axial hin und her bewegen.
Der Axialbewegungsmechanismus ist z. B. ein hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Antriebsmechanismus. Die Schubzentrifuge weist z. B. einen Rotationsantrieb zum Rotieren der Filtertrommel auf, welcher z. B. ein elektrischer Antrieb ist. Der Schubboden ist z. B. über sich axial durch einen Innentrommelkörperboden des Innentrommelkörpers sich hindurch erstreckende Stangen mit einem Außentrommelkörperboden des Außentrommelkörpers verbunden. Die Filtertrommel hat einen Filtertrommelboden, welcher z. B. mehrteilig ist und z. B. von dem Schubboden und dem Trommelkörperboden des wenigstens einen Trommelkörpers gebildet ist, oder z. B. dreiteilig ist und z. B. von dem Schubboden, dem Innentrommelkörperboden und dem Außentrommelkörperboden ausgebildet ist. Die Filtertrommel weist eine Zuführvorrichtung mit z. B. einer Zuführleitung auf, über welche ein zu filterndes Material, z. B. eine zu filternde Suspension in die Filtertrommel zuführbar ist, wobei ein Zuführ-Auslass der Zuführvorrichtung z. B. benachbart zum Filtertrommelboden bzw. benachbart zum Schubboden angeordnet ist und damit benachbart zum einen Axialende bzw. Axialendabschnitt (Filtertrommel-Bodenende) der Filtertrommel angeordnet ist. Das gegenüberliegende, andere Axialende (bzw. der gegenüberliegende, andere Axialendabschnitt) der Filtertrommel bildet das axiale Filtertrommel-Austragsende der Filtertrommel, an welchem ein ausgesiebtes Material von dem zu filternden Material, z. B. in Form eines sich an der Filtertrommelinnenumfangsfläche niederschlagenden Filterkuchens, aus der Filtertrommel ausgetragen bzw. aus dieser abgeführt wird. Am axialen Filtertrommel-Austragsende weist die Schubzentrifuge eine Abführvorrichtung, z. B. Feststoff-Abführvorrichtung, mit einem Abführ-Einlass bzw. Austrittseinlass auf, mittels welcher das ausgesiebte bzw. ausgefilterte Material bzw. das Filterkuchen-Material von der Schubzentrifuge abführbar ist.
Die pneumatische Düsenvorrichtung hat z. B. eine (z. B. genau eine oder nur eine) Luft-Düse (Druckluft-Düse), welche axial (in Längsrichtung der Filtertrommel) verlagerbar bzw. verschiebbar, z. B. linear verlagerbar bzw. linear verschiebbar, ist (entlang einer (Bewegungs-)Bahn), wobei die Luft-Düse z. B. im Wesentlichen entlang der gesamten Innenaxiallänge bzw. Innenlänge der Filtertrommel, d. h. von einem Axialende oder von benachbart zu einem Axialende bis zum anderen Axialende oder zu benachbart zum anderen Axialende der Filtertrommel, axial bewegbar, z. B. linear axial bewegbar, ist. Über die (z. B. einzelne oder einzige) axial verlagerbare Luft-Düse kann in Axialrichtung/Längsrichtung der Filtertrommel (im Wesentlichen) jede Position in der Filtertrommel mit dem von der Luft-Düse ausgebbaren bzw. ausgegebenen Luftstrahl (Druckluftstrahl) erreicht werden. Durch Drehen der Filtertrommel kann damit im Wesentlichen jede Stelle der Innenumfangsfläche der Filtertrommel vom Luftstrahl der Luft-Düse erreicht werden. Die pneumatische Düsenvorrichtung kann auch mehrere in Längsrichtung der Filtertrommel im Axial-Abstand, z. B. im festen Axial-Abstand, zueinander angeordnete Luft-Düsen (Druckluft-Düsen) aufweisen, welche (z. B. insgesamt bzw. gemeinsam) axial (in Längsrichtung der Filtertrommel) verlagerbar bzw. verschiebbar, z. B. linear verlagerbar bzw. linear verschiebbar, sind (entlang einer (Bewegungs-)Bahn), wobei die Luft-Düsen z. B. im Wesentlichen entlang der gesamten Innenaxiallänge bzw. Innenlänge der Filtertrommel, d. h. von einem Axialende oder von benachbart zu einem Axialende bis zum anderen Axialende oder zu benachbart zum anderen Axialende der Filtertrommel, z. B. linear axial bewegbar, sind, sodass entlang der Linearverschiebung der Luft-Düsen im Wesentlichen jede Stelle der Filtertrommelinnenumfangsfläche mit einem Luftstrahl beaufschlagbar ist. Die Luft-Düse oder die Luft-Düsen kann/können auch nur entlang eines Teilabschnitts der Innenlänge der Filtertrommel längsverschiebbar sein, sodass nur ein entsprechender Teilabschnitt der Innenumfangsfläche der Filtertrommel mit einem Luftstrahl/mit Luftstrahlen beaufschlagbar ist. Im Falle mehrerer Trommelkörper unterschiedlichen Durchmessers, z. B. im Falls des Außentrommelkörpers und des Innentrommelkörpers, kann/können für den jeweiligen Trommelkörper eine oder mehrere (wie oben erläutert axial-verlagerbare) Luft-Düsen mit einem an den jeweiligen Trommelkörperdurchmesser speziell angepassten (unterschiedlichen) Radialabstand zur (jeweiligen) Trommelkörperinnenumfangsfläche vorgesehen sein.
Als Luftmedium kommt z. B. normale, komprimierte Atmosphären-Luft (Druckluft) in Frage, es kann auch irgendein spezielleres, komprimiertes Gas oder Gasgemisch als Luftmedium herangezogen werden.
Die pneumatische Düsenvorrichtung kann z. B. ein Luftdüsenregister mit in Axialrichtung bzw. Längsrichtung der Filtertrommel im Abstand voneinander angeordneten Luft-Düsen aufweisen, wobei die Luft-Düsen gleichzeitig mit Druckluft beaufschlagt werden können oder wobei die Luft-Düsen sukzessive, z. B. vom einen Filtertrommel-Axialende aus (welches z. B. dem Filtertrommelboden zugewandt ist) bis zum anderen Filtertrommel-Axialende (welches z. B. dem Filtertrommel-Austragsende zugewandt ist), mit Druckluft beaufschlagt werden, wobei die vorausgehend mit Druckluft beaufschlagten Luft-Düsen mit Luftdruck beaufschlagt bleiben oder entsprechend sukzessive nicht mehr mit Luftdruck beaufschlagt werden. Die Luft-Düsen des Luftdüsenregisters sind z. B. im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Filtertrommel ausgerichtet hintereinander angeordnet (entlang einer Bahn). Durch Drehen der Filtertrommel kann damit im Wesentlichen jede Stelle der Innenumfangsfläche der Filtertrommel von den Luftstrahlen des Luftdüsenregisters erreicht werden. Die Luft-Düsen des Luftdüsenregisters können an die Durchmesser von Trommelkörpern, z. B. des Außentrommelkörpers und des Innentrommelkörpers, angepasste, unterschiedliche Radialabstände zu den Trommelkörperinnenflächen haben.
Beim Anwenden bzw. Betreiben der pneumatischen Düsenvorrichtung und/oder beim Anwenden bzw. Betreiben der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung wird die Filtertrommel z. B. langsamer, z. B. wesentlich langsamer, rotiert als im normalen Filterbetrieb. Diesbezüglich wird die Filtertrommel z. B. mit einer Drehzahl von kleiner gleich 50% oder kleiner gleich 25% oder kleiner gleich 10% oder kleiner gleich 5% der Drehzahl im normalen Filterbetrieb rotiert.
Die pneumatische Düsenvorrichtung kann z. B. zum Entfernen bzw. Austragen von an der Innenumfangsfläche der Filtertrommel anhaftendem Filterkuchen herangezogen werden. D. h., durch Anwenden bzw. Betreiben der oben erläuterten pneumatischen Düsenvorrichtung kann der an der Innenumfangsfläche der Filtertrommel anhaftende Filterkuchen von der Filtertrommelinnenumfangsfläche durch Abblasen entfernt bzw. abgeblasen werden, wobei sich das entfernte bzw. abgeblasene Filterkuchen-Material u. a. aufgrund des langsamen (Weiter-)Drehens der Filtertrommel sowie z. B. aufgrund eines z. B. weiter erfolgenden periodischen axialen Hin- und Her-Bewegens der Innentrommel relativ zur Außentrommel oder z. B. allein durch die Anwendung der pneumatischen Düsenvorrichtung in Richtung zum axialen Filtertrommel-Austragsende bewegt bzw. dorthin bewegt wird, wo das Filterkuchen-Material dann über die (Feststoff-)Abführvorrichtung von der Schubzentrifuge weg abgeführt wird. Die pneumatische Düsenvorrichtung funktioniert hierbei somit als eine pneumatische Filterkuchen-Entfern/Austrags-Einrichtung zum Austragen des Filterkuchens außerhalb der normalen Filterbetriebszeiten der Schubzentrifuge. Die Luft-Düsen können eine axiale Förderwirkung haben, z. B. derart ausgerichtet sein, dass sie die Förderung des Filterkuchen-Materials in Richtung zu dem Austragsende hin unterstützen oder, z. B. allein, bewirken.
Die Anwendung der pneumatischen Düsenvorrichtung kann manuell gestartet werden, wobei die weitere Anwendung der pneumatischen Düsenvorrichtung gesteuert von einer Steuervorrichtung der Schubzentrifuge automatisch erfolgen kann. Es ist auch möglich, dass die Schubzentrifuge bzw. eine Steuervorrichtung der Schubzentrifuge derart eingerichtet ist, dass von ihr eine Anwendung der pneumatischen Düsenvorrichtung in vorbestimmten Zeitintervallen erfolgt. Die Schubzentrifuge kann auch mit einer Sensorvorrichtung ausgestattet sein, die mit der Steuervorrichtung der Schubzentrifuge verbunden ist und eine Dicke des Filterkuchens erfasst, wobei, bei Erreichen einer vorbestimmten Filterkuchen-Dicke, und/oder z. B. falls die Filtertrommel ein vorbestimmtes Unwucht-Niveau überschreitet und/oder z. B. falls die Restfeuchte des ausgetragenen Filterkuchens einen vorbestimmten Wert überschreitet und/oder falls z. B. die Filtrationsleistung (z. B. Durchlaufgeschwindigkeit und/oder Durchlaufmenge durch ein Sieb der Filtertrommel) einen vorbestimmten Wert unterschreitet, von der Steuervorrichtung die pneumatische Düsenvorrichtung angewendet bzw. betrieben wird, um den anhaftenden Filterkuchen zu entfernen, wonach die Schubzentrifuge von der Steuervorrichtung wieder zum Durchführen des Normalfilterbetriebs gesteuert wird. Das Anwenden bzw. Betreiben der pneumatischen Düsenvorrichtung geht z. B. mit einer von der Steuervorrichtung vorausgehend veranlassten Reduzierung der Filtertrommeldrehzahl einher, wonach dann die pneumatische Düsenvorrichtung zum Aufbringen des Luftstrahls oder der Luftstrahlen von der Steuervorrichtung betätigt wird.
Der jeweilige Luftstrahl kann ein kontinuierlicher Luftstrahl sein. Der jeweilige Luftstrahl kann auch ein diskontinuierlicher Luftstrahl, z. B. ein gepulster Luftstrahl sein. Die Steuervorrichtung kann derart eingerichtet sein, dass von ihr ein derartiger kontinuierlicher oder ein derartiger diskontinuierlicher (jeweiliger) Luftstrahl mittels der pneumatischen Düsenvorrichtung erzeugbar ist, z. B. durch entsprechende, getaktete An/Aus-Steuerung eines die Düse öffnenden/schließenden Magnetventils.
Die Innenumfangsfläche der Filtertrommel ist z. B. mit einem Filtermittel, z. B. einem Sieb, versehen, welches z. B. ausbaubar an der Innenumfangsfläche der Filtertrommel angeordnet ist. (Bei eingebautem Sieb wird die Innenumfangsfläche der Filtertrommel von der in Richtung des Trommelinneren weisenden (Innen-)Fläche des Filtermittels, z. B. Siebs, gebildet.) Nach dem Entfernen des Filterkuchens aus der Filtertrommel durch die pneumatische Düsenvorrichtung und durch weiter erfolgendes Anwenden bzw. Betreiben der pneumatischen Düsenvorrichtung kann mittels der pneumatischen Düsenvorrichtung ferner z. B. auch die Innenumfangsfläche der Filtertrommel und damit ein daran angeordnetes Filtermittel sowie z. B. ein Bereich, z. B. ein Drainagebereich, zwischen dem Filtermittel und der Trommelkörperinnenfläche des wenigstens einen Trommelkörpers (inkl. der Spalte, Lücken und/oder Poren im Filtermittel seinerseits), z. B. des Innentrommelkörpers und des Außentrommelkörpers, der Filtertrommel gereinigt werden. Der Drainagebereich kann z. B. die Spalte eines Spaltsiebes und den Drainageraum bzw. Querdrainagebereich zwischen dem Spaltsieb (Filtermittel) und der Trommelkörperinnenumfangsfläche umfassen. Die pneumatische Düsenvorrichtung arbeitet diesbezüglich als eine pneumatische Filtertrommelinnenumfangsfläche-Reinigungseinrichtung bzw. eine Filtermittel-Reinigungseinrichtung bzw. eine Drainagebereich-Reinigungseinrichtung.
Die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung hat z. B. eine (z. B. genau eine oder nur eine) Flüssigkeitsdüse, welche axial (in Längsrichtung der Filtertrommel) verlagerbar bzw. verschiebbar, z. B. linear verlagerbar bzw. linear verschiebbar, ist (entlang einer (Bewegungs-)Bahn), wobei die Flüssigkeitsdüse im Wesentlichen entlang der gesamten Innenaxiallänge bzw. Innenlänge der Filtertrommel, d. h. von einem Axialende oder von benachbart zu einem Axialende der Filtertrommel bis zum anderen Axialende oder zu benachbart zum anderen Axialende der Filtertrommel, axial bewegbar, z. B. linear axial bewegbar, ist. Über die einzelne (einzige), axial verlagerbare Flüssigkeitsdüse kann in Axialrichtung/Längsrichtung der Filtertrommel im Wesentlichen jede Position in der Filtertrommel mit dem von der Flüssigkeitsdüse ausgebbaren bzw. ausgegebenen Flüssigkeitsstrahl erreicht werden. Durch Drehen der Filtertrommel kann damit im Wesentlichen jede Stelle der Innenumfangsfläche der Filtertrommel vom Flüssigkeitsstrahl der Flüssigkeitsdüse erreicht werden. Die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung kann auch mehrere in Längsrichtung der Filtertrommel im Axial-Abstand, z. B. im festen Axial-Abstand, zueinander angeordnete Flüssigkeitsdüsen aufweisen, welche (z. B. insgesamt bzw. gemeinsam) axial (in Längsrichtung der Filtertrommel) verlagerbar bzw. verschiebbar, z. B. linear verlagerbar bzw. linear verschiebbar, sind (entlang einer (Bewegungs-)Bahn), wobei die Flüssigkeitsdüsen z. B. im Wesentlichen entlang der gesamten Innenaxiallänge bzw. Innenlänge der Filtertrommel, d. h. von einem Axialende oder von benachbart zu einem Axialende bis zum anderen Axialende oder zu benachbart zum anderen Axialende der Filtertrommel, axial bewegbar, z. B. linear axial bewegbar, sind, sodass entlang der Linearverschiebung der Flüssigkeitsdüsen im Wesentlichen jede Stelle der Filtertrommelinnenumfangsfläche mit einem Flüssigkeitsstrahl beaufschlagbar ist. Die Flüssigkeitsdüse oder die Flüssigkeitsdüsen kann/können auch nur entlang eines Teilabschnitts der Innenlänge der Filtertrommel längsverschiebbar sein, sodass nur ein entsprechender Teilabschnitt der Innenumfangsfläche der Filtertrommel mit einem Flüssigkeitsstrahl/mit Flüssigkeitsstrahlen beaufschlagbar ist. Im Falle mehrerer Trommelkörper unterschiedlichen Durchmessers, z. B. im Falle des Außentrommelkörpers und des Innentrommelkörpers, kann/können für den jeweiligen Trommelkörper eine oder mehrere (wie oben erläutert axial-verlagerbare) Flüssigkeitsdüsen mit einem an den jeweiligen Trommelkörperdurchmesser speziell angepassten (unterschiedlichen) Radialabstand zur Trommelkörperinnenumfangsfläche vorgesehen sein.
Als Flüssigkeitsmedium kommt z. B. Wasser in Frage, es kann auch irgendeine andere speziellere Flüssigkeit als Flüssigkeitsmedium herangezogen werden.
Die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung kann z. B. ein Flüssigkeitsdüsenregister mit in Axialrichtung bzw. Längsrichtung der Filtertrommel im Abstand voneinander angeordneten Flüssigkeitsdüsen aufweisen, wobei die Flüssigkeitsdüsen gleichzeitig mit unter Druck stehender Flüssigkeit beaufschlagt werden können oder wobei die Flüssigkeitsdüsen sukzessive, z. B. von dem einen Filtertrommel-Axialende aus (welches z. B. dem Filtertrommelboden zugewandt ist) bis zum anderen Filtertrommel-Axialende (welches z. B. dem Filtertrommel-Austragsende zugewandt ist), mit unter Hochdruck stehender Flüssigkeit beaufschlagt werden, wobei die vorausgehend mit unter Hochdruck stehender Flüssigkeit beaufschlagten Flüssigkeitsdüsen mit unter Hochdruck stehender Flüssigkeit beaufschlagt bleiben können oder entsprechend sukzessive nicht mehr mit unter Hochdruck stehender Flüssigkeit beaufschlagt werden. Die Flüssigkeitsdüsen des Flüssigkeitsdüsenregisters sind z. B. im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Filtertrommel ausgerichtet hintereinander angeordnet (entlang einer Bahn). Durch Drehen der Filtertrommel kann damit im Wesentlichen jede Stelle der Innenumfangsfläche der Filtertrommel von den Flüssigkeitsstrahlen des Flüssigkeitsdüsenregisters erreicht werden. Die Flüssigkeitsdüsen des Flüssigkeitsdüsenregisters können an die Durchmesser von Trommelkörpern, z. B. des Außentrommelkörpers und des Innentrommelkörpers, angepasste, unterschiedliche Radialabstände zu den Trommelkörperinnenflächen haben.
Die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung kann z. B. zum Entfernen bzw. zum Austragen von an der Innenumfangsfläche der Filtertrommel anhaftendem Filterkuchen herangezogen werden. D. h., durch Anwenden bzw. Betreiben der oben erläuterten hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung kann der an der Innenumfangsfläche der Filtertrommel anhaftende Filterkuchen von der Innenumfangsfläche durch Abstrahlen entfernt bzw. ab- bzw. weggestrahlt werden, wobei sich das entfernte bzw. weggestrahlte Filterkuchen-Material u. a. aufgrund des langsamen (Weiter-)Drehens der Filtertrommel sowie z. B. aufgrund eines z. B. weiter erfolgenden periodischen axialen Hin- und Her-Bewegens der Innentrommel relativ zur Außentrommel oder z. B. allein durch die Anwendung der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung in Richtung zum axialen Filtertrommel-Austragsende bewegt bzw. dorthin bewegt wird, wo das Filterkuchen-Material dann über die Abführvorrichtung von der Schubzentrifuge abgeführt wird. Die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung funktioniert hierbei somit als eine hydraulische Filterkuchen-Austrags-Einrichtung zum Austragen des Filterkuchens außerhalb der normalen Filterbetriebszeiten der Schubzentrifuge. Die Flüssigkeitsdüsen können eine axiale Förderwirkung haben, z. B. derart ausgerichtet sein, dass sie die Förderung des Filterkuchen-Materials in Richtung zu dem Austragsende hin unterstützen oder, z. B. allein, bewirken.
Die Anwendung der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung kann manuell gestartet werden, wobei die weitere Anwendung der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung gesteuert von einer Steuervorrichtung der Schubzentrifuge automatisch erfolgen kann. Es ist auch möglich, dass die Schubzentrifuge bzw. eine Steuervorrichtung der Schubzentrifuge derart eingerichtet ist, dass von ihr eine Anwendung der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung in vorbestimmten Zeitintervallen erfolgt. Die Schubzentrifuge kann auch mit einer Sensorvorrichtung ausgestattet sein, die mit der Steuervorrichtung der Schubzentrifuge verbunden ist und eine Dicke des Filterkuchens erfasst, wobei, bei Erreichen einer vorbestimmten Filterkuchen-Dicke, und/oder z. B. falls die Filtertrommel ein vorbestimmtes Unwucht-Niveau überschreitet und/oder z. B. falls die Restfeuchte des ausgetragenen Filterkuchens einen vorbestimmten Wert überschreitet und/oder falls z. B. die Filtrationsleistung (z. B. Durchlaufgeschwindigkeit und/oder Durchlaufmenge durch ein Sieb der Filtertrommel) einen vorbestimmten Wert unterschreitet, von der Steuervorrichtung die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung angewendet bzw. betrieben wird, um den anhaftenden Filterkuchen zu entfernen, wonach die Schubzentrifuge von der Steuervorrichtung wieder zum Durchführen des Normalfilterbetriebs gesteuert wird. Das Anwenden bzw. Betreiben der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung geht z. B. mit einer von der Steuervorrichtung vorausgehend veranlassten Reduzierung der Filtertrommeldrehzahl einher, wonach dann die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung zum Aufbringen des oder der Flüssigkeitsstrahls/strahlen von der Steuervorrichtung betätigt wird.
Der jeweilige Flüssigkeitsstrahl kann ein kontinuierlicher Flüssigkeitsstrahl sein. Der jeweilige Flüssigkeitsstrahl kann auch ein diskontinuierlicher Flüssigkeitsstrahl, z. B. ein gepulster Flüssigkeitsstrahl sein. Die Steuervorrichtung kann derart eingerichtet sein, dass von ihr ein derartiger kontinuierlicher oder ein derartiger diskontinuierlicher (jeweiliger) Flüssigkeitsstrahl mittels der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung erzeugbar ist, z. B. durch entsprechende, getaktete An/Aus-Steuerung eines die Düse öffnenden/schließenden Magnetventils.
Nach dem Entfernen des Filterkuchens aus der Filtertrommel mittels Betätigens der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung kann z. B. durch weiter erfolgendes Anwenden bzw. Betreiben der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung mittels der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung die Innenumfangsfläche der Filtertrommel und damit ein daran angeordnetes Filtermittel sowie z. B. ein Bereich, wie z. B. ein Drainagebereich, zwischen dem Filtermittel und der Trommelkörperinnenfläche des (wenigstens einen) Trommelkörpers, z. B. des Innentrommelkörpers und des Außentrommelkörpers, der Filtertrommel gereinigt werden. Der Drainagebereich kann z. B. die Zwischenräume in einem Filtermittel, wie z. B. die Spalte eines Spaltsiebes, und den Drainageraum bzw. Querdrainagebereich zwischen dem Filtermittel (z. B. dem Spaltsieb) und der Trommelkörperinnenumfangsfläche umfassen
Die Filterzentrifuge kann z. B. sowohl mit einer (wie hierin erläuterten) pneumatischen Düsenvorrichtung als auch mit einer (wie hierein erläuterten) hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung ausgestattet sein. Die pneumatische und die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung können parallel zueinander angeordnet und gleichzeitig oder sequentiell betrieben sein. Gemäß einem Aspekt wird zum Beispiel von der pneumatischen Düsenvorrichtung und der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung ausschließlich die pneumatische Düsenvorrichtung zum Entfernen und Austragen des anhaftenden Filterkuchens aus der Filtertrommel und ausschließlich die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung zum Reinigen der Innenumfangsfläche der Filtertrommel (bzw. zum Reinigen des Drainagebereichs, z. B. des Filtermittels und eines Zwischenraums zwischen dem Filtermittel und der Innenseite des Filtertrommelkörpers) angewendet bzw. betrieben. In diesem Sinne ist mit „ausschließlich” z. B. nicht ausgeschlossen, dass etwaige andere Entfern- und/oder Reinigungsverfahren und/oder -vorrichtungen, also andere als die pneumatische Düsenvorrichtung und die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung, gleichzeitig noch zum Entfernen/Austragen und/oder Reinigen betrieben werden können. Derartige Entfern- und/oder Reinigungsvorrichtungen können z. B. Niederdruck-Flüssigkeitsdüsenvorrichtungen sein, die in oder außerhalb der Filtertrommel angeordnet sind, um die Filtertrommel z. B. zu wässern, wobei jedoch deren Flüssigkeits-Arbeitsdruck nicht ausreicht, um z. B. einen Filterkuchen unmittelbar weg zu strahlen bzw. die Bereiche in einem Filtermittel sowie die Bereiche zwischen der Trommelkörperinnenumfangsfläche und einem Filtermittel (z. B. einem Sieb oder einem Filter) zu reinigen bzw. z. B. die Bereiche zwischen sich radial durch den wenigstens einen Trommelkörper (z. B. durch den Außentrommelkörper und den Innentrommelkörper) sich radial hindurch erstreckenden Filtrat-Durchlässen zu reinigen.
Es ist aber z. B. auch möglich, dass insgesamt (d. h. im Hinblick auf jegliche Reinigungsvorrichtung) ausschließlich die pneumatische Düsenvorrichtung zum Entfernen und Austragen des anhaftenden Filterkuchens aus der Filtertrommel und insgesamt ausschließlich die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung zum Reinigen der Innenumfangsfläche der Filtertrommel (bzw. zum Reinigen des Drainagebereiches, d. h. z. B. der Zwischenräume (z. B. Spalte oder Poren) eines Filtermittels und dem Querdrainagebereiches definiert als der Zwischenraum zwischen dem Filtermittel und der Innenseite des (wenigstens einen) Filtertrommelkörpers angewendet bzw. betrieben bzw. herangezogen wird.
Ferner können z. B. die pneumatische und die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung ein und dieselbe Düsenvorrichtung sein, welche dieselbe/n Strahldüse/n aufweisen bzw. als Strahldüse/n heranziehen, wobei diese hydraulische-pneumatische Düsenvorrichtung selektiv mit Luftdruck und mit unter Hochdruck stehender Flüssigkeit betreibbar ist bzw. die Strahldüse oder die Strahldüsen der Düsenvorrichtung selektiv mit Luftdruck und mit unter Hochdruck stehender Flüssigkeit beaufschlagbar ist/sind.
Die pneumatische Düsenvorrichtung ist z. B. derart eingerichtet, dass der jeweilige zugehörige Luftstrahl auf Basis eines Luft-Arbeitsdrucks von wenigstens 4 bar oder wenigstens 6 bar oder wenigstens 8 bar erzeugt wird, wobei optional der Luft-Arbeitsdruck maximal 20 bar oder maximal 15 bar oder maximal 12 bar oder maximal 10 bar beträgt.
Die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung ist insofern als Hochdruck-Vorrichtung zu verstehen, dass sie mit einem Hydraulik- bzw. Flüssigkeitsarbeitsdruck arbeitet, welcher größer, z. B. wesentlich größer, z. B. wenigstens 2-fach oder wenigstens 3-fach oder wenigstens 4-fach größer, ist als der im normalen Wasserleitungssystem zur Verfügung stehende Druck. D. h., dass die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung z. B. derart eingerichtet ist, dass der jeweilige zugehörige Flüssigkeitsstrahl auf Basis eines Hydraulik-Arbeitsdrucks von z. B. mindestens 15 bar oder mindestens 30 bar oder mindestens 60 bar oder mindestens 80 bar oder mindestens 100 bar erzeugt wird. Damit unterscheidet sich die Hochdruck-Düsenvorrichtung von bereits in Schubzentrifugen angewendeten Wasch- und oder Reinigungsdüsen, die mit demgegenüber Niedrigdruck (im Bereich von normalem Wasserleitungsdruck), z. B. kleiner als 15 bar oder kleiner als 10 bar, arbeiten und die z. B. zum Waschen des an der Innenumfangsfläche der Filtertrommel anhaftenden Filterkuchens mit einer Flüssigkeit herangezogen werden, wobei hierbei jedoch kein aktives unmittelbares Entfernen des Filterkuchens von der Innenumfangsfläche der Filtertrommel erwünscht ist, sodass hier nicht mit einer Hochdruck-Flüssigkeitsdüse gearbeitet werden darf.
Die jeweilige Luft-Düse und/oder die jeweilige Flüssigkeits-Düse ist z. B. eine Lochdüse oder eine Langspaltdüse mit einer Spaltlängsrichtung, wobei optional sich die Spaltlängsrichtung der Luft-Düse und/oder der Flüssigkeits-Düse in einem Winkel von kleiner als 45° zur Längsachse der Filtertrommel, weiter optional im Wesentlich parallel zur Längsachse der Filtertrommel erstreckt. Die jeweilige Langspaltdüse hat z. B. eine, z. B. konstante, Weite im Bereich von 0,2 mm bis 1 mm, optional im Bereich von 0,3 mm bis 0,5 mm.
Der jeweilige Luftstrahl und/oder der jeweilige Flüssigkeitsstrahl kann z. B. bezüglich der Längsachse der Filtertrommel in einem Strahllängsneigungswinkel in Richtung zum Schubboden hin (axial) geneigt gerichtet sein, wobei optional der Strahllängsneigungswinkel kleiner als 90° zur Längsachse ist, wobei optional der Strahllängsneigungswinkel im Bereich kleiner 90° sowie größer gleich 45°, 60° oder 70° zur Längsachse ist.
Der jeweilige Luftstrahl und/oder der jeweilige Flüssigkeitsstrahl kann z. B. bezüglich jener Trommeldurchmesser-Linie, die durch den Luft- bzw. Flüssigkeitsdüsenaustrittspunkt verläuft, in einem Strahlquerneigungswinkel (in Umfangsrichtung der Filtertrommel) geneigt gerichtet sein, wobei optional der Strahlquerneigungswinkel kleiner gleich 45°, 30°, 20°, 15°, 10° oder 5° ist.
Die pneumatische Düsenvorrichtung und/oder die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung ist/sind mit ihrer/ihren zugehörigen Luft-Düse/n bzw. ihrer/ihren zugehörigen Flüssigkeitsdüse/n z. B. benachbart zur Filtertrommelinnenumfangsfläche angeordnet. Die Luft-Düse/n und/oder die Flüssigkeitsdüse/n der pneumatischen Düsenvorrichtung bzw. der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung ist/sind z. B. in einem Abstand von kleiner gleich 300 mm, 250 mm, 200 mm, 150 mm, 100 mm, 60 mm oder 30 mm zur Innenumfangsfläche (z. B. definiert durch die Innenumfangsfläche des Filtermittels) der Filtertrommel angeordnet.
Die Schubzentrifuge kann ferner mit einer Steuervorrichtung ausgestattet sein, die mit der pneumatischen Düsenvorrichtung und/oder mit der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung verbunden ist und die mit einer Drehantriebsvorrichtung (Antriebsmotor), von welcher die Filtertrommel 3 drehend antreibbar ist, verbunden ist und die optional mit einer Axialverschiebungsvorrichtung (Axialverschiebungsmechanismus oder Längsverlagerungsmechanismus), von welcher der Schubboden oder der Innentrommelkörper axial periodisch hin und her bewegbar ist (bzw. der Schubboden und der wenigstens eine Trommelkörper relativ zueinander axial periodisch hin und her bewegbar sind), verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung derart eingerichtet ist, dass mittels der Steuervorrichtung die Drehzahl der Filtertrommel und optional die periodische Hin- und Her-Bewegung des Schubbodens oder des Innentrommelkörpers (bzw. die Relativ-Hin-und-Her-Bewegung des Schubbodens und des wenigstens einen Trommelkörpers) sowie der Betrieb der pneumatischen Düsenvorrichtung und/oder der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung in Koordination miteinander steuerbar sind.
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben einer wie hierin erläuterten Schubzentrifuge bereitgestellt, aufweisend automatisches Austragen eines an der Filtertrommelinnenumfangsfläche anhaftenden Filterkuchens und/oder automatisches Reinigen der Filtertrommelinnenumfangsfläche (z. B. inkl. Reinigen des Drainagebereichs) durch Aufbringen eines oder mehrerer Luftstrahlen und/oder Flüssigkeitsstrahlen sukzessive oder gleichzeitig entlang im Wesentlichen der gesamten Innenlänge der Filtertrommel oder entlang eines Teilabschnitts der Innenlänge gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche mittels der pneumatischen Düsenvorrichtung bzw. mittels der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung, wobei z. B. gleichzeitig die Filtertrommel mit im Vergleich zur Drehzahl im normalen Filterbetrieb kleinerer Drehzahl rotiert wird, und wobei z. B. der Schubboden und der wenigstens eine Trommelkörper und/oder z. B. der Außentrommelkörper und der Innentrommelkörper axial relativ zueinander hin- und her bewegt werden.
Die Luftstrahlen und/oder die Flüssigkeitsstrahlen können z. B. in einer wie oben erläuterten Weise erzeugt bzw. bereitgestellt werden. Das Verfahren kann z. B. automatisch gesteuert bzw. gestartet in regelmäßigen Intervallen durchgeführt werden, oder das Verfahren kann z. B. in Abhängigkeit von der vom oben erläuterten Sensor (Sensorvorrichtung) erfassten Dicke des Filterkuchens, und/oder z. B. falls die Filtertrommel ein vorbestimmtes Unwucht-Niveau überschreitet und/oder z. B. falls die Restfeuchte des ausgetragenen Filterkuchens einen vorbestimmten Wert überschreitet und/oder falls z. B. die Filtrationsleistung (z. B. Durchlaufgeschwindigkeit und/oder Durchlaufmenge durch ein Sieb der Filtertrommel) einen vorbestimmten Wert unterschreitet, von einer Steuervorrichtung automatisch gestartet werden. Das Verfahren kann jedoch z. B. auch bedarfsweise manuell gestartet werden und dann unter von der Steuervorrichtung erfolgender Steuerung durchgeführt werden.
Das Verfahren kann z. B. ferner aufweisen (ein) automatisches Austragen (aus der Filtertrommel) eines an der Filtertrommelinnenumfangsfläche anhaftenden Filterkuchens durch ausschließliches Aufbringen eines oder mehrerer Luftstrahlen sukzessive oder gleichzeitig entlang im Wesentlichen der gesamten Innenlänge der Filtertrommel oder entlang eines Teilabschnitts der Innenlänge gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche mittels der pneumatischen Düsenvorrichtung und/oder (ein) automatisches Reinigen der Filtertrommelinnenumfangsfläche durch ausschließliches Aufbringen eines oder mehrerer Flüssigkeitsstrahlen sukzessive oder gleichzeitig entlang im Wesentlichen der gesamten Innenlänge oder entlang eines Teilabschnitts der Innenlänge der Filtertrommel gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche mittels der pneumatischen Düsenvorrichtung. In diesem Zusammenhang ist mit „ausschließlich” die Verwendung von nur einer von der pneumatischen Düsen-Vorrichtung oder der hydraulischen Hochdruck-Vorrichtung gemeint, wobei jedoch nicht ausgeschlossen ist, dass gleichzeitig auch etwaige andere Entfern- und/oder Reinigungsvorrichtungen (wie z. B. oben erläutert) noch angewendet werden. Es ist z. B. auch möglich, insgesamt (d. h. im Hinblick auf jegliche Reinigungsvorrichtung) ausschließlich durch Aufbringen eines oder mehrerer Luftstrahlen sukzessive oder gleichzeitig entlang im Wesentlichen der gesamten Innenlänge der Filtertrommel oder entlang eines Teilabschnitts der Innenlänge gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche mittels der pneumatischen Düsenvorrichtung (ein) automatisches Austragen (aus der Filtertrommel) eines an der Filtertrommelinnenumfangsfläche anhaftenden Filterkuchens zu erzielen und/oder insgesamt ausschließlich durch Aufbringen eines oder mehrerer Flüssigkeitsstrahlen sukzessive oder gleichzeitig entlang im Wesentlichen der gesamten Innenlänge der Filtertrommel oder entlang eines Teilabschnitts der Innenlänge gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche mittels der pneumatischen Düsenvorrichtung (ein) automatisches Reinigen der Filtertrommelinnenumfangsfläche zu erzielen.
Bei dem Verfahren kann z. B. das automatische Austragen eines an der Filtertrommelinnenumfangsfläche anhaftenden Filterkuchens ein axiales Verfahren einer einen Luftstrahl auf die Trommelinnwand aufbringenden Luft-Düse der pneumatischen Düsenvorrichtung aufweisen und/oder kann das automatische Reinigen der Filtertrommelinnenumfangsfläche ein axiales Verfahren einer einen Flüssigkeitsstrahl auf die Filtertrommelinnenumfangsfläche aufbringenden Flüssigkeits-Düse der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung aufweisen.
Bei dem Verfahren kann z. B. der oder die Luftstrahl/en sukzessive oder gleichzeitig entlang einer zur Längsachse der Filtertrommel im Wesentlichen parallelen Bahn gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche aufgebracht werden und/oder kann der oder die Flüssigkeitsstrahl/en sukzessive oder gleichzeitig entlang einer zur Längsachse der Filtertrommel im Wesentlichen parallelen Bahn gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche aufgebracht werden.
Beim automatischen Austragen und/oder beim automatischen Reinigen kann die Filtertrommel z. B. derart rotiert werden, dass die durch die Rotation der Filtertrommel erzeugte Zentrifugallast kleiner gleich 5 g oder kleiner gleich 3 g oder kleiner gleich 1 g, optional kleiner gleich 0,5 g ist, wobei g die Erdbeschleunigung ist, und/oder kann beim automatischen Austragen und/oder beim automatischen Reinigen die Filtertrommel z. B. derart rotiert werden, dass die Außenumfangsgeschwindigkeit der Filtertrommel kleiner gleich 10 m/s oder kleiner gleich 5 m/s oder kleiner gleich 2 m/s, optional kleiner gleich 1 m/s ist, und/oder kann beim automatischen Austragen und/oder beim automatischen Reinigen z. B. die Filtertrommel mit einer Drehzahl von kleiner gleich 200 U/min (Umdrehungen/Minute), optional kleiner gleich 150 U/min, optional kleiner gleich 100 U/min, optional kleiner gleich 70 U/min rotiert werden.
Beim automatischen Austragen und/oder beim automatischen Reinigen kann ferner die Innentrommel z. B. mit einer Frequenz von größer gleich 1,2 Hz axial hin- und her bewegt werden (72 Hin- und Her-Bewegungen pro Minute).
Im Falle der Verwendung von einer axial verlagerbaren Luft-Düse und/oder einer axial verlagerbaren Flüssigkeitsdüse wird/werden diese beim automatischen Austragen und/oder beim automatischen Reinigen z. B. mit einer Axialgeschwindigkeit von kleiner gleich 10 mm/s, optional kleiner gleich 5 mm/s, optional kleiner gleich 3 mm/s axialbewegt, wobei während des Bewegens der jeweiligen Düse gleichzeitig Druckluft bzw. Hochdruck-Flüssigkeit ausgegeben wird zur Erzielung des Austrag- bzw. Reinigungsvorgangs.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische, geschnittene Seitenansicht einer Schubzentrifuge gemäß einem Aspekt der Erfindung,
2 eine Frontansicht der Schubzentrifuge von 1 gesehen in Richtung des Pfeils A von 1,
3 einen Detail-Ausschnitt der Schubzentrifuge von 1,
4 einen Detail-Ausschnitt der Schubzentrifuge von 1,
5 einen Detail-Ausschnitt der Schubzentrifuge von 1,
6 einen Detail-Ausschnitt der Schubzentrifuge von 1,
7 ein Beispiel für eine Filtertrommel-Innenumfangsfläche der Schubzentrifuge von 1 in schematischer, perspektiver, geschnittener Ansicht,
8 eine schematische Ansicht einer Luft-Düse und/oder Flüssigkeitsdüse gemäß einem Aspekt der Schubzentrifuge von 1 und
9 eine schematische, geschnittene Seitenansicht einer Schubzentrifuge gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung.
Über alle Figuren hinweg werden für gleiche Merkmale die gleichen Bezugszeichen verwendet.
In den 1 bis 8 ist eine Schubzentrifuge 1 gemäß einem Aspekt der Erfindung in unterschiedlichen Ansichten, Details und Betriebszuständen dargestellt.
Gemäß den 1 bis 8 weist die Schubzentrifuge 1 auf: eine rotierbare Filtertrommel 3 mit einer Längsachse bzw. Trommel-Zentralachse 5, mit einer Filtertrommelinnenumfangsfläche 7 und mit einem Außentrommelkörper 9 und einem Innentrommelkörper 11, die relativ zueinander axial (in Richtung der Längsachse 5 der Filtertrommel 3) hin und her bewegbar sind, und einen Schubboden 13, der im Innentrommelkörper 11 angeordnet ist und mit dem Außentrommelkörper 9 über sich axial durch den Schubboden 13 hindurch erstreckende Stangen 15 fest verbunden ist. Die Schubzentrifuge 1 gemäß 1 bis 8 ist zweistufig ausgebildet. Die Schubzentrifuge 1 kann aber auch nur einstufig mit nur einem Trommelkörper oder dreistufig mit drei Trommelkörpern oder mit noch mehr Stufen und entsprechender Anzahl von Trommelkörpern ausgebildet sein.
Die Schubzentrifuge weist ferner auf: eine pneumatische Düsenvorrichtung 17 und eine hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung 19 (siehe 2 und 19), von welcher pneumatischen Düsenvorrichtung 17 in gesteuerter Weise über eine zugehörige (einzelne) Luft-Düse 21 ein (einzelner) Luftstrahl 23 (siehe 4) in Richtung auf die Filtertrommelinnenumfangsfläche 7 ausgebbar bzw. gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche 7 aufbringbar ist, und von welcher hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung 19 in gesteuerter Weise über eine zugehörige (einzelne) Flüssigkeitsdüse 25 ein (einzelner) Flüssigkeitsstrahl 27 (siehe 5) in Richtung auf die Filtertrommelinnenumfangsfläche 7 ausgebbar bzw. gegen die Filtertrammelinnenumfangsfläche 7 aufbringbar ist.
Die pneumatische Düsenvorrichtung 17 und die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung 19 und damit deren Luft-Düse 21 bzw. Flüssigkeitsdüse 25 sind in Längsrichtung bzw. Axialrichtung der Filtertrommel 3 (in Richtung der Längsachse 5 der Filtertrommel 3) derart axial verschiebbar ausgebildet, dass die Luft-Düse 21 und die Flüssigkeitsdüse 25 (im Wesentlichen) von einem Filtertrommel-Bodenende 29 aus (bzw. von benachbart dazu), welches hier vom Schubboden 13 (bzw. von der Axialposition des Schubbodens 13) definiert ist, bis zum (bzw. bis benachbart zum) gegenüberliegenden Filtertrommelaxialende bzw. Filtertrommel-Austragsende 31 axial (siehe Pfeile PD und HD in 4 bzw. 5) verlagerbar sind. Damit kann der mit der pneumatischen Düsenvorrichtung 17 und der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung 19 erzeugbare Luftstrahl 23 bzw. Flüssigkeitsstrahl 27 (im Rahmen der Axialverschiebung der zugehörigen Luft-Düse 21 bzw. der zugehörigen Flüssigkeitsdüse 25) sukzessive entlang im Wesentlichen der gesamten Innenlänge (in Richtung der Längsachse 5 gesehen) der Filtertrommel 3 gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche 7 aufgebracht werden. Durch gleichzeitiges Drehen der Filtertrommmel 3 kann damit im Wesentlichen jede Stelle der Innenumfangsfläche 7 der Filtertrommel 3 sukzessive von dem Luftstrahl 23 und von dem Flüssigkeitsstrahl 27 erreicht werden, um die wie weiter unten noch erläuterten Austrags- und/oder Reinigungsfunktionen zu erzielen. Die Axialverschiebung kann auch derart sein, dass nur ein vorbestimmter Teilabschnitt der Innenlänge der Filtertrommel 3 mit dem Luftstrahl 23 bzw. dem Flüssigkeitsstrahl 27 beaufschlagt wird, sodass dementsprechend nur ein Teilabschnitt der Filtertrommelinnenumfangsfläche 7 sukzessive von dem Luftstrahl 23 und von dem Flüssigkeitsstrahl 27 erreicht werden.
Gemäß dem vorliegenden Aspekt sind die pneumatische Düsenvorrichtung 17 und die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung 19 jeweils in Form eines Hohlstabs 33, 35 ausgebildet (siehe auch 4 bzw. 5), der sich axial verschiebbar (im Wesentlichen parallel zur Längsachse 5 der Filtertrommel 3) durch ein jeweils zugehöriges Durchgangs-Loch 37, 39 erstreckt, das in einer stirnseitigen Gehäusewand 41 eines Gehäuses 43 der Schubzentrifuge 1 ausgebildet ist, in welchem Gehäuse 43 die Filtertrommel 3 aufgenommen ist. Der Hohlraum im jeweiligen Hohlstab 33, 35 dient als Luft- bzw. Flüssigkeitsleitung, über welche die Druckluft bzw. die unter Hochdruck stehende Flüssigkeit zur Luft-Düse 21 bzw. zur Flüssigkeitsdüse 25 gelangt.
Gemäß dem vorliegenden Aspekt sind die pneumatische Düsenvorrichtung 17 bzw. deren Luft-Düse 21 und die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung 19 bzw. deren Flüssigkeitsdüse 25 benachbart zur Innenumfangsfläche 7 der Filtertrommel 7 angeordnet, wobei der jeweilige Abstand zwischen Luft-Düse 21 und Innenumfangsfläche 7 bzw. zwischen Flüssigkeitsdüse 25 und Innenumfangsfläche 7 z. B. in einem Bereich von 20 mm bis 50 mm liegt.
Die Filtertrommel 3 hat einen Trommelboden 45, der an der Trommelinnenseite vom Schubboden 13, an der Filtertrommelaußenseite von einem Außentrommelkörperboden 47 und axial zwischen dem Schubboden 13 und dem Außentrommelkörperboden 47 von einem Innentrommelkörperboden 49 gebildet ist.
Die Filtertrommel 3 ist über Lager 51, z. B. Wälzlager, um ihre Längsachse 5 drehbar am Gehäuse 43 gelagert. Hierzu ist der Außentrommelkörperboden 47 der Filtertrommel 3 mit einer sich koaxial zur Längsachse 5 erstreckenden Hohlwelle 53 fest (zumindest drehfest) verbunden, welche sich axial durch eine in einer stirnseitigen Gehäuserückwand 55 ausgebildete Durchgangsöffnung 56 aus dem Gehäuse 43 (in welchem die Filtertrommel 3 aufgenommen ist) erstreckt, wobei zwischen der Gehäuserückwand 55 und der Hohlwelle 53 eine Umfangsdichtung 57 angeordnet ist, welche verhindert, dass in dem Gehäuse 43 vorliegendes, zu filterndes Material 59 nach außen gelangen kann. Die Lager 51 der Filtertrommel 3 sind zwischen der Hohlwelle 53 und einem Lagergehäuse 50 angeordnet. In der Hohlwelle 53 ist ein Längsverlagerungsmechanismus 61, z. B. in Form eines über eine Antriebshydraulik 63 betätigten Teleskopmechanismus, angeordnet, der fest oder zumindest axialfest mit dem Innentrommelkörperboden 49 verbunden ist und von welchem der Innentrommelkörper 11 axial (in Richtung der Längsachse 5 der Filtertrommel 3) periodisch hin und her bewegbar ist.
Die Schubzentrifuge 1 weist ferner einen Antriebsmotor 65, z. B. in Form eines Elektromotors, auf, der mit der Filtertrommel 3 verbunden ist, hier über die Hohlwelle 53, um die Filtertrommel 3 drehend anzutreiben bzw. zu rotieren.
Die Schubzentrifuge 1 weist ferner eine Steuervorrichtung 71 auf, die mit dem Antriebsmotor 65, dem Längsverlagerungsmechanismus 61, der pneumatischen Düsenvorrichtung 17 und der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung 19 verbunden ist. Hierdurch können mittels der Steuervorrichtung 71 die periodische Hin- und Her-Bewegung des Innentrommelkörperbodens 11 (und damit die periodisch Relativ-Hin-und-Her-Bewegung zwischen dem wenigstens einen Trommelkörper (hier dem Innentrommelkörper 11) und dem Schubboden 13), die Drehzahl der Filtertrommel 3 und der Betrieb der pneumatischen Düsenvorrichtung 17 (z. B. deren Längsverlagerung und das Timing des Aufbringens des Luftstrahls) und der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung 19 (z. B. deren Längsverlagerung und das Timing des Aufbringens des Luftstrahls) in Koordination bzw. Abstimmung miteinander gesteuert werden.
Die Schubzentrifuge 1 weist ferner eine Zuführleitung 81 zum Zuführen des zu filternden Materials 59, welches z. B. ein Suspensions-Material ist, in die Filtertrommel 3 auf. Die Zuführleitung 81 mündet in einer koaxial zur Längsachse 5 der Filtertrommel angeordneten Füllverteilereinrichtung 83 aus, welche in der Filtertrommel 3 benachbart zum Schubboden 13 angeordnet ist und von welcher das zu filternde Material 59 in die Filtertrommel 3 verteilt wird.
Der Außentrommelkörper 9 und der Innentrommelkörper 11 haben jeweils eine Trommelkörperinnenumfangsfläche 91, 93 (siehe 3–6), auf welcher ein jeweiliges Filtermittel in Form eines Filters oder Siebs 95, 97 aufliegt, dessen Innenumfangsfläche im Betrieb der Schubzentrifuge 1 die Innenumfangsfläche 7 der Filtertrommel 3 definiert. Das jeweilige Sieb 95, 97 kann z. B. wie in 8 in einer perspektivischen, abgeschnittenen Ansicht dargestellt als ein Spaltsieb ausgebildet sein und aufweisen: einen Unterzug 111, der aus Stäben 113 zusammengesetzt ist, die sich parallel zueinander in Umfangsrichtung des Innentrommelkörpers 9 und des Außentrommelkörpers 11 und damit der Filtertrommel 3 erstrecken, und innen auf dem Unterzug 111 parallel zueinander angeordnete Siebstäbe 115, die sich in Längsrichtung 5 der Filtertrommel 3 erstrecken und die unter Ausbildung von Siebspalten 117 zwischen sich eng benachbart zueinander angeordnet sind. Der Unterzug 111 befindet sich auf der Innenumfangsfläche 91, 93 des (Innen- und des Außen-)Trommelkörpers 9, 11 der Filtertrommel 3. In der Umfangswand 9', 11' des Außentrommelkörpers 9 und des Innentrommelkörpers 11 der Filtertrommel 3 sind Filtrat-Durchlässe oder Filtrat-Durchgänge 119 (z. B. Filtrat-Bohrungen) ausgebildet, über welche das Sieb 95, 97 hindurch passierendes Material abgeführt wird, welches dann über einen Abführanschluss 121 aus dem Gehäuse 43, in welchem die Filtertrommel 3 aufgenommen ist, abgeführt wird.
Durch die (Sieb-)Spalte 117 zwischen den Siebstäben 115 sowie durch einen Drainageraum oder Querdrainagebereich 130 (radial) zwischen den Siebstäben 115 und der Innenumfangswand 91, 93 des (Außen- und des Innen-)Trommelkörpers Trommelkörper 9', 11' der Filtertrommel 3 wird ein Drainagebereich 131 gebildet, in welchem sich Ablagerungen bilden bzw. sammeln, welche in bestimmten zeitlichen Intervallen, z. B. bei Bedarf oder in regelmäßigen Abständen, entfernt werden sollten.
Auf der Innenumfangsfläche 7 der Filtertrommel 3 bildet sich (bzw. sammelt sich an) während des normalen Sieb- oder Filterbetriebs der Schubzentrifuge 1 ein Filterkuchen 141 aus mittels des Siebs 95, 97 aus dem zu filternden Material 59 ausgesiebtem Material. Dieses ausgesiebte bzw. ausgefilterte Material wird während des normalen Filterbetriebs der Schubzentrifuge 1 über einen Feststoff-Austritt bzw. eine Feststoff-Abführvorrichtung 151, deren Austritteinlass 153 am Austrittsende bzw. Austragsende 31 der Filtertrommel 3 angeordnet ist, von der Schubzentrifuge 1 abgeführt. Das ausgesiebte Material des zu filternden Materials 59 ist z. B. jenes Material, das zur Weiterverarbeitung gewonnen werden soll.
Um die Reinheit des ausgesiebten bzw. zu gewinnenden Materials zu verbessern ist z. B. in der Filtertrommel 3 eine Waschdüsenvorrichtung 161 mit einer Waschdüse 162 vorgesehen, von welcher eine Waschflüssigkeit in Richtung auf die Innenumfangsfläche 7 der Filtertrommel 3 im Bereich des Innentrommelkörpers 11 aufbringbar, um den am Innentrommelkörper 11 anhaftenden Teil des Filterkuchens 141 zu reinigen bzw. zu waschen. Die Waschdüsenvorrichtung 161 arbeitet mit Niedrigdruck, z. B. mit kleiner oder gleich 10 bar.
Ferner kann eine Reinigungsdüsenvorrichtung 163 in der Filtertrommel 3 vorgesehen sein, welche eine oder mehrere Reinigungsdüsen hat und mittels welcher zum Reinigen der Filtertrommel eine Reinigungsflüssigkeit in die Filtertrommel 3 einbringbar ist, z. B. zum Wässern der Filtertrommel, welche dann durch Rotieren der Filtertrommel 3 weiter darin verteilt wird. Die Reinigungsdüsenvorrichtung 163 arbeitet mit Niedrigdruck, z. B. mit kleiner oder gleich 10 bar.
Im normalen Betrieb der Schubzentrifuge 1 (normaler Filterbetrieb der Schubzentrifuge 1), wie z. B. in 3 dargestellt, wird zu filterndes bzw. zu siebendes Material 59 über die Zuführleitung 81 und die Füllverteilereinrichtung 83 dem Innentrommelkörper 11 der Filtertrommel 3 benachbart zum axial feststehenden Schubboden 13 zugeführt, wobei durch eine hohe Drehzahl der Filtertrommel 3 Flüssigkeit sowie ein Kleinpartikel-Teil des zu filternden Material radial durch das Sieb 95, 97 passiert und ein Großpartikel-Teil des zu filternden Material 59 als Feststoff an der Innenumfangsfläche 7 der Filtertrommel 3 verbleibt und sich nach und nach zu dem Filterkuchen 141 aufschichtet. Durch eine kontinuierliche periodische axiale Hin- und Her-Bewegung des Innentrommelkörpers 11 wird der Filterkuchen 141 axial zum Feststoff-Austritt 151 gefordert bzw. geschoben. Über die Waschdüse 162 der Waschdüsenvorrichtung 161, welche an dem der Außentrommel 9 zugewandten axialen Endabschnitt des Innentrommelkörpers 11 angeordnet ist, wird das ausgefilterte (Feststoff-)Material gewaschen.
Im Laufe des Betriebs wird der Filterkuchen 141 derart dick (radiale Dicke), dass die Schubzentrifuge 1 aufgrund des radialen Strömungswiderstands durch den Filterkuchen 141 hindurch in der Regel nicht mehr effizient betreibbar ist, sodass der Filterkuchen 141 entfernt werden sollte.
Zum Entfernen und Austragen des Filterkuchens 141 von bzw. aus der Filtertrommel 3 wird z. B. gemäß diesem Aspekt der Schubzentrifuge 1 die pneumatische Düsenvorrichtung 17 herangezogen, z. B. ausschließlich die pneumatische Düsenvorrichtung 17 herangezogen. Hierzu wird z. B. die Luftdüse 21 bis zum Filtertrommel-Bodenende 29 bzw. bis zum Filtertrommelboden 45 bzw. bis zum Schubboden 13 in die Filtertrommel 3 eingerückt und dann – von dort an – der Druckluftstrahl 23 auf die Innenumfangsfläche 7 bzw. auf den daran anhaftenden Filterkuchen 141 aufgebracht, wobei die Filtertrommel 3 im Vergleich zur Rotationsgeschwindigkeit beim normalen Filterbetrieb mit erheblich reduzierter Drehzahl rotiert wird und wobei die axiale Hin- und Her-Bewegung des Innentrommelkörpers 11 (und damit die axiale Relativ-Hin-und-Her-Bewegung zwischen dem wenigstens einen Trommelkörper und dem Schubboden) z. B. ebenfalls langsamer erfolgt als beim normalen Filterbetrieb. Die Luftdüse 21 wird ferner z. B. sehr langsam axial wieder aus der Filtertrommel 3 heraus bewegt, d. h. in Längsrichtung 5 der Filtertrommel 3 in Richtung weg vom Filtertrommelboden 45 bzw. zum Filtertrommel-Austragsende 31 der Filtertrommel 3 hin.
Durch diesen wie vorausgehend beschriebenen Filterkuchen-Entfernungsvorgang bzw. Filterkuchen-Austragvorgang wird der Filterkuchen 141 von der Innenumfangsfläche 7 abgelöst und aus der Filtertrommel 3 axial abgeführt und der Abführvorrichtung 151 zugeführt.
Der vorausgehend beschriebene Entfernungs- und/oder Austragvorgang kann z. B. automatisch gesteuert durch die Steuervorrichtung 71 in regelmäßigen Abständen durchgeführt werden. Es kann aber auch ein nicht-dargestellter Sensor vorgesehen sein, der die Dicke des Filterkuchens erfasst und der mit der Steuervorrichtung 71 verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung 71 die erfasste Dicke mit einem Grenzwert vergleicht und bei Erreichen des Grenzwerts den Entfernungs- bzw. Austrag-Vorgang startet.
Im Drainagebereich 131, der von den Siebspalten 117 und dem Drainageraum 130 zwischen dem Sieb 95, 97 und der Trommelkörperinnenumfangsfläche 91, 93 gebildet wird, können sich Ablagerungen ansammeln, die ebenfalls zu einer Effizienz-Verringerung beitragen können.
Um diese Ablagerungen zu Entfernen kann z. B. im Anschluss an das vorausgehend beschrieben Verfahren (Vorgang) zum automatischen Entfernen bzw. Austragen des Filterkuchens 141 ein Verfahren zum automatischen Reinigen der Innenumfangsfläche 7 von der Steuervorrichtung gestartet werden, welches das Reinigen des Drainagebereichs 131 zwischen dem Sieb 91, 93 und der Trommelkörperinnenumfangsfläche 91, 93 mit einschließt.
Zum diesbezüglichen Reinigen der Innenumfangsfläche 7 der Filtertrommel 3 wird z. B. gemäß diesem Aspekt der Schubzentrifuge 1 die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung 19 herangezogen, z. B. ausschließlich die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung 17 herangezogen. Hierzu wird z. B. die Flüssigkeits-Düse 25 bis zum Filtertrommel-Bodenende 29 bzw. bis zum Filtertrommelboden 45 bzw. bis zum Schubboden 13 in die Filtertrommel 3 (axial) eingerückt und dann von dort an der Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl 27 auf die Innenumfangsfläche 7 aufgebracht, wobei die Filtertrommel 3 im Vergleich zur Rotationsgeschwindigkeit beim normalen Filterbetrieb mit erheblich reduzierter Drehzahl rotiert wird und wobei die axiale Hin- und Her-Bewegung des Innentrommelkörpers 11 (und damit die axiale Relativ-Hin-und-Her-Bewegung zwischen dem wenigstens einen Trommelkörper und dem Schubboden) z. B. ebenfalls langsamer erfolgt als beim normalen Filterbetrieb. Die Flüssigkeitsdüse 25 wird ferner z. B. sehr langsam axial wieder aus der Filtertrommel 3 heraus bewegt, d. h. in Längsrichtung 5 der Filtertrommel 3 in Richtung weg vom Trommelboden 45 bzw. zum Filtertrommel-Austragsende 31 der Filtertrommel 3 hin.
Durch diesen Vorgang wird die Innenumfangsfläche 7, inklusive des Drainagebereichs 131, gereinigt, woraufhin der normale Filterbetrieb wieder begonnen werden kann.
Zusätzlich kann noch die Niedrigdruck-Reinigungsvorrichtung 163 zum Reinigen verwendet werden, welche jedoch auch gänzlich weggelassen werden kann.
Ferner kann zusätzlich eine an der radialen Filtertrommel-Außenseite angeordnete Außen-Niedrigdruck-Reinigungsvorrichtung 171 verwendet werden, welche z. B. Reinigungsflüssigkeit mit Niedrigdruck (z. B. kleiner gleich 10 bar) von außen her auf die Trommelumfangswand der Filtertrommel 3 (zum Wässern der Filtertrommel 3) aufbringt. Auch die Außen-Niedrigdruck-Reinigungsvorrichtung 171 kann z. B. entfallen bzw. weggelassen werden.
Die Schubzentrifuge 1 ist z. B. mit einem Maschinenrahmen 173 ausgestattet, der auf dem Boden anzubringen ist, wobei sich der Maschinenrahmen 173 z. B. derart axial einseitig von der Filtertrommel 3 erstreckt, dass die Filtertrommel 3 nur entsprechend einseitig gelagert ist und sich z. B. unmittelbar radial unterhalb des die Filtertrommel 3 aufnehmenden Gehäuses 43 kein Rahmenabschnitt des Maschinenrahmens 173 befindet, sodass das Gehäuse 43 vom Maschinenrahmen 173 aus axial frei auskragend ausgebildet ist.
8 zeigt eine Möglichkeit der Ausbildung einer Luft-Düse 21 und/oder einer (z. B. der einzigen oder einer jeweiligen) Flüssigkeitsdüse 25 einer pneumatischen Düsenvorrichtung 17 bzw. einer (z. B. der einzigen oder einer jeweiligen) hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung 19 der Schubzentrifuge von 1. Hiernach ist die Düse 21, 25 derart ausgebildet, dass ihr Düsenstrahl 23, 27 in einem Längsneigungswinkel α von kleiner als 90° sowie größer gleich 60° zur Längsachse 5 der Filtertrommel 3 axial in Richtung zum Filtertrommel-Bodenende 29 geneigt ist, sodass mit dem Strahl 23, 27 in verbesserter Weise die Ecke zwischen dem Trommelboden 45 und der Umfangswand der Filtertrommel 3 erreicht werden kann.
Die Luftdüse 21 und/oder die Flüssigkeitsdüse 25 können eine Langspaltdüse sein oder können eine Loch- oder Punktdüse sein. Auch andere Düsenquerschnitte (rechteckig, quadratisch, dreieckig, kreisförmig, etc.) sind möglich.
9 zeigt eine Schubzentrifuge 1 gemäß einem anderen Aspekt, welche im Wesentlichen gleich der Schubzentrifuge 1 gemäß 1 bis 8 ausgebildet, sodass im Hinblick auf den Aufbau sowie die Betriebsweise der Schubzentrifuge 1 von 9 auf die obige Beschreibung der Schubzentrifuge von 1 bis 8 verwiesen wird und nachfolgend nur auf die Unterschiede eingegangen wird.
Die Schubzentrifuge 1 von 9 unterscheidet sich von jener der 1 bis 8 durch die Ausbildung der pneumatischen Düsenvorrichtung 17 und der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung 19, von denen nur eine dargestellt ist.
Gemäß 9 sind die pneumatische Düsenvorrichtung 17 und die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung 19 in Form eines axial feststehenden oder nur geringfügig axial bewegbaren Düsenregisters mit einer Mehrzahl von Luftdüsen 21 bzw. Flüssigkeitsdüsen 25 ausgebildet, von welchen jedoch im Wesentlichen jede Stelle einer sich parallel zur Längsachse 5 der Filtertrommel 3 erstreckenden Bahn mit den zugehörigen Luftstrahlen bzw. Flüssigkeitsstrahlen beaufschlagbar ist. (Es ist zu verstehen, dass der Luftstrahl und der Flüssigkeitsstrahl sich nach Austritt aus der Düse im Querschnitt konisch aufweiten, sodass auch zwischen den Düsen 21, 25 liegende Stellen der Innenumfangsfläche 7 der Filtertrommel 3 von den Strahlen erfasst werden). Damit kann beim Drehen der Filtertrommel 3 im Wesentlichen jede Stelle der Innenumfangsfläche 7 der Filtertrommel 3 von den Strahlen erfasst werden.
Die Düsen 21, 25 der jeweiligen Düsenvorrichtung 17, 19 können z. B. derart eingerichtet sein, dass sie gleichzeitig oder sukzessive vom Filtertrommel-Bodenende 29 zum Filtertrommel-Austragsende 31 hin (zum Ausgeben des Strahls) betätigbar sind.
Gemäß den hierin beschriebenen Aspekten, wie z. B. den Aspekten von 1 bis 9, kann beim Durchführen des Entfernens und Austragens z. B. nur die pneumatische Düsenvorrichtung 17 (von z. B. der pneumatischen Düsenvorrichtung 17 und der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung 19) und beim Reinigen der Innenumfangsfläche 7 (inkl. des Drainagebereichs 131) nur die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung 19 (von z. B. der pneumatischen Düsenvorrichtung 17 und der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung 19) herangezogen werden. Es kann aber auch umgekehrt nur die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung 19 zum Entfernen/Austragen und nur die pneumatische Düsenvorrichtung 17 zum Reinigen der Innenumfangsfläche 7 herangezogen werden. Es kann auch jeweils eine der beiden Düsen-Vorrichtungen 17, 19 (komplett) entfallen bzw. weggelassen werden, wobei die jeweils andere dann sowohl zum Austragen/Entfernen als auch zum Reinigen der Innenumfangsfläche 7 (inkl. des Drainagebereichs 131) herangezogen wird. Es kann ferner auch eine der Düsen-Vorrichtungen 17, 19 in Form eines axial feststehenden oder im Wesentlichen feststehenden Düsenregisters gemäß 9 und die andere der Düsen-Vorrichtungen 17, 19 in Form einer axial verlagerbaren Düse gemäß 1–8 ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste

1: Schubzentrifuge
3: Filtertrommel
5: Längsachse
7: Filtertrommelinnenumfangsfläche
9: Außentrommelkörper
9': Umfangswand
11: Innentrommelkörper
11': Umfangswand
13: Schubboden
15: Stangen
17: pneumatische Düsenvorrichtung
19: hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung
21: Luft-Düse
23: Luftstrahl
25: Flüssigkeitsdüse
27: Flüssigkeitsstrahl
29: Filtertrommel-Bodenende
31: Filtertrommel-Austragsende
33, 35: Hohlstäbe
37, 39: Durchgangslöcher
41: stirnseitige Gehäusewand
43: Gehäuse
45: Filtertrommelboden
47: Außentrommelkörperboden
49: Innentrommelkörperboden
51: Lager
53: Hohlwelle
55: stirnseitige Gehäuserückwand
56: Durchgangsöffnung
57: Umfangsdichtung
59: zu filterndes Material
61: Längsverlagerungsmechanismus
63: Antriebshydraulik
65: Antriebsmotor
71: Steuervorrichtung
81: Zuführleitung
83: Füllverteilereinrichtung
91, 93: Trommelkörperinnenumfangsfläche
95, 97: Sieb
111: Unterzug
113: Stäbe
115: Siebstäbe
117: Siebspalte
119: Filtrat-Durchgänge
121: Abführabschluss
130: Querdrainagebereich oder Drainageraum
131: Drainagebereich
141: Filterkuchen
151: Feststoff-Austritt/Feststoff-Abführvorrichtung
153: Austritteinlass
161: Waschdüsenvorrichtung
162: Waschdüse
163: Reinigungsdüsenvorrichtung
173: Maschinenrahmen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 2542916 A1 [0002]

Claims

Schubzentrifuge (1), aufweisend eine rotierbare Filtertrommel (3) mit einer Längsachse (5), mit einer Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) und mit mindestens einem Trommelkörper (9 oder 11), und einen Schubboden (13), der in der Filtertrommel (3) angeordnet ist, wobei der Schubboden (13) und der wenigstens eine Trommelkörper (9 oder 11) relativ zueinander axial hin und her bewegbar sind, gekennzeichnet durch eine pneumatische Düsenvorrichtung (17) und/oder eine hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung (19), von welcher pneumatischen Düsenvorrichtung (17) und/oder hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung (19) ein oder mehrere zugehörigere Luftstrahl/en (23) bzw. Flüssigkeitsstrahl/en (27) entlang der Längsachse (5) von zumindest benachbart einem axialen Filtertrommel-Bodenende (29) der Filtertrommel (3) bis zumindest benachbart zu einem gegenüberliegenden axialen Trommel-Austrittsende (31) der Filtertrommel (3) oder entlang der Längsachse (5) entlang eines Teilabschnitts der Innenlänge der Filtertrommel (3) gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) aufbringbar ist/sind.
Schubzentrifuge (1) gemäß Anspruch 1, wobei die pneumatische Düsenvorrichtung (17) derart eingerichtet ist, dass der oder die Luftstrahlen (23) sukzessive oder gleichzeitig entlang einer zur Längsachse (5) der Filtertrommel (3) im Wesentlichen parallelen Bahn gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) aufbringbar ist/sind, und/oder wobei die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung (19) derart eingerichtet ist, dass der oder die Flüssigkeitsstrahl/en (27) sukzessive oder gleichzeitig entlang einer zur Längsachse (5) der Filtertrommel (3) im Wesentlichen parallelen Bahn gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) aufbringbar ist/sind.
Schubzentrifuge (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die pneumatische Düsenvorrichtung (17) derart eingerichtet ist, dass der jeweilige zugehörige Luftstrahl (23) auf Basis eines Luft-Arbeitsdrucks von wenigstens 4 bar oder wenigstens 6 bar oder wenigstens 8 bar erzeugt wird, wobei optional der Luft-Arbeitsdruck maximal 20 bar oder maximal 15 bar oder maximal 12 bar oder maximal 10 bar beträgt.
Schubzentrifuge (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die hydraulische Hochdruck-Düsenvorrichtung (19) derart eingerichtet ist, dass der jeweilige zugehörige Flüssigkeitsstrahl (27) auf Basis eines Hydraulik-Arbeitsdrucks von mindestens 15 bar oder mindestens 30 bar oder mindestens 60 bar oder mindestens 80 bar erzeugt wird.
Schubzentrifuge (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die pneumatische Düsenvorrichtung (17) und/oder die hydraulische Kochdruck-Düsenvorrichtung (19) wenigstens eine oder nur eine Luft-Düse (21) zum Ausgeben des Luftstrahls (23) bzw. wenigstens eine oder nur eine Flüssigkeitsdüse (25) zum Ausgeben des Flüssigkeitsstrahls (27) hat, welche jeweilige Luft-Düse (21) bzw. jeweilige Flüssigkeits-Düse (25) relativ zur Filtertrommel (3) axial bewegbar ist.
Schubzentrifuge (1) gemäß Anspruch 5, wobei die oder die wenigstens eine Luft-Düse (21) und/oder die oder die wenigstens eine Flüssigkeits-Düse (25) eine Langspaltdüse ist mit einer Spaltlängsrichtung, wobei optional sich die Spaltlängsrichtung der Luft-Düse (21) und/oder der Flüssigkeits-Düse (25) in einem Winkel von kleiner als 45° zur Längsachse (5) der Filtertrommel (3), weiter optional im Wesentlich parallel zur Längsachse der Filtertrommel (3) erstreckt.
Schubzentrifuge (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der jeweilige Luftstrahl (23) und/oder der jeweilige Flüssigkeitsstrahl (27) bezüglich der Längsachse (5) der Filtertrommel (3) in einem Strahllängsneigungswinkel (α) in Richtung zum Schubboden (13) hin geneigt gerichtet ist, wobei optional der Strahllängsneigungswinkel (α) kleiner als 90° zur Längsachse (5) ist, wobei optional der Strahllängsneigungswinkel (α) im Bereich kleiner 90° sowie größer gleich 45°, 60° oder 70° zur Längsachse (5) ist.
Schubzentrifuge (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine jeweilige Luft-Düse (21) der pneumatischen Düsenvorrichtung (17) und/oder eine jeweilige Flüssigkeitsdüse (25) der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung (19) benachbart zur Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) angeordnet ist/sind, optional in einem Abstand von kleiner gleich 300 mm, kleiner gleich 250 mm, kleiner gleich 200 mm, kleiner gleich 150 mm, kleiner gleich 100 mm oder kleiner gleich 50 mm angeordnet ist/sind.
Schubzentrifuge (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit einer Steuervorrichtung (71), die mit der pneumatischen Düsenvorrichtung (17) und/oder mit der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung (19) verbunden ist und die mit einer Drehantriebsvorrichtung (65), von welcher die Filtertrommel (3) drehend antreibbar ist, verbunden ist und die optional mit einer Axialantriebsvorrichtung (61), von welcher der wenigstens eine Trommelkörper (9 oder 11) und der Schubboden (6) relativ zueinander axial periodisch hin- und her bewegbar sind, verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung (71) derart eingerichtet ist, dass mittels der Steuervorrichtung (71) die Drehzahl der Filtertrommel (3) und optional die periodische Relativ-Hin-und-Her-Bewegung zwischen dem Schubboden und dem wenigstens einen Trommelkörper (9 oder 11) sowie der Betrieb der pneumatischen Düsenvorrichtung (17) und/oder der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung (19) in Koordination miteinander steuerbar sind.
Verfahren zum Betreiben einer Schubzentrifuge (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend automatisches Austragen eines an der Trommelinnumfangsfläche (7) anhaftenden Filterkuchens (141) und/oder automatisches Reinigen der Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) durch Aufbringen eines oder mehrerer Luftstrahlen (23) und/oder Flüssigkeitsstrahlen (27) sukzessive oder gleichzeitig entlang im Wesentlichen einer gesamten Innenlänge oder entlang eines Teilabschnitts der Innenlänge der Filtertrommel (3) gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) mittels der pneumatischen Düsenvorrichtung (17) bzw. mittels der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung (19).
Verfahren gemäß Anspruch 10, aufweisend automatisches Austragen eines an der Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) anhaftenden Filterkuchens (141) durch ausschließliches Aufbringen eines oder mehrerer Luftstrahlen (23) sukzessive oder gleichzeitig entlang im Wesentlichen der gesamten Innenlänge oder entlang eines Teilabschnitts der Innenlänge der Filtertrommel (3) gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) mittels der pneumatischen Düsenvorrichtung (17) und/oder automatisches Reinigen der Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) durch ausschließliches Aufbringen eines oder mehrerer Flüssigkeitsstrahlen (27) sukzessive oder gleichzeitig entlang im Wesentlichen der gesamten Innenlänge oder entlang eines Teilabschnitts der Innenlänge der Filtertrommel (3) gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) mittels der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung (19).
Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei das automatische Austragen eines an der Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) anhaftenden Filterkuchens (141) aufweist ein axiales Verlagern einer einen Luftstrahl (23) auf die Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) aufbringenden Luft-Düse (21) der pneumatischen Düsenvorrichtung (17) und/oder wobei das automatische Reinigen der Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) aufweist ein axiales Verfahren einer einen Flüssigkeitsstrahl (27) auf die Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) aufbringenden Flüssigkeits-Düse (25) der hydraulischen Hochdruck-Düsenvorrichtung (19).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der oder die Luftstrahl/en (23) sukzessive oder gleichzeitig entlang einer zur Längsachse (5) der Filtertrommel (3) im Wesentlichen parallelen Bahn gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) aufgebracht wird/werden und/oder wobei der oder die Flüssigkeitsstrahl/en (27) sukzessive oder gleichzeitig entlang einer zur Längsachse (5) der Filtertrommel (3) im Wesentlichen parallelen Bahn gegen die Filtertrommelinnenumfangsfläche (7) aufgebracht wird/werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei beim automatischen Austragen und/oder beim automatischen Reinigen die Filtertrommel (3) langsamer rotiert wird als im normalen Filterbetrieb, und/oder wobei beim automatischen Austragen und/oder beim automatischen Reinigen die Filtertrommel (3) die derart rotiert wird, dass durch die Rotation der Filtertrommel (3) erzeugte Zentrifugallast kleiner gleich 1 g, optional kleiner gleich 0,5 g ist, wobei g die Erdbeschleunigung ist, und/oder wobei beim automatischen Austragen und/oder beim automatischen Reinigen die Filtertrommel (3) derart rotiert wird, dass die Außenumfangsgeschwindigkeit der Filtertrommel (3) kleiner gleich 2 m/s, optional kleiner gleich 1 m/s ist, und/oder wobei beim automatischen Austragen und/oder beim automatischen Reinigen die Filtertrommel (3) mit einer Drehzahl von kleiner gleich 200 U/min, optional kleiner 150 U/min, optional kleiner gleich 100 U/min, optional kleiner gleich 70 U/min rotiert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei beim automatischen Austragen und/oder beim automatischen Reinigen der Schubboden (13) und der wenigstens eine Trommelkörper (9 oder 11) relativ zueinander periodisch axial hin- und her bewegt werden, wobei optional der Schubboden (13) oder der wenigstens eine Trommelkörper (9) mit einer Frequenz von größer gleich 1,2 Hz axial hin- und her bewegt wird (72 Hin- und Her-Bewegungen pro Minute).