DE1057535B

DE1057535B - Schleudertrommel mit periodischer Austragung der ausgeschleuderten Feststoffe durch am Trommelumfang angeordnete Ablassoeffnungen

Info

Publication number: DE1057535B
Application number: DEW23517A
Authority: DE
Inventors: Peter Steinacker
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1958-06-16
Filing date: 1958-06-16
Publication date: 1959-05-14
Also published as: NL112709C; DK104924C; GB923497A; FR1224536A; US3081028A; NL237794A

Description

PS t

313 ηϊ
i OJ 308101$
* PU

DEUTSCHES

kl. 82 b 3/20

INTERNAT. KL. B 04 b

PATENTAMT

W 23517 III /82 b

ANMELDETAG: 16. JUNI 1958

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 1 4. M A I 1 9 5 9

Die Erfindung bezieht sich auf Zentrifugen für die Behandlung von Flüssigkeit-Feststoff-Gemischen, aus denen die von der Trägerflüssigkeit abgetrennten und im Schlammraum der Schleudertrommel angesammelten Feststoffe in bestimmten Zeitabständen durch am Trommelumfang vorgesehene Ablaßöffnungen ausgeworfen werden. Das öffnen und Schließen dieser Ablaßöffnungen erfolgt durch einen axial verschiebbar angeordneten und hydraulisch steuerbaren Kolbenschieber.

Der Innenraum einer solchen Schleudertrommel hat die P'orrn eines Doppelhohlkegels mit einander zugekehrten Grundflächen. Die Ablaßöffnungen für die Feststoffe liegen in der Ebene des größten Trommelinnendurchmessers. Der Neigungswinkel, den die den Schlammraum begrenzenden Wände mit der Trommelachse bilden, muß größer als der natürliche Böschungs- \vinkel der abgetrennten Feststoffe sein, damit diese bei geöffneten Ablaßöffnungen mit Sicherheit entlang der Wände nach außen gleiten.

Um eine weitgehende Trennung der Feststoffe von der Flüssigkeit zu erreichen, sind die Schleudertrommeln des genannten Zentrifugentyps im allgemeinen mit einem Tellereinsatz versehen. Da die Klärleistung einer Schleudertrommel bei gleichbleibender Drehzahl und Mengenleistung der Gesamttellerfläche annähernd proportional ist, kann durch Erhöhen der Tellerzahl, z. B. durch Verkleinern der Tellerzwischenräume, die Klärleistung entsprechend gesteigert werden. Dieser Maßnahme sind aber durch die Größe und die Art der Feststoffe Grenzen gesetzt. Eine weitere Steigerung der Klär- oder Mengenleistung ist unter sonst gleichen Bedingungen ohne konstruktive Änderungen nicht möglich.

Bei zylindrischen Schleudertrommeln kann bei gleicher Klärleistung die Mengenleistung oder bei gleicher Mengenleistung die Klärleistung durch eine relativ einfache Konstruktionsänderung erhöht werden, indem die axiale Höhe der Schleudertrommel vergrößert und diese mit einem aus einer größeren Anzahl Einsatzteller bestehenden Einsatz versehen \vird. Die Drehzahl der Schleudertrommel kann dann im allgemeinen unverändert bleiben.

Bei Schleudertrommeln mit konischen Schlammraumwänden und Ablaßöffnungen in der Ebene des größten Trommelinnendurchmessers muß eine Verlängerung der Trommel in axialer Richtung auch zu einer Vergrößerung des Trommeldurchmessers führen, wenn der Neigungswinkel der den Schlammraum begrenzenden Wände unverändert bleiben soll. Bei gleichem Trommelmaterial und gleicher Wandstärke der Trommelteile macht aber die Vergrößerung des Trommeldurchmessers eine Reduzierung der Drehzahl erforderlich, da die zulässige Belastung des Werk-Schleudertrommel mit periodischer

Austragung der ausgeschleuderten

Feststoffe durch am Trommelumfang

angeordnete Ablaßöffnungen

Anmelder:
Westfalia Separator A. G., Oelde (Westf.)

Peter Steinacker, Oelde (Westf.),
ist als Erfinder genannt worden

Stoffes nicht überschritten werden darf. Die zwangläufig damit verknüpfte Verkleinerung der Trennkraft wirkt aber der beabsichtigten Leistungssteigerung entgegen und kann diese wieder zunichte machen. Um durch X^ergrößerung des Trommeldurchmessers eine Leistungssteigerung zu erzielen, darf die Drehzahl nicht wesentlich herabgesetzt werden. Damit die Trommelteile aber den höheren Flüssigkeitsdrücken standhalten, müssen sie aus hochwertigerem Material gefertigt, und die AVandstärken müssen größer gehalten werden. Größere Trommelteile, größere Wandstärken und hochwertigeres Material führen aber zu einer Verteuerung der Zentrifuge. Außerdem werden durch den höheren Energiebedarf die Betriebskosten erhöht.

Die Erfindung betrifft eine Trommelkonstruktion mit konischen Schlammraumwänden, mit der bei gleichbleibendem Trommeldurchmesser eine wesentliche Steigerung der Klär-bzw. Mengenleistung erzielt werden kann.

Die Schleudertrommel gemäß der Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammraum von z\vei oder mehreren übereinanderliegenden Doppelhohlkegeln gebildet \vird, in denen sich die ausgeschleuderten Feststoffe ansammeln und nach Einleiten des Entschlammungsvorganges durch im Trommelmantel axial übereinander vorgesehene Kränze von Ablaßöffnungen ausgeworfen werden. Die Ablaßöffnungen liegen wenigstens annähernd in den Ebenen der größten Trommelinnendurchmesser.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, die axiale Höhe einer Schleudertrommel mit konischen Schlammraumwänden bei gleichbleibendem Durchmesser zu vergrößern und damit unter Vermeidung der ge-

909 510/178

nannten Nachteile eine wesentliche Steigerung der Klär- bzw. Mengenleistung zu erreichen.

Tn der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Abb. 1 einen den Schlammraum unterteilenden, als Hilfsschieber ausgebildeten, mit konischen Wänden versehenen Einsatz in einer Schleudertrommel mit Anordnung des Kolbenschiebers unterhalb des Trommeldeckels,

Abb. 2 den gleichen Einsatz in einer Schleudertrommel mit im Trommelunterteil angeordnetem Kolbenschieber,

Abb. 3 einen im Schlammraum unbeweglich angeordneten Einsatz in einer Schleudertrommel mit zwei Kolbenschiebern und

Abb. 4 eine Schleudertrommel, bei der der geteilte Einsatz als hydraulisch steuerbarer Doppelschieber ausgebildet ist.

Die Schleudertrommel nach Abb. 1 besteht aus dem Trommelboden 1 und dem Trommeloberteil 2, das den ²⁰ Ableitkanal 34. Der Einsatz 7 ist wieder als Hilfs-

nach oben verschoben, bis die Nase 27 gegen den Anschlag 28 des Trommelmantels 3 zu liegen kommt. Dadurch werden auch die Ablaßöffnungen 8 freigegeben und die Feststoffe aus der Schlammtasche 25 ausgeworfen. Der Weg des Einsatzes 7 ist so bemessen, daß in seiner oberen Stellung die Ablaßöffnungen 8 und 9 geöffnet sind.

Bei der Schleudertrommel nach Abb. 2 ist der Kolbenschieber im Trommelunterteil angeordnet. Das durch das Zulaufrohr 29 zugeführte, aus zwei flüssigen. Komponenten und Feststoffen bestehende Schleudergut gelangt durch die Kanäle 30 und die Steigelöcher 31 in den Trennraum der Schleudertrommel. Die leichtere Flüssigkeitskomponente tritt aus

!5 der unteren Trommelhälfte durch Bohrungen 32 in die obere Trommelhälfte über und verläßt zusammen mit der dort getrennten leichteren Flüssigkeit die Schleudertrommel durch den Kanal 33. Die schwerere Flüssigkeit strömt außerhalb des Tellereinsatzes zum

zylindrischen Trommelmantel 3 und den konischen Trommeldeckel 4 umfaßt. Trommelboden 1 und Trommeloberteil 2 sind mittels des Gewindes 5 zusammengeschraubt. Unterhalb des Trommeldeckels ist der Kolbenschieber 6 angeordnet, der im Zusammenwirken ²5 mit dem als Hilfsschieber ausgebildeten Einsatz 7 das Öffnen und Schließen der Ablaßöffnungen 8 und 9 im Trommelmantel 3 bewirkt. Die konischen Wände 10 und 11 des Einsatzes 7 haben den gleichen Neigungswinkel wie die den Schlammraum 14 nach oben und 3° oben und drückt den Einsatz 7 unten begrenzenden Trommelwände 12 und 13.

Die Schleudertrommel wirkt in folgender Weise:

schieber ausgebildet und teilt den Schlammraum in zwei übereinanderliegende Schlammtaschen 25 und 26, in denen sich die ausgeschleuderten Feststoffe absetzen.

Vor Beginn des Schleuderbetriebes wird durch das Zulaufrohr 35 Steuerflüssigkeit in den Ringraum 36 eingelassen. Sie gelangt durch Bohrungen 37 in die Schließkammer 38 und füllt diese bis zum Überlauf 39 auf. Dabei bewegt sich der Kolbenschieber 6 nach

fest gegen die Dich-Kolbenschieber 6 gegen die

Vor Beginn des Schleuderbetriebes wird durch den Kanal 15 Steuerflüssigkeit in die Trommel eingelassen.

tung 40, während der
Dichtung 41 anliegt.

Das Austragen der Feststoffe wird eingeleitet durch Erhöhung der Flüssigkeitszufuhr im Zulauf 35. Ein

Sie gelangt zunächst in den radial äußeren Kanal 16 35 Teil der Steuerflüssigkeit gelangt durch die Bohrun-

und hält das Ventil 17 verschlossen, indem der Ventilkörper 18 durch die Wirkung des Flüssigkeitsdruckes fest auf seinen Sitz gepreßt wird. Ein Teil der zulaufenden Flüssigkeit tritt laufend durch eine Düse 19 gen 42 in die Öffnungskammer 43, in der sich eine Flüssigkeitssäule aufbaut, deren freier Spiegel näher zur Trommelachse zu liegen kommt als der Überlauf 39 der Schließkammer 38. Dadurch bewegt sich der

aus der Ventilkammer aus. Nach dem Auffüllen des 4° Kolbenschieber nach unten und gibt die Ablaßöff-

Kanals 16 tritt die Steuerflüssigkeit in den Kanal 20 über und bewirkt die Abwärtsbewegung des Kolbenschiebers 6. Dabei wird der Einsatz 7 fest gegen den Trommelboden 1 gedrückt, und die Ablaßöffnungen 8 und 9 werden geschlossen.

Das durch das Zulaufrohr 21 zugeführte Schleudergut gelangt durch die Bohrungen 22 im Verteiler 23 in den Tellereinsatz. Die geklärte Flüssigkeit strömt in Richtung zur Trommelachse und wird mittels der nungen 8 frei.

.Während die Feststoffe aus der Schlammtasche 25 ausgeschleudert werden, drücken die in der Schlammtasche 26 abgelagerten Feststoffe den Einsatz 7 nach unten, bis die Nase 27 am Anschlag 28 des Trommelmantels 3 anliegt. Dadurch werden auch die Ablaßöffnungen 9 freigegeben und die Feststoffe aus der Schlammtasche 26 ausgeworfen. Nach Drosselung der Steuerflüssigkeitszufuhr durch das Zulauf rohr 35 cnt-

Schälscheibe 24 ausgetragen. Die Feststoffe werden 5° weicht die Öffnungsflüssigkeit durch die kalibrierte

nach außen geschleudert und sammeln sich in den Schlammtaschen 25 und 26 an.

Wenn sich nach einer bestimmten Betriebszeit die Schlammtaschen 25 und 26 mit Feststoffen angefüllt haben, wird die Zufuhr der Steuerflüssigkeit durch den Kanal 15 unterbrochen. Nach dem Entleeren des Kanals 16 durch die Düse 19 hebt sich der Ventilkörper 18 unter dem Flüssigkeitsdruck der Schließflüssigkeit im Kanal 20 an und bewirkt dadurch Bohrung 44 aus der Öffnungskammer 43, und der Kolbenschieber 6 bewegt sich unter dem Druck der in der Schließkammer 38 verbliebenen und neu zuströmenden Flüssigkeit wieder in die Schließstellung. Bei der Trommel nach Abb. 3 wird der Einsatz 7 zwischen Trommelboden 1 und Trommeloberteil 2 beim Zusammenschrauben dieser Teile mittels des Gewindes 5 fest eingespannt. Die Kolbenschieber O₁ und 6., bewegen sich nach Einleiten von Steuerflüssig-

augenblicklich die Entleerung dieses Kanals. Unter 6o keit in die Schließkammern 45 und 46 durch die Zu

dem Druck der Trommelfüllung bewegt sich der Kolbenschieber 6 nach oben und gibt die Ablaßöffnungen 9 frei. Die in der Schlammtasche 26 angesammelten Feststoffe gleiten entlang der schrägen Wände 10 und 12 nach außen und werden durch die Ablaßöffnungen 9 ausgeworfen. Währenddessen \^rerringert sich der Druck auf die konische Wand 10 des Einsatzes 7, während der Druck der Feststoffe in der Schlammtasche 25 in voller Höhe auf die konische laufrohre 47 und 48 in die Schließstellung und riegeln die Ablaßöffnungen 8 und 9 vom Schlammraum ab. Nach Sperren der Flüssigkeitszufuhr entweicht die Schließflüssigkeit durch die Bohrungen 49 und 50, so daß sich beide Kolbenschieber unter dem Druck der Trommelfüllung in Öffnungsstellung bewegen und die Ablaßöffnungen 8 und 9 freigeben. Die Verschiebung der Kolbenschieber in die öffnungs- und Schließstellung kann nach Belieben im Gleich- oder Gegentakt

Wand 11 des Einsatzes 7 wirkt. Dadurch wird dieser 70 erfolgen.

Bei der Trommel nach Abb. 4 ist der den Schlammraum unterteilende Einsatz als hydraulisch steuerbarer Doppelschieber ausgebildet, indem er aus zwei gegeneinander verschiebbaren Einsatzteilen I₁ und 7₂ besteht. Beim Einlassen von Schließflüssigkeit durch das Zulaufrohr 51 und den Kanal 52 in den Raum 53 verschieben sich die Einsatzteile 7j und 7₂ nach unten bzw. oben und dichten die Schlammraumhälften am Trommelboden 1 bzw. am Trommeloberteil 2 ab, wodurch die Ablaßöffnungen 8 und 9 verschlossen ge- ίο halten werden. Nach Unterbrechung der Steuerflüssigkeitszufuhr entweicht die Flüssigkeit aus dem Raum 53 durch die kalibrierte Bohrung 54, und die Einsatzteile 7j und 7g werden unter dem Druck der Trommelfüllung von ihren Sitzen abgehoben. Dadurch werden die Ablaßöffnungen 8 und 9 freigegeben und die im Trommelinnern angesammelten Feststoffe ausgeschleudert.

Insbesondere bei den Ausführungen nach Abb. 1 und 2 können auch mehrere als Hilfsschieber ausgebildete Einsätze übereinander angeordnet werden, die nach eingeleiteter Steuerung nacheinander den Bewegungen des Kolbenschiebers folgen.

Claims

Patentansprüche: a5

1. Schleudertrommel mit periodischer Austragung der ausgeschleuderten Feststoffe durch am Trommelumfang angeordnete Ablaßöffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammraum von zwei oder mehreren axial übereinanderliegenden Doppelhohlkegeln gebildet wird, in denen sich die ausgeschleuderten Feststoffe ansammeln und nach Einleiten des Entschlammungsvorganges durch im Trommelmantel axial übereinander angeordnete Kränze von Ablaßöffnungen ausgeworfen werden.

2. Schleudertrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammraum durch einen mit schrägen Wänden versehenen und axial verschiebbar angeordneten Einsatz (7) unterteilt und die Trommel mit einem hydraulisch steuerbaren Kolbenschieber (6) versehen ist.

3. Schleudertrommel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verschiebung des Einsatzes (7) durch eine vorspringende Nase (27) und einen Anschlag (28) am Trommelmantel (3) begrenzt ist.

4. Schleudertrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7) axial unbeweglich im Schlammraum (14) der Trommel angeordnet und die Trommel oberhalb und unterhalb des Einsatzes (7) mit je einem Kolbenschieber (6) versehen ist.

5. Schleudertrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7) geteilt und als hydraulisch steuerbarer Doppelschieber ausgebildet ist, dessen einer Teil in der Schließstellung am Trommelboden und dessen anderer Teil am Trommeloberteil anliegt.

6. Schleudertrommel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trommelmantel (3) mit mehreren Kränzen axial übereinanderliegender Schlammablaßöffnungen (8, 9) versehen ist, die wenigstens annähernd in den Ebenen des größten Durchmessers der Schlammtaschen (25, 26) liegen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen