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Zentrifuge mit sich langsam drehender Trommel in einem schnell umlaufenden
Gehäuse Die kurzen Absetzvorgänge bei den bekannten Zentrifugen mit sich langsam
drehender Trommel in einem schnell umlaufenden Gehäuse, ergeben verhältnismäßig
viele Feststoffe im Ablaufwasser, weil die Abflußströniung in der Zelle nicht beliebig
gehemmt werden kann, so, -daß !die Abflußgeschwindi@gkeit nicht dem Zellenquerschnitt
entsprechend herahsetzbar ist. Der Strahl wird lediglich umgebogen.
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Eine wesentliche Verbesserung, die nur noch Spuren von Feststoffen
im Ablaufwasser zuläßt, wird dadurch erzielt, daß die Abflußöffnungen der arbeitenden
Zellen zusammen -so klein gehalten oder verengt werden, daß ein Überdruck in diesen
Zeilen durch Hemmung des Abflusses des einströmenden Gemisches entsteht. Hierdurch
wird die Flüssigkeit aus dem Gemisch gezwungen, sich seitlich der Düsenmündungen
in einem kurzen Abstand über den gesamten Zellenquerschnitt ,auszubreiten, und die
Einströmgeschwindigkeit an den Düsen wird entsprechend dem wesentlich größeren Querschnitt
stoßartig herabgesetzt. Die Feststoffe im Gemisch haben die Düsenstrahlgeschwindigkeit
zusätzlich einer Eigengeschwindigkeit infolge der Fliehkraftwirkung, die sich aus
dem Unterschied ihres spezifischen Gewichtes zum Wasser ergibt. Bis zu einer verhältnismäßig
großen Einströmgeschwindigkeit bringt das seitlich abgleitende Wasser die Feststoffe
nicht wesentlich aus ihrer -Strömungsrichtung. Hierdurch läßt sich eine schnelle
und saubere Trennung erzielen. Die Feststoffe prallen gegenidie Schaberwand. Ihr
Rückprall wird von der einwirkenden Fliehkraft aufgefangen, so :daß die Feststoffe
an der Schaberwand haften bleiben. Als am zweckmäßigsten für eine große Dü@senstrahlgeschwindi@gkeit
hat sich eine Kreisbewegung der abfließenden Flüssigkeit gegen die Fliehkraftrichtung
in der Zelle gezeigt. Sie wird durch Leitbleche vor dem Ausfluß erreicht. Gleichzeitig
wird der Strömungsweg @in den Zellen Verlängert.
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Der Hauptabfluß ist deshalb möglichst weit am oberen Zellenrand anzuordnen.
Der Ausfluß erfolgt am besten durch die Zahnlücken Ides Antriebrades. Durch die
vor diesen angeordneten Leitbleche können außerdem die Abflußöffnungen entsprechend.
ihrer Lage beliebig verkleinert werden, um einen noch höheren Druck in der Zelle
zu erzeugen. Löcher in diesen Blechen ermöglichen einen leichten Rückfluß des Wa,s-,sers
aus den; Feststoffen auf ihrem Transportweg zu den Auswurföffnungen. Gleichzeitig
wird: erreicht, daß der Durchfluß 'd'es Wassers durch die Zahnlücken das Festsetzen
von Unreinigkeiten verhindert. Setzt sich im Laufe vieler Betriebsstunden trotzdem
am äußersten Umfang eine feste Schicht ab, so wird diese durch die Zähne, die uuf
einer Seite als Schaber ausgebildet sind, abgekratzt und zur Auswurföffnung transportiert.
Quetschungen zwischen Zahnkranz und Wanidung durch Feststoffe, die an diese Stelle
durch Überbelastung gelangen, sind nicht möglich.
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Die Abflußöffnungen am unteren Rand der Zelle bewirken, daß das Wasser
auch bei einem geringen Überdruck sich im unteren Teil der Kammer schnell ausbreitet.
Der Querschnitt der Einströmdüse kann große Unterschiede aufweisen. Der Arbeitsbereich
ist sehr groß. Je größer die Fliehkraft @au@s der Drehzahl der Zentrifuge ist, um
so höher ist die mögliche Einspritzgeschwindigkeit des Gemisches. Durch die erfindungsgemäße
Ausbildung der Zentrifuge ist es möglich, daß die Zellenfüllung 200 bis 400 mal
schneller wechselt als in einer Schneckenzentrifuge derselben Fliehkraft mit 10
Sekunden Absetzzeit.
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Damit möglichst wenig Feststoffe von dem überdruck -in der Zelle durch
den Spalt zwischen Schaber und Schabwand in die Seitenzelle gedrückt werden, müssen
die Schaber dicht abschließen. Dies wird durch einen sehr kleinen Spalt und durch
die Anordnung von Bürsten hinter den Schaberschneiidenerreicht. Zwangläufig ergibt
sich durch die Reibung an der Wand ein verhältnismäßig hoher Schaberverschleiß.
Darum sind nach der Erfindung,die Schaber abnehmbar angeordnet und können durch
die Auswurföffnungen ohne Öffnen des Gehäuses schnell ausgewechselt werden.
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Durch den Schaberspalt an der Schabplatte eventuell durchgedrungene
Feststoffe gelangen nicht in den Ablauf, weil sie gegen 'die Fliehkraft wandern
müßten, da diese Rohre näher an der Zentrfugenachse angeordnet sind'. Es können
in jeder Gehäusehälfte zwei Ablaufrohre -seitlich der Mittelwand oder ein Rohr in
der Mitte vorhanden sein.
Nähere Einzelheiten der Erfindung gehen
aus dem in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiel hervor. Es< zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Zentrifuge, Fig. 2 einen Längsschnitt senkrecht
zur Schnittrichtung in Fig. 1, Fig. 3 einen waagerechten Schnitt durch fde Trom
mel gemäß der Linie IIZ III in Fig. 1, Fig. 4 einen Teilschnitt-durch die Innentrommel
in einem größeren Maßstab, Fig. 5 einen Teilschnitt senkrecht zum Teilschnitt gemäß
Fig: 4, Fig. 6 einen Teilschnitt durch eine Auswurföffnung_ zur Wiedergabe ider
Auswechselungsmöglichkeit der Schaber, Fig.7 einen Teilschnitt senkrecht zu Fg.6
zur Wiedergabe eines Schabers: und Fig.8 einen Teilschnitt durch den Zahnkranz in
Richtung A- B in Fig. 6: Das äußere Trommelgehäuse 1 ruht, wie aus Fig. 1, und.
2 ersichtlich, drehbar in Lagern 2 und 3 und wird. durch eine Scheibe4 angetrieben.
Durch einen. Drehzapfen des Trommelgehäuses 1 geht eine Welle 5. hindurch, von der
aus durch ein Getriebe 6, 7, 8, 9, 10
die Innentrommel 11 rechtwinklig
zum Trommelgehäuse langsam gedreht wird. Die Innentromme111 weist an ihrem äußerem
Umfang Zellen.18 auf, die von der Schaberwand der festen Außentrommel
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abgedeckt sind und die zum Austretender festen Stoffe an den Auswurföffnungen
12 unterbrochen ist. Der Einlauf der zu trennenden Flüssigkeit erfolgt in
Richtung des Pfeiles 13. Die Flüssigkeit gelangt zu beiden Seiten -der Trennwand
14 über d!ie Ausflußstutzen 15 (Fig. 1, 3, 4) infolge -der Fliehkraft zu den Zellen
18
am äußersten Umfang zur Trennung Das gereinigte Wasser fließt .durch die
Zahnlücken 20 zur Mittelwand, nochmals durch andere Zahnlücken 20 zu den
Ablaufrohren 29, während die Feststoffe zu den Auswurföffnungen 12 transportiert
werden. ' " Die Schnitte gemäß Fig. 4 und 5, welche vergrößerte Darstellungen von
Teilen der Zellen -gemäß Fig. 3 sind, lassen erkennen, daß das Schleufdergut über-
die Düsen 17 in die Zellen 18 eintritt und rdurch !die Zehnlücken 20 austritt. Die
am oberen Zellenrand: eingesetzten Bleche19 bilden eine zusätzliche Drosselung der
Strömung von oder Abfluß-Zahnlücke20. Durch die Einengung des Abflusses wird in
den Zellen 18 ein Überdruck erzeugt,-4ei- die Ausbreitung des Wassers über
den Zellenquerschnitt bewirkt und damit die Strömungsgeschwindigkeit herabsetzt.
' Durch . die Bleche 19 wird das Wasser von den Düsen: -zum unteren Zellenteil
gegen -die Fliehkraft geleitet und- dann erst zum Abfluß durch die Zahnlücken 20,
so, daß eine Kreisbewegung entsteht. Die Zähne des Zahnkranzes sind in Drehrichtung
durch Ausschnitte 30 a als Schäbei ausgebildet, @damit Feststoffe, die beim
Anhalten oder durch Überlastung der Zellen 'hierher gelangen, zur Auswurföffnung
transportiert werden. Am unteren Zellenrand sind Abflußkanäle 21 für die -Flüssigkeit
angeordnet, die mit unter normalem Druck stehenden Nebenkammern in Verbindung stehen.
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Die Schaibber22 mit ihren Schneiden22a am Ringumfang sind auswechselbar,
sie können aus Kunstharz oder Leichtmetall gefertigt sein. Zur besonderen Abdichtung
des Schaberspaltes sind Bürsten 23 vorgesehen. Die Schaber 22 werden mit ihren Augen
24 auf je eine Schraube25 aufgesetzt, die bei 26 indieInnentrommel 11 eingeschraubt
sind. Die Schaber 22 und. die Schrauben 25 werden parallel zur Trommelwelle verschoben.
Die Schrauben 25 können durch die Auswurföffnung 27 betätigt werden, so daß
es auf einfache Weise möglich ist, -die Schaber ohne Öffnendes Gehäuses auszuwechseln.
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Aus Fig. 5 sind die Durchtrittlöcher 28 in den Blechen 19 erkennbar.
Sie lassen das mitgenommene Wasser in den Wellen beim Transport zu; den Auswurföffnungen
zum Abfluß 20 zurückfließen.
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Die Ablaufrohre 29 sind. zwischen der Zentrifugenachse 30 und
der festen Außentrommel 16 vorgesehen, damit sich -die Feststoffe 'an dieser
gegen die Fliehkraft zum Ablauf bewegen müssen. Sie sind schräg nach außen angeordnet,
damit sich selbst nach einer längeren Betriebsidauer keine Spuren von Feststoffen
in Ihnen festsetzen können.