-
Vorrichtung für Zentrifugen zum Ableiten elektrischer Aufladungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für Zentrifugen zum Ableiten elektrischer
Aufladungen beim Schleudern leicht brennbarer Emulsionen und Suspensionen mit hohem
elektrischem Widerstand.
-
Die bekannten Vorrichtungen dieser Art bewirken eine sorgfältig ausgeführte
Erdung des Zentrifugengestells und dessen gut leitende Verbindung mit der Schleudertrommel,
deren Mantel zur Erzielung eines geringen Widerstandes des Ableitungsweges in der
Regel aus Kupfer gefertigt ist. Hierdurch sollen die durch das Aneinanderreiben
der Schleudergutteilchen während des Schleuderns verursachten Aufladungen eines
leicht brennbaren Schleudergutes, z. B. einer solchen Emulsion oder einer Suspension,
möglichst schnell und sicher zur Erde abgeleitet werden, um die bei Annäherung eines
Zentrifugenbauteiles, z. B. des Schälmessers, an die aufgeladene Schleudergutschiebt
entstehenden Funkenentladungen und damit die Entzündung der über der Gutschicht
lagernden Gase und Dämpfe des Schleudergutes zu verhüten.
-
Es hat sich nun herausgestellt, daß mit diesen Vorrichtungen eine
vollständige Entladung des Schleudergutes nicht mit Sicherheit zu erreichen ist,
weil nur die an die geerdeten Trommelwandungen angrenzenden, nicht aber die einen
größeren Abstand von den Trommelwandungen aufweisenden Schleudergutschichten entladen
werden. Gerade die Teilchen dieser Gutschichten erfahren aber eine hohe Aufladung,
weil ihre Reibung infolge ihres mit wachsendem Abstand von den Trommelwandungen
zunehmenden Schlupfes gegenüber diesen besonders hoch ist.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bekannte Vorrichtung
für Zentrifugen zum Ableiten elektrischer Aufladung,n von leicht brennbaren Schleudergütern
so weiterzubilden, daß mit Sicherheit das gesamte in die Schleudertrommel eingetragene
Schleudergut während des Schleuderns elektrisch entladen wird.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
in der Schleudertrommel ein feststellendes, zur Trommelachse paralleles und über
die Trommellänge reichendes Sprührohr anzuordnen, das mit einem Vorratsbehälter,
Kessel od. dgl. für eine unbrennbare, elektrisch gut leitende Flüssigkeit oder einen
Dampf verbunden ist.
-
Durch dieses Sprührohr wird die gut leitende und gegenüber dem Schleudergut
spezifisch schwerere Flüssigkeit während des Schleuderns in feinstverteiltem Zustand
in die Emulsion bzw. Suspension eingesprüht bzw. der Dampf gegen deren freie Oberfläche
geblasen. Die aufgesprühten Flüssigkeitströpfchen bzw. die aus dem Dampf heim Auftreffen
auf die freie Oberfläche des Schleudergutes entstehenden Kondenströpfchen durchdringen
unter dein Einfluß der Zentrifugalkraft die Emulsion bzw. Suspension in großer Dichte
radial nach außen und bilden durch ihr kettenartiges Aneinanderreihen eine elektrisch
gut leitende Verbindung zum geerdeten Trommelmantel. Hierdurch wird die im Schleudergut
entstehende elektrische Aufladung sofort zur Erde abgeleitet und damit jede Entzündungsgefahr
beseitigt.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt.
-
In einer zum Schleudern von leicht brennbaren Emulsionen oder Suspensionen
mit hohem elektrischem Widerstand bestimmten Zentrifuge, die ein gasdichtes und
geerdetes, in der Zeichnung nicht dargestelltes Gehäuse aufweist, ist eine zylindrische,
vorzugsweise aus Kupfer bestehende, als Vollmanteltrommel ausgebildete Schleudertrommel
1 gelagert. Hierzu sind Gleitlager vorgesehen, die eine elektrisch gut leitende
Verbindung zum Gehäuse gewährleisten. Die Schleudertrommel 1 ist an der einen Seite
mit einer als Überlauf für das als innerste Schicht abgesetzte Schleudergut dienenden
ringförmigen Trommelstirnwand 2 und an der anderen Seite mit einer als Vollscheibe
ausgebildeten Stirnwand 3 versehen, in deren Mitte die Trommelwelle 4 mittels eines
Flansches 5 durch Schrauben 6 befestigt ist. Zum Eintragen des Schleudergutes dient
in üblicher Weise ein Einlaufrohr 7 und zum Verteilen des Einlaufgutes auf den Trommelmantel
8 vor der vollen Stirnwand 3 ein in geringem Abstand vor dieser angeordneter Einlauftrichter
9. Zum Austragen der schwereren Flüssigkeit der Emulsion bzw. des Feststoffes der
Suspension ist eine in der Zeichnung nicht
dargestellte Schälvorrichtung,
vorzugsweise ein Schälrohr, vorgesehen. Das vom Eintragende der Schleudertrommel
1 in deren Längsrichtung zum Austragende fließende Schleudergut bleibt dabei mit
wachsender Entfernung von den Trommelstirnwandungen in Umfangrichtung zurück. Die
dabei entstehende Reibung der Gutteilchen aneinander führt zu einer inneren Aufladung
des Schleudergutes. Zum Ableiten dieser elektrischen Aufladung ist nach der Erfindung
innerhalb der Schleudertrommel 1 ein feststehendes Sprührohr 10 parallel zur Trommelachse
und im vorbestimmten Abstand vom Trommelmantel 8 angeordnet, das mit einem in der
Zeichung nicht dargestellten Vorratsbehälter bzw. einem Dampfkessel verbunden ist.
Dieses Sprührohr 10 ist auf seiner dem nächstliegenden Trommelmantelteil zugekehrten
Seite mit einer großen Anzahl feiner düsenartiger Bohrungen 11 versehen, durch welche
die im Vorratsbehälter aufbewahrte Flüssigkeit bzw. der im Kessel erzeugte Dampf
in feinen Strahlen mit Überdruck austreten. Die Menge der ausgesprühten Flüssigkeit
bzw. des Dampfes kann durch ein in der Zuführungsleitung für dieses Medium angeordnetes
Ventil geregelt werden. Zum Aussprühen kommt eine unbrennbare, elektrisch gut leitende
Flüssigkeit zur Anwendung, die ein höheres spezifisches Gewicht als die Emulsionsflüssigkeit
bzw. die Suspensionsflüssigkeit aufweist. So ist für Schleudergüter wie Aceton,
Xylol oder Benzin leicht angesäuertes Wasser bzw. Wasserdampf geeignet.
-
Die während des Schleuderns auf die freie Oberfläche des Schleudergutes
in der Schleudertrommel l aufgesprühte Flüssigkeit durchdringt unter dem Einfluß
der Fliehkraft das Schleudergut in kettenartiger dichter Aufeinanderfolge von Tröpfchen,
wodurch eine gut leitende Verbindung zum Trommelmantel 8 entsteht, durch die elektrische
Aufladungen des Schleudergutes zu den geerdeten Trommelwandungen abgeleitet werden.
Die in das Schleudergut eingesprühte bzw. die aus dem Dampf beim Eindringen in das
Schleudergut entstehende Flüssigkeit sammelt sich auf dem Trommelmantel 8 an und
kann von Zeit zu Zeit mittels der Schälvorrichtung ausgetragen werden. Um ein Abfließen
der das Schleudergut durchfließenden aufgesprühten Flüssigkeit über die ringförmige
Trommelstirnwand 2 zu vermeiden, ist auf dem Sprührohr 10 ein axial verschiebbarer
Schirm 12 vorgesehen, zwischen dem und der Trommelstirnwand 2 eine Absetzzone für
die aufgesprühte Flüssigkeit gebildet wird. Um Aufladungen des Schleudergutes in
dieser Zone zu verhindern, ist zwischen dem Schirm 12 und der Trommelstirnwand 2
ein Leitblech 13 mit in einem die Höhe der aufgesprühten bzw. abgesetzten Flüssigkeit
übersteigenden Abstand vom Trommelmantel 8 angeordneten Durchtrittöffnungen 14 für
die Schleudergutflüssigkeit vorgesehen, das das Schleudergut zwingt, es zu umfließen
und dabei seine Ladung abzugeben.
-
Auf diese Weise werden Funkenentladungen bei Annäherung eines Schleuderbauteiles,
z. B. der Schälvorrichtung, an die freie Oberfläche des Schleudergutes in der Vollmanteltrommel
1 mit Sicherheit vermieden.
-
Die Erfindung hat auch für Schleudertrommeln mit Siebmantel zum Schleudern
von Suspensionen Bedeutung. Die Schälvorrichtung dient in diesem Fall lediglich
zum Ausschälen des auf dem Siebmantel abgesetzten Feststoffes. Zur Trennung der
durch den Siebmantel der Schleudertrommel abgeschleuderten Schleuderflüssigkeit
von der aufgesprühten Flüssigkeit muß allerdings noch zusätzlich eine Absetzvorrichtung,
z. B. ein Separator, vorgesehen werden. Es ist aber auch möglich, auf dem Siebmantel
der Schleudertrommel 1 eine Hilfsfilterschicht aus einem die aufgesprühte Flüssigkeit
bzw. die kondensierte Flüssigkeit des Dampfes absorbierendem Stoff, z. B. Kieselgur,
aufzubringen, durch den die Trennung beider Flüssigkeiten bewirkt wird. Bei Verwendung
einer Vollmanteltrommel kann auch eine gegenüber der Schleuderflüssigkeit leichtere
Flüssigkeit mit hohem elektrischem Widerstand, z. B. 0l, zum Aufsprühen verwendet
werden. Diese bildet dann eine Schutzschicht auf dem Schleudergut, durch die ebenfalls
Funkenentladungen bei Annäherung der Schälvorrichtung an die Gutoberfläche vermieden
werden.