DE1105350B - Centrifuge for the continuous separation of solid-liquid mixtures, especially sugar centrifuge - Google Patents
Centrifuge for the continuous separation of solid-liquid mixtures, especially sugar centrifugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine zum kontinuierlichen Trennen von Feststoff-Flüssigkeits-Gemischen bestimmte, hauptsächlich für die Aufbereitung von Zuckermassen dienende Zentrifuge, die mit einer um eine vertikale Achse umlaufenden, sich von unten nach oben erweiternden Schleudertrommel sowie zwei zu letzterer konzentrisch angeordneten Ringkammern versehen ist, die durch eine an den oberen Trommelrand herangeführte Zwischenwand voneinander getrennt sind und deren innere die durch die Trommelöffnungen abgeschiedene Flüssigkeit und deren äußere die über den Trommelrand austretenden Feststoffe aufnimmt, wobei am oberen Trommelrand ein kegelförmiges Leitblech und an der Zwischenwand ein weiteres, nach unten in die Flüssigkeits-Ringkammer hineinragendes Leitblech vorgesehen sind, die beide eine ringförmige, sich nach unten verjüngende Strömungskammer einschließen.The invention relates to one for the continuous separation of solid-liquid mixtures certain centrifuge, mainly used for processing sugar masses, which is equipped with a a vertical axis revolving, widening from bottom to top, and two to the latter is provided concentrically arranged annular chambers, which are connected to the upper edge of the drum by a The intermediate wall brought up are separated from each other and the inner wall through the drum openings separated liquid and its outer solids escaping over the edge of the drum receives, with a conical baffle plate on the upper edge of the drum and a on the partition wall further baffle plates projecting downward into the annular liquid chamber are provided, both of which include an annular, downwardly tapered flow chamber.
Bei den bekannten Zentrifugen dieser Art dienen die an der Schleudertrommel- und an der feststehenden Zwischenwand angeordneten Leitbleche dazu, das durch den Trommelmantel hindurchgetretene abgeschleuderte Wasser nach unten in die Wassersammeikammer umzulenken. Sie sollen dafür sorgen, daß praktisch kein AVasser aus der Wassersammeikammer in die Feststoff-Ringkammer gelangt. Damit ist es aber nicht möglich, ein Herüberwandern von Feuchtigkeit in die Feststofrkammer mit Sicherheit zu vermeiden. Es ist hier unberücksichtigt gelassen, daß bei solchen Zentrifugen in dem zwischen dem oberen Trommelrand und der Zwischenwand befindlichen Ringschlitz im allgemeinen eine beträchtliche Luftströmung herrscht, die zur Feststoffkammer gerichtet ist und erhebliche Feuchtigkeitsmengen in Gestalt feiner Flüssigkeitströpfchen oder -nebel in die Feststoffkammer überführt, so daß es hier zu einer \Viederbefeuchtung der ausgeschiedenen Feststoffe und mithin zu einer entsprechenden Verschlechterung des Trennergebnisses kommt.In the known centrifuges of this type, those on the centrifugal drum and on the stationary one are used Intermediate wall arranged baffles to throw off that which has passed through the drum shell Divert water down into the water collection chamber. You should see to it that practically no water from the water collecting chamber gets into the solids ring chamber. So that's it but not possible with certainty to prevent moisture from migrating into the solids chamber. It is not taken into account here that in such centrifuges in the one between the upper Drum edge and the intermediate wall located annular slot generally a considerable air flow prevails, which is directed to the solids chamber and considerable amounts of moisture in the form fine liquid droplets or mist transferred into the solids chamber, so that there is a \ Re-moistening of the precipitated solids and consequently to a corresponding deterioration of the separation result comes.
Die beschriebenen Mangel sind bei der Zentrifuge nach der Erfindung nicht mehr vorhanden. Hier ist von der Erkenntnis ausgegangen worden, daß es zur Erzielung scharfer Trennergebnisse wesentlich darauf ankommt, die gefährdete Übergangsstelle zwischen dem oberen Trommelrand und dem oberen Rand der die beiden Ringkammern trennenden Zwischenwand auch »pneumatisch« abzudichten, d. h. durch eine zweckentsprechende Anordnung von Umlenkflächen hier eine Luftströmung zu erzeugen, die derjenigen bei den üblichen Zentrifugen gerade entgegengesetzt verläuft, nämlich von der Feststoffkammer auf die Flüssigkeits-Sammelkarnmer gerichtet ist. Das wird bei einer Zentrifuge der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, Zentrifuge zum kontinuierlichen Trennen von Feststoff-Flüssigkeits-Gemischen,The defects described are no longer present in the centrifuge according to the invention. Here is It has been assumed that it is essential to achieve sharp separation results arrives, the endangered transition point between the upper edge of the drum and the upper edge of the to also "pneumatically" seal the partition separating the two annular chambers, d. H. by a Appropriate arrangement of deflection surfaces here to generate an air flow that of the one runs in the opposite direction in conventional centrifuges, namely from the solids chamber to the Liquid collecting chamber is directed. This is the case with a centrifuge of the type described above according to the invention essentially achieved by centrifuge for continuous separation of solid-liquid mixtures,
insbesondere Zuckerzentrifugeespecially sugar centrifuge
Anmelder:Applicant:
Hein, Lehmann & Co. Aktiengesellschaft, Düsseldorf, Fichtenstr. 75/91Hein, Lehmann & Co. Aktiengesellschaft, Düsseldorf, Fichtenstr. 75/91
daß die Schleudertrommel von einem mit geringem Abstand gegenüber der Trommel-Trennfläche angeordneten, kegelförmigen Vollmantel umgeben ist, der mit seinem oberen, offenen Ende bis nahe an das am Trommelrand angeordnete kegelförmige Leitblech heranreicht und letzteres sich über mehr als die Hälfte der Trommelhöhe nach unten erstreckt sowie mit dem dicht an seine Unterkante herangeführten, ebenfalls kegelförmig ausgebildeten Leitblech der Zwischenwand eine Ringschlitzdüse einschließt. Für die mit der Erfindung verfolgten Zwecke sind also die folgenden Merkmale wesentlich:that the centrifugal drum is arranged at a small distance from the drum separating surface, conical full jacket is surrounded, which with its upper, open end to close to the on Cone-shaped baffle arranged on the drum edge reaches and the latter extends over more than half the drum height extends downwards as well as with the one brought close to its lower edge, likewise conical baffle plate of the partition wall includes an annular slot nozzle. For those with For the purposes of the invention, the following features are essential:
1. Die Schleudertrommel muß, wie es an sich bekannt ist, mit einem kegelförmigen Vollmantel umschlossen sein, der mit seinem oberen, offenen Ende bis dicht an das am oberen Trommelrand befestigte kegelförmige Leitblech herangeführt ist. Auf diese Weise stellt sich zwischen der Trennfläche und dem Vollmantel eine schräg nach oben gerichtete Luftströmung ein, die am oberen Ende des Leitbleches umgelenkt wird und an der Innenwand des Leitbleches die hier ohnehin vorhandene, schräg abwärts gerichtete Luftströmung unterstützt.1. The centrifugal drum must, as is known per se, with a conical solid jacket be enclosed, with its upper, open end up close to that at the upper edge of the drum attached conical baffle is brought up. In this way it arises between the Separation surface and the full jacket an obliquely upward air flow, which at the top End of the guide plate is deflected and on the inner wall of the guide plate the existing here anyway, Airflow directed obliquely downwards is supported.
2. Das kegelförmige Leitblech weist eine entsprechende Längs aus dehnung auf. Es soll sich über mehr als die Hälfte der Trommelhöhe erstrecken. Nur auf diese Weise kann an der Innenwand des Leitbleches eine entsprechend starke Luftströmung Zustandekommen, die auf die in der Strömungskammer befindliche Luft eine auf die Flüssigkeitssammelkammer hin gerichtete Saugwirkung ausübt.2. The conical baffle has a corresponding longitudinal expansion. It should be extend over more than half the height of the drum. Only in this way can the inner wall of the baffle a correspondingly strong air flow is created, which on the in The air located in the flow chamber is directed towards the liquid collection chamber Exerts suction.
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3. Das kegelförmige Leitblech muß mit seiner Unterkante und dem hier herangeführten, an der Zwischenwand angeordneten, gleichfalls kegelförmig ausgebildeten Leitblech eine schmale Ringschlitzdüse einschließen. Würde dieser Ringschlitz zu breit sein, so käme es hier zu unerwünschten Wirbelbildungen und sogar zu Rückströmungen. So aber ist sichergestellt, daß die Ringschlitzdüse nur eine in Richtung auf die Flüssigkeits-Sammelkammer verlaufende Luftströmung zustande kommen läßt, wobei diese Strömungsverhältnisse noch durch den an der Innenwand des kegelförmigen Leitblechs herrschenden, nach unten gerichteten starken Luftstrom begünstigt werden. Insgesamt tragen also die aufgezählten Mittel nach der Erfindung wesentlich dazu bei, daß sich an der kritischen Stelle zwischen dem Schleudertrommelrand und der Zwischenwand eine stets nach unten in die Flüssigkeitskammer gerichtete Luftströmung einstellt, die ein Herüberwandern von Feuchtigkeitsnebeln od. dgl. in die Feststoff kammer mit Sicherheit ausschließt. Die Erfindung stellt somit eine wirkungs\Olle »pneumatische Sperre« bzw. Abdichtung bei den in Rede stehenden Zentrifugen dar.3. The conical baffle plate must with its lower edge and the one brought up here, to the Intermediate wall arranged, likewise conical guide plate a narrow one Include ring slot nozzle. If this ring slot were too wide, there would be undesirable here Vortex formation and even back currents. But this ensures that the Ring slot nozzle only one air flow running in the direction of the liquid collecting chamber can come about, whereby these flow conditions are still due to the prevailing on the inner wall of the conical baffle, downward strong airflow are favored. All in all, the means listed add up the invention significantly contributes to the fact that at the critical point between the edge of the centrifugal drum and the partition creates an air flow that is always directed downwards into the liquid chamber, the migration of moisture mist or the like. In the solids chamber with security excludes. The invention thus provides an effective \ Olle "Pneumatic lock" or seal in the centrifuges in question.
Die günstige Luftströmung in der Strömungskammer und in der Ringschlitzdüse kann noch dadurch gesteigert werden, daß in der Strömungskammer ein oder mehrere an der Zwischenwand befestigte Staubleche vorgesehen sind.The favorable air flow in the flow chamber and in the ring slot nozzle can still be achieved by this be increased that in the flow chamber one or more baffles attached to the intermediate wall are provided.
Ein Ausführungsbeispiel der Zentrifuge nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In dieser zeigtAn embodiment of the centrifuge according to the invention is shown in the drawing. In this shows
Fig. 1 eine Zuckerzentrifuge im lotrechten Längsschnitt undFig. 1 shows a sugar centrifuge in vertical longitudinal section and
Fig. 2 die für die Erfindung wesentlichen Teile im gleichen Schnitt, jedoch in vergrößerter Darstellung. Die in Fig. 1 abgebildete Zentrifuge besteht im wesentlichen aus der in einem Gehäuse untergebrachten, um eine lotrechte Achse umlaufenden Schleudertrommel 2, die sich von unten nach oben erweitert und in einem über Gummipuffer 3 am Gehäuseboden 4 abgestützten Sockel 5 gelagert ist. Der Antrieb der Schleudertrommel erfolgt über eine den Sockel 5 lotrecht durchsetzende Trommelwelle 6, die über eine Keilriemenscheibe 7, den Keilriemen 8 und eine Keilriemenscheibe 9 von einem Elektromotor 10 angetrieben wird. Die Schleudertrommel 2 ist an ihrem unteren Rand mit einem sich nach oben erweiternden Beschleunigertopf 11 versehen, dem das zu trennende Gemisch über eine Zuleitung 12 mittig zugeführt wird, von wo aus es unter zunehmender Beschleunigung an die eigentliche, mit Perforationen versehene Trennfläche 2' der Schleudertrommel herangeführt wird. Ferner sind in bekannter Weise für die Zuführung von Löse-, Wasch- oder Bleichmitteln Zuleitungen 13 und 14 vorgesehen, die an die Innenfläche der Schleudertrommel 2 herangeführt sind und hier entsprechende Aufgabeöffnungen aufweisen. Innerhalb des Gehäuses sind zwei konzentrisch zur Schleudertrommel 2 angeordnete Ringkammern 15, 16 vorgesehen, die durch eine Zwischenwand 17 voneinander getrennt sind. Die innere Ringkammer 15 dient zur Aufnahme der durch die Öffnungen der Schleudertrommel 2 hindurchtretenden Melasse, während sich in der äußeren Ringkammer 16 der über den oberen Rand 2" der Schleudertrommel 2 austretende Feststoff, in \Orliegendem Fall also der Zucker, ansammelt. Die Zwischenwand 17 ist in ihrem oberen Teil 17' nach innen eingezogen und an den oberen Rand 2" der Schleudertrommel 2 herangeführt, mit dem sie den Ringschlitz 18 einschließt.2 shows the parts essential to the invention in the same section, but in an enlarged view. The centrifuge shown in Fig. 1 consists essentially of the one housed in a housing, around a vertical axis rotating centrifugal drum 2, which expands from bottom to top and is mounted in a base 5 supported on the housing bottom 4 via rubber buffers 3. The drive of the The centrifugal drum takes place via a drum shaft 6 which extends perpendicularly through the base 5 and which has a V-belt pulley 7, the V-belt 8 and a V-belt pulley 9 are driven by an electric motor 10 will. The centrifugal drum 2 is at its lower edge with an upwardly widening Accelerator pot 11 is provided, to which the mixture to be separated is fed centrally via a feed line 12, from where, with increasing acceleration, it reaches the actual, perforated separating surface 2 'of the centrifugal drum is brought up. Furthermore, in a known manner for the feed of solvents, detergents or bleaching agents feed lines 13 and 14 are provided which are attached to the inner surface of the Centrifugal drum 2 are brought up and have corresponding feed openings here. Within of the housing two annular chambers 15, 16 arranged concentrically to the centrifugal drum 2 are provided, which are separated from one another by a partition 17. The inner annular chamber 15 is used to Recording of the molasses passing through the openings of the centrifugal drum 2, while in the outer annular chamber 16 the solids emerging over the upper edge 2 ″ of the centrifugal drum 2, in the present case the sugar accumulates. the Partition 17 is drawn in in its upper part 17 'and to the upper edge 2 "of the Centrifugal drum 2 brought up, with which it encloses the annular slot 18.
Um ein Herüberwandern der in die Ringkammer 15 ausgeschleuderten Melasse bzw. Flüssigkeit in die zur Aufnahme des Zuckers bzw. des Feststoffes bestimmte Ringkammer 16 über den Ringschlitz 18 zu verhindern, ist am oberen Trommelrand 2" und an der Zwischenwand 17 je ein kegelförmiges Leitblech 19 bzw. 20 angeordnet, die beide nach unten in die Flüssigkeits-Ringkammer 15 hineinragen. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, umschließen die beiden kegelförmigen Leitbleche 19, 20 eine ringförmige Strömungskammer 21, die nach unten in eine Ringschlitzdüse 22 ausläuft. Da das Leitblech 19 an der hohen Umlaufgeschwindigkeit der Schleudertrommel 2 teilnimmt und sich nach unten hin erweitert, stellt sich während des Betriebes in der Strömungskammer 21, und insbesondere in der Ringschlitzdüse 22, eine ständig nach unten gerichtete Luftströmung entsprechend den eingezeichneten Pfeilen 23 ein. Sie verhindert, daß aus der inneren Ringkammer 15 Flüssigkeitsdampf oder -nebeltröpfchen durch den Ringschlitz 18 in die äußere Feststoff-Ringkammer 16 gelangen. Dazu trägt auch noch das in der Strömungskammer 21 befindliche, an der Zwischenwand 17 angeordnete Staublech 24 bei.In order to prevent the molasses or liquid ejected into the annular chamber 15 from migrating into the for To prevent the intake of the sugar or the solid from certain annular chamber 16 via the annular slot 18, there is a conical guide plate 19 on the upper drum edge 2 ″ and on the intermediate wall 17 and 20 respectively, both of which face down into the liquid annular chamber 15 protrude. As shown in particular in FIG. 2, the two enclose conical ones Baffles 19, 20 an annular flow chamber 21, which down into an annular slot nozzle 22 expires. Since the guide plate 19 participates in the high rotational speed of the centrifugal drum 2 and widens towards the bottom, arises during operation in the flow chamber 21, and in particular in the annular slot nozzle 22, a constantly downward air flow according to the drawn Arrows 23 a. It prevents liquid vapor from the inner annular chamber 15 or - Mist droplets pass through the annular slot 18 into the outer solid ring chamber 16. This also contributes nor the baffle plate 24 located in the flow chamber 21 and arranged on the intermediate wall 17.
Um die aerodynamische Abdichtung des Ringschlitzes 18 wirksam zu unterstützen, ist die Schleudertrommel 2 außen von einem mit geringem Abstand gegenüber der Trommel-Trennfläche 2' angeordneten, kegelförmigen Vollmantel 25 umgeben. Dieser ist an seinem unteren Ende mit dem Trommelkörper dichtschließend verbunden. Er bildet mit der Trennfläche 2' einen Saugraum 26, dessen oberes, offenes Ende dicht am oberen Ende des mit der Trommel verbundenen kegelförmigen Leitbleches 19 liegt. Der an der Schleudertrommel 2 befestigte und daher an ihrer Umlaufbewegung teilnehmende, geschlossene Kegelmantel 25 ruft seinerseits eine Luft- und Flüssigkeitsströmung hervor, die am oberen, der Schleudertrommel zugekehrten Rand 2" des Leitbleches 19 entsprechend dem dort eingezeichneten Pfeil umgelenkt wird und die somit die an der Innenseite des Leitbleches 19 ohnehin vorhandene Strömung wesentlich verstärkt. Dies hat zur Folge, daß die die eigentliche Abdichtung bewirkende Luftströmung in der Ringschlitzdüse 22 nach Art des Injektorprinzips noch vergrößert wird. Der geschlossene KegelmantelIn order to effectively support the aerodynamic sealing of the annular slot 18, the Centrifugal drum 2 on the outside of one arranged at a small distance from the drum separating surface 2 ', conical solid jacket 25 surrounded. This is at its lower end with the drum body tightly connected. Together with the separating surface 2 ', it forms a suction space 26, the upper, open end is close to the upper end of the conical guide plate 19 connected to the drum. The closed one attached to the centrifugal drum 2 and therefore participating in its orbital movement Cone jacket 25 in turn causes an air and liquid flow, which at the top, the Centrifugal drum facing edge 2 ″ of the guide plate 19 corresponding to that shown there Arrow is deflected and thus the flow that is already present on the inside of the guide plate 19 significantly reinforced. This has the consequence that the actual sealing effecting air flow in the annular slot nozzle 22 is still enlarged in the manner of the injector principle. The closed cone shell
25 übt außerdem noch einen günstigen Einfluß auf den Trenn Vorgang selbst aus, da die vom Saugraum25 also has a beneficial influence the separation process itself, since that of the suction chamber
26 ausgehende Saugwirkung zu einer intensiveren Flüssigkeitsabscheidung durch die Trennfläche 2' führt.26 outgoing suction leads to a more intensive liquid separation through the separating surface 2 '.
Es versteht sich, daß die vorbeschriebenen, sowohl für den Schleudervorgang als solchen als auch für die einwandfreie Trennung der beiden, die Flüssigkeit bzw. die Feststoffe aufnehmenden Ringkammern wesentlichen Strömungswirkungen noch durch die Anordnung weiterer Leitflächen verstärkt werden können. Es hat sich aber gezeigt, daß im allgemeinen mit den vorbeschriebenen Mitteln, wie insbesondere mit den kegelförmigen Leitblechen 19 und 20 sowie mit dem Kegelmantel 25 ausgekommen wird, da hierdurch bereits eine ausreichend starke Luftströmung im gewünschten Sinn erzielt wird.It goes without saying that the above-described, both for the centrifugal process as such and for flawless separation of the two annular chambers that hold the liquid or the solids Flow effects can be reinforced by the arrangement of further guide surfaces. But it has been shown that in general with the means described above, such as in particular with the conical baffles 19 and 20 as well as with the conical shell 25 is done, since this already a sufficiently strong air flow is achieved in the desired sense.
Das Wesen der Erfindung besteht also darin, daß durch eine entsprechende Gestaltung der Schleudertrommel sowie der in der Nähe des Ringschlitzes 18 gelegenen Teile Strömungsverhältnisse bzw. Ventilationswirkungen erzeugt werden, die einerseits eine wirksame Abdichtung des Ringschlitzes ergeben und andererseits den Trennvorgang selbst noch unter-The essence of the invention is that by a corresponding design of the centrifugal drum as well as the parts located in the vicinity of the annular slot 18, flow conditions or ventilation effects are generated, which on the one hand result in an effective sealing of the annular slot and on the other hand, the separation process itself
stützen, so daß damit insgesamt ein sehr gutes Trennergebnis zu erzielen ist. Gegebenenfall können die Strömungsverhältnisse auch noch durch zusätzliches Einblasen von Luft oder dergleichen gasförmigen Medien in der gewünschten Richtung gesteigert werden.support, so that overall a very good separation result can be achieved. If necessary, the Flow conditions also by additionally blowing in air or the like in gaseous form Media can be increased in the desired direction.
Claims (2)
Deutsche Patentschriften Nr. 58 381, 112 035,
713.Considered publications:
German patent specifications No. 58 381, 112 035,
713.
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