DE102012106748A1

DE102012106748A1 - Solid bowl screw centrifuge for continuous separation of substances of different densities, has liquid chamber, which is arranged in conveying direction of liquid pipe, where intake pipe is arranged in front of assignment chamber

Info

Publication number: DE102012106748A1
Application number: DE201210106748
Authority: DE
Inventors: Josef Aigner; Thomas Hochholzer
Original assignee: Hiller GmbH
Current assignee: Hiller GmbH
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2014-01-30

Abstract

The solid bowl screw centrifuge has a rotor drum (10), discharge openings (40) for dense phase arranged in a conical section (14) of the rotor wall, and discharge openings for light phase provided at a front wall (34) closing the rotor drum. A liquid chamber is arranged in the conveying direction of a liquid pipe (46), and an intake pipe (22) is arranged in front of an assignment chamber. The liquid pipe is formed as an annular space (44) in the wall of the mixture-intake pipe and is guided into the liquid chamber by radial connecting openings.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge zum kontinuierlichen Trennen von Stoffen unterschiedlicher Dichte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a solid bowl screw centrifuge for continuous separation of materials of different densities according to the preamble of patent claim 1.

Aus EP 1 561 511 B1 ist eine solche Zentrifuge bekannt. Diese setzt sich zusammen aus einer Rotortrommel, einer darin drehbaren Förderschnecke, in deren Hohlwelle ein Gemisch-Zulaufrohr angeordnet ist, sowie ein darin koaxial angebrachtes Flüssigkeitsrohr, das zu einer Flüssigkeitskammer führt, von der Flüssigkeitskanäle zu Abgabedüsen führen, die in die Schneckenwendel der Förderschnecke münden. Das Flüssigkeitsrohr ist hierbei innerhalb des hohlen Zulaufrohres für das Gemisch angeordnet und dient dazu, Waschflüssigkeit in die Flüssigkeitskammer zu leiten, welche in Förderrichtung des Zulaufrohres hinter der Aufgabekammer angeordnet ist. Die über Düsen ausströmende Flüssigkeit hat die Aufgabe, im konischen Bereich der Trommel Feststoffe zwischen der Trommelwandung und der Schneckenwendel auszuwaschen, um Feststoffansammlungen und Verstopfungen zu vermeiden. Da die Flüssigkeit, wie erläutert, über die Flüssigkeitskammer hinter der Aufgabekammer ausgebracht wird, besteht die Gefahr, dass das Gemisch, in aller Regel eine Suspension aus einer flüssigen und einer festen Phase, in die Flüssigkeitskammer zurückströmt und dabei erneut Verstopfungen verursacht.Out EP 1 561 511 B1 is such a centrifuge known. This is composed of a rotor drum, a rotatable screw conveyor therein, in the hollow shaft, a mixture feed pipe is arranged, and a coaxially mounted therein liquid tube leading to a liquid chamber, lead from the liquid channels to discharge nozzles, which open into the screw helix of the screw conveyor , The liquid tube is in this case arranged within the hollow inlet pipe for the mixture and serves to guide washing liquid into the liquid chamber, which is arranged in the conveying direction of the inlet pipe behind the feed chamber. The liquid flowing out through nozzles has the task of washing out solids in the conical region of the drum between the drum wall and the spiral screw, in order to avoid accumulation of solids and blockages. Since the liquid, as explained, is discharged via the liquid chamber behind the application chamber, there is a risk that the mixture, usually a suspension of a liquid and a solid phase, flows back into the liquid chamber and thereby again causes blockages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneckenzentrifuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, dass die Suspension nicht in die Flüssigkeitskammer zurückströmen kann, wo sie Verstopfungen verursachen würde.The invention has the object of providing a screw centrifuge according to the preamble of claim 1 in such a way that the suspension can not flow back into the liquid chamber, where it would cause blockages.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Flüssigkeitskammer in Förderrichtung des Flüssigkeitsrohres und des Zulaufrohres vor der Aufgabekammer angeordnet ist.To achieve this object, the invention provides that the liquid chamber is arranged in the conveying direction of the liquid tube and the inlet pipe in front of the feed chamber.

Zur weiteren Verbesserung ist zwischen der Flüssigkeitskammer und der Aufgabekammer in der Hohlwelle der Förderschnecke eine Vorkammer ausgebildet, wodurch im Anschluss an die Flüssigkeitskammer ein Puffer mit einer Labyrinthwirkung erzeugt wird, so dass möglicherweise zurückströmende Suspensionsanteile nicht in die Flüssigkeitskammer gelangen können.For further improvement, an antechamber is formed between the liquid chamber and the feed chamber in the hollow shaft of the screw conveyor, whereby a buffer with a labyrinth effect is produced subsequent to the liquid chamber, so that possibly flowing back suspension components can not get into the liquid chamber.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Flüssigkeitskanäle in der Wandung der Hohlwelle der Förderschnecke ausgebildet und über Radialbohrungen mit der Flüssigkeitskammer verbunden. Mit dieser Maßnahme wird die Flüssigkeit im Schneckenkörper an der Aufgabekammer vorbei geführt. Durch die Rotation der Förderschnecke wird ein hoher Druck erzeugt, der bei einer Umdrehungszahl von 4500 U/min 6,5 bar und mehr betragen kann, wodurch Verstopfungen vermieden werden, weil der hohe Druck selbstreinigend wirkt.According to a further feature of the invention, the liquid channels are formed in the wall of the hollow shaft of the screw conveyor and connected via radial bores with the liquid chamber. With this measure, the liquid in the screw body is guided past the task chamber. By the rotation of the screw conveyor, a high pressure is generated, which can be at a speed of 4500 rev / min 6.5 bar and more, whereby blockages are avoided because the high pressure acts self-cleaning.

Wie im Fall der EP 1 561 511 B1 kann die Flüssigkeit als Reinigungsflüssigkeit zum Auswaschen der Feststoffphase im Bereich der Schneckenwendel dienen. Weitere Möglichkeiten bestehen darin, die Flüssigkeit beispielsweise zur pH-Regulierung, zur Wärmezufuhr oder in Brauereien beim Läuterungsprozess einzusetzen, um bei der Maische den Restzuckergehalt auszuwaschen.As in the case of EP 1 561 511 B1 For example, the liquid can serve as a cleaning liquid for washing out the solid phase in the area of the spiral screw. Other options are to use the liquid, for example, for pH regulation, heat or in breweries during the refining process to wash out the residual sugar content in the mash.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:The invention is explained below with reference to an embodiment which is shown in the drawing. Show it:

1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge gemäß der Erfindung und 1 a schematic longitudinal section through a solid bowl screw centrifuge according to the invention and

2 eine der in 1 entsprechende Darstellung, bei der die Wege der Medien eingezeichnet sind. 2 one of the in 1 corresponding representation in which the paths of the media are drawn.

Die in der Zeichnung dargestellte Vollmantel-Schneckenzentrifuge hat eine in einem nicht gezeigten Gehäuse drehbar gelagerte Rotortrommel 10, die von einem ebenfalls nicht dargestellten Motor angetrieben wird. Die Rotortrommel 10 ist aus einem zylindrischen Abschnitt 12 und einem konischen Abschnitt 14 zusammengesetzt. In der Rotortrommel 10 ist eine Förderschnecke 16 drehbar gelagert, die von einem weiteren Motor mit einer im Allgemeinen etwas höheren Drehzahl als die Rotortrommel 10 angetrieben wird. Die Schneckenwendel 18 der Förderschnecke 16 ist auf einer Hohlwelle 20 angebracht und so angeordnet, dass die Förderrichtung von dem zylindrischen Abschnitt 12 zum konischen Abschnitt 14 hin erfolgt.The solid bowl screw centrifuge shown in the drawing has a rotatably mounted rotor housing in a housing, not shown 10 , which is driven by a motor, also not shown. The rotor drum 10 is from a cylindrical section 12 and a conical section 14 composed. In the rotor drum 10 is a screw conveyor 16 rotatably mounted, that of another motor with a generally slightly higher speed than the rotor drum 10 is driven. The spiral of the spiral 18 the screw conveyor 16 is on a hollow shaft 20 attached and arranged so that the conveying direction of the cylindrical portion 12 to the conical section 14 takes place.

Innerhalb der Hohlwelle 20 ist ein Zulaufrohr 22 für das zu trennende Gemisch 24 (vgl. 2) angeordnet, welches in Richtung des Pfeils 26 in das Zulaufrohr 22 eintritt. Das freie Ende 28 des Zulaufrohres 22 führt in eine in der Hohlwelle 20 ausgebildete Aufgabekammer 30, von der radiale Aufgabeöffnungen 32 in den Bereich der Schneckenwendel 18 führen.Inside the hollow shaft 20 is an inlet pipe 22 for the mixture to be separated 24 (see. 2 ) arranged in the direction of the arrow 26 into the inlet pipe 22 entry. The free end 28 of the inlet pipe 22 leads into one in the hollow shaft 20 trained task chamber 30 , from the radial feed openings 32 in the area of the spiral helix 18 to lead.

Der zylindrische Abschnitt 12 der Rotortrommel 10 wird durch eine Stirnwand 34 abgeschlossen, die Wehröffnungen 36 für die Abgabe der leichten Phase 38 (in 2 gestrichelt eingezeichnet) hat.The cylindrical section 12 the rotor drum 10 is through an end wall 34 completed, the weir openings 36 for the release of the light phase 38 (in 2 dashed lines) has.

In dem konischen Abschnitt 14 der Rotorwand 38 sind Auftragsöffnungen 40 für die schwere Phase 42 vorgesehen, die entsprechend den eingezeichneten Pfeilen von der Schneckenwendel 18 zu den Auftragsöffnungen 40 transportiert wird.In the conical section 14 the rotor wall 38 are order openings 40 for the difficult phase 42 provided according to the arrows drawn by the helix 18 to the order openings 40 is transported.

In der Wandung des Gemisch-Zulaufrohres 22 ist ein Ringraum 44 ausgebildet, der das Zulaufrohr 22 auf den größten Teil seiner Länge umschließt und ein Flüssigkeitsrohr 46 bildet, das innerhalb einer Flüssigkeitskammer 48 endet. Über das Flüssigkeitsrohr 46 wird in Richtung der in 2 eingezeichneten, gepunkteten Pfeile eine Flüssigkeit 50 zu der Flüssigkeitskammer 48 geleitet, wo sie über radiale Verbindungsöffnugnen 52 in die Flüssigkeitskammer 48 austritt. Wie bereits erwähnt, kann sich es sich bei dieser Flüssigkeit 50 um eine Reinigungsflüssigkeit handeln, ohne dass dadurch andere Medien ausgeschlossen sind, beispielsweise zur Wärmeübertragung oder zur pH-Einstellung. In the wall of the mixture inlet pipe 22 is an annulus 44 formed, which is the inlet pipe 22 on most of its length encloses and a liquid pipe 46 that forms inside a fluid chamber 48 ends. About the liquid pipe 46 is going in the direction of 2 drawn, dotted arrows a liquid 50 to the liquid chamber 48 directed where they have radial connection openings 52 into the liquid chamber 48 exit. As already mentioned, this liquid can 50 to act a cleaning fluid, without thereby excluding other media, for example, for heat transfer or for pH adjustment.

Innerhalb der Flüssigkeitskammer 48 strömt die Flüssigkeit 50 in radialer Richtung nach außen, wo sie über Radialbohrungen 54 in axiale Flüssigkeitskanäle 56 gelangt, die in die Wandung der Hohlwelle 20 eingearbeitet sind.Inside the liquid chamber 48 the liquid flows 50 in the radial direction to the outside, where they have radial bores 54 in axial fluid channels 56 gets into the wall of the hollow shaft 20 are incorporated.

Am Ende der Flüssigkeitskanäle 56 strömt die Flüssigkeit 50 entweder über radiale Austrittsbohrungen 58 oder über axiale Austrittsbohrungen 58’ in den Bereich der Schneckenwendel 18 und trifft dort mit hohem Druck auf die Innenwand des konischen Abschnittes 14 der Rotortrommel 10, wo sie bei Verwendung als Reinigungsflüssigkeit Festkörperansammlungen 60 zerstört und damit Verstopfungen verhindert. Im Anschluss an diese Reinigungszone fließt die Flüssigkeit 50 zurück zur flüssigen Phase im zylindrischen Abschnitt 12 der Rotortrommel 10.At the end of the fluid channels 56 the liquid flows 50 either via radial exit holes 58 or via axial exit holes 58 ' in the area of the spiral helix 18 where it meets with high pressure on the inner wall of the conical section 14 the rotor drum 10 where, when used as cleaning fluid, they accumulate solids 60 destroyed and thus blocked. Following this cleaning zone, the liquid flows 50 back to the liquid phase in the cylindrical section 12 the rotor drum 10 ,

In die radialen und axialen Austrittsbohrungen 58, 58’ können zur Wirkungsverbesserung Abgabedüsen eingesetzt sein.In the radial and axial outlet holes 58 . 58 ' can be used to improve the effectiveness of dispensing nozzles.

In der Hohlwelle 20 ist zwischen der Flüssigkeitskammer 48 und der Aufgabekammer 30 eine Vorkammer 62 ausgebildet, welche über radiale Öffnungen 64 mit dem Bereich der Schneckenwendel 18 verbunden ist. Die Vorkammer 62 ist durch eine Schottwand 66 gegen die Aufgabekammer 30 abgeteilt und mit dieser über einen axialen Durchgang 68 verbunden. Die Vorkammer 62 zwischen der Aufgabekammer 30 und der Flüssigkeitskammer 48 hat die Aufgabe, möglicherweise über den Durchgang 68 zurückströmendes Gemisch abzuleiten, um ein weiteres Rückströmen in die Flüssigkeitskammer 48 zu verhindern. Diese ist hierzu nur über einen sehr kleinen Radialspalt 70 mit der Vorkammer 62 verbunden.In the hollow shaft 20 is between the liquid chamber 48 and the task chamber 30 an antechamber 62 formed, which via radial openings 64 with the area of the spiral helix 18 connected is. The antechamber 62 is through a bulkhead 66 against the task chamber 30 divided and with this over an axial passage 68 connected. The antechamber 62 between the task chamber 30 and the fluid chamber 48 has the task, possibly over the passage 68 to drain back flowing mixture, to further backflow into the liquid chamber 48 to prevent. This is for this purpose only over a very small radial gap 70 with the antechamber 62 connected.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1561511 B1 [0002, 0007]

Claims

A solid bowl centrifuge for continuous separation of different density materials, comprising: - a rotor drum ( 10 ) - with in a conical section ( 14 ) of the rotor wall arranged discharge openings ( 40 ) for the difficult phase ( 42 ) and - with at one the rotor drum ( 10 ) final end wall ( 34 ) ( 36 ) for the light phase ( 38 ), - one within the rotor drum ( 10 ) rotatable screw conveyor ( 16 ) with on a hollow shaft ( 20 ) mounted spiral ( 18 ) for the transport of the heavy phase ( 42 ) to the discharge openings ( 40 ), - a coaxial within the hollow shaft ( 20 ) arranged mixture inlet pipe ( 22 ), which is one in the hollow shaft ( 20 ) trained task chamber ( 30 ), from the feed openings ( 32 ) to the spiral helix ( 18 ), - a coaxial with the mixture inlet pipe ( 22 ) arranged liquid tube ( 46 ), which is one in the hollow shaft ( 20 ) formed liquid chamber ( 48 ), from the liquid channels ( 56 ) to the helix ( 18 ) discharge nozzles, characterized in that the liquid chamber ( 48 ) in the conveying direction of the liquid tube ( 46 ) and the inlet pipe ( 22 ) in front of the task chamber ( 30 ) is arranged.

A screw centrifuge according to claim 1, characterized in that the liquid tube ( 46 ) as annulus ( 44 ) in the wall of the mixture inlet pipe ( 22 ) is formed and from the radial connection openings ( 52 ) into the liquid chamber ( 48 ) to lead.

A screw centrifuge according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid channels ( 56 ) in the wall of the hollow shaft ( 20 ) of the screw conveyor ( 16 ) and via radial bores ( 54 ) with the liquid chamber ( 48 ) are connected.

A slug centrifuge according to any one of the preceding claims, characterized in that the dispensing nozzles are in from the liquid channels ( 56 ) radially and / or axially to the screw helix ( 18 ) leading exit bores ( 58 . 58 ' ) are formed.

A screw centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that in the hollow shaft ( 20 ) axially between the liquid chamber ( 48 ) and the task chamber ( 30 ) an antechamber ( 62 ) is formed, which via an axial passage ( 68 ) in a bulkhead wall ( 66 ) between task chamber ( 30 ) and antechamber ( 62 ) with the task chamber ( 30 ) connected is.

A screw centrifuge according to claim 5, characterized in that from the antechamber ( 62 ) radial openings ( 64 ) to the spiral helix ( 18 ) to lead.