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Verfahren und Vorrichtung zur Schaumvernichtung bei Klärseparatoren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schaumvernichtung
bei Klärseparatoren, aus deren Schleudertrommel die geklärte Flüssigkeit mittels
einer Schälscheibe unter Druck abgeleitet wird.
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Bekanntlich kann bei diesem Separatortyp mittels eines Drosselorgans
in der Ableitung der freie Flüssigkeitspiegel in der Schälkammer in Richtung zur
Trommelachse verschoben und dadurch erreicht werden, daß die abzuleitende Flüssigkeit
die Schälscheibe teilweise überdeckt. Infolgedessen wird die Flüssigkeit nicht von
der freien Oberfläche, sondern aus der Tiefe des in der Schälkammer rotierenden
Flüssigkeitringes abgeschält. Obwohl die Schälkammer mit der Atmosphäre in offener
Verbindung steht, wird auf diese Weise das Eindringen atmosphärischer Luft in die
Schälkanäle verhindert und damit eine schaumfreie Ableitung der behandelten Flüssigkeit
sichergestellt.
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Die offene Verbindung zwischen der Schälkammer und der Atmosphäre
hat jedoch bei Schleuderflüssigkeiten, in denen Gase gelöst enthalten sind, den
Nachteil, daß infolge der Druckentspannung in der Schälkammer eine beträchtliche
Gasmenge aus der Flüssigkeit entweicht, was mit einer erheblichen Schaumbildung
verbunden ist. Dieser Schaum tritt mit den frei gewordenen Gasen über die Überlaufkante
des Schälkammerdeckels aus der Schleudertrommel aus. Damit geht ein Teil der Nutzflüssigkeit
und der ursprünglich im Schleudergut gelöst enthaltenen Gase verloren. Diese Verluste
sind beispielsweise bei mit Kohlensäure imprägnierten Getränken und bei bestimmten
chemischen Flüssigkeiten besonders nachteilig. Solche Nachteile sollen durch das
nachstehend beschriebene Verfahren vermieden werden.
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Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das sich im flüssigkeitfreien
Raum auf der Oberseite der Schälscheibe bildende Schaum-Gas-Gemisch zum einlaufenden
Schleudergut oder in den flüssigkeitfreien Raum der Schälkammer unterhalb der Schälscheibe
zurückgeleitet wird, und zwar mittels einer zusätzlichen Schäleinrichtung.
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Das Drosselorgan in der Ableitung der gereinigten Flüssigkeit kann
dabei so eingestellt sein, daß bei schaumfreier Ableitung der geklärten Flüssigkeit
die Schälkante der zusätzlichen Schäleinrichtung zwischen dem freien Flüssigkeitspiegel
und der Überlaufkante des Schälkammerdeckels liegt. In diesem Fall taucht die zusätzliche
Schäleinrichtung ausschließlich in das Gemisch aus Schaum und freiem Gas. Damit
diese Schäleinrichiung keine Luft mit einsaugt und die schaumfreie Ablcituno der
Behandlungsflüssigkeit wieder zunichte -macht. muß derQuerschnitt des Schälkanah;
der Schaum- und Gasentwicklung angepaßt sein.
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Eine besonders vorteilhafte Verfahrensweise besteht darin, den Gegendruck
in der Flüssigkeitableitung so einzustellen, daß der Schälkanal der zusätzlichen
Schäleinrichtung teilweise in die rotierende Flüssigkeit eintaucht. Mit zunehmender
Eintauchtiefe wird dann der für die Ableitung des Schaum-Gas-Gemisches zur Verfügung
stehende Querschnitt immer kleiner. Mit Hilfe des Drosselorgans läßt sich also dieser
Querschnitt der gebildeten Schaum- und Gasmenge anpassen, während andererseits durch
das Abschälen der inneren Flüssigkeitschicht die Schaum-und Gasbildung von vornherein
stark reduziert wird. Zu diesem Zweck muß der Schälkanal der zusätzlichen Schäleinrichtung
eine gewisse radiale Ausdehnung haben.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer
auf der Oberseite der Schälscheibe angeordneten zusätzlichen Schäleinrichtung, deren
äußere Schälkante einen größeren radialen Abstand von der Trommelachse aufweist
als die Überlauf kante des Schälkammerdeckels und deren Schälkanal über Kanäle mit
dem Einlaufrohr, dem Einlaufraum der Schleudertrommel oder dem flüssigkeitfreien
Raum der Schälkammer unterhalb der Schälscheibe in Verbindung steht.
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Es ist bereits bekannt, die flüssigkeitfreien Räume oberhalb und unterhalb
einer Schälscheibe durch Bohrungen miteinander zu verbinden, die die Schälscheibe
zwischen den Schälkanälen durchsetzen. Da der flüssigkeitfreie Raum oberhalb der
Schälscheibe mit der Atmosphäre und der flüssigkeitfreie Raum unterhalb der Schälscheibe
mit dem Einlaufraum der Schleudertrommel in direkter Verbindung steht. werden die
sich im Einlaufraum Jcr Schleudertrommel von der
Schleuderflüssigkeit
trennenden Gase durch die genannten Bohrungen in die Atmosphäre abgeleitet. Das
Druckgefälle und die Strömungsrichtung verlaufen bei dieser bekannten Schleudertrommel
vom Einlaufraum zur Atmosphäre.
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Durch die Erfindung wird die Rotationsenergie des auf der Oberseite
der Schälscheibe mit der Schleudertrommel umlaufenden Gas-Schaum-Gemisches mittels
einer zusätzlichen Schälscheibe in Druckenergie umgewandelt, so daß das Druckgefälle
und die Strömung von der Oberseite der Schälscheibe zur Unterseite bzw. zum Einlaufraum
der Schleudertrommel gerichtet sind.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. 1 ein Trommeloberteil mit der Schälkammer und der Schälscheibe,
die den erfaßten Schaum und die erfaßten Gase zum einlaufenden Schleudergut zurückleitet,
Fig.2 eine andere Ausführungsform, bei der die erfaßten Bestandteile auf die Unterseite
der Schälscheibe zurückgeleitet werden, und Fi-. 3 einen Schnitt entsprechend der
Schnittlinie 111-11l in Fig. 2.
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Mit 1 ist das Trommeloberteil bezeichnet, auf dem mittels eines Gewinderinges
2 der Schälkammerdekkel 3 gehalten wird. Das Schleudergut wird durch die Bohrung
4 des Sehälscheibenschaftes 5 in den Verteilerraum 6 der Schleudertrommel eingeleitet.
Die geklärte Flüssigkeit strömt durch Kanäle 7 in die Schälkammer 8, in der die
stillstehende Schälscheibe 9 angeordnet ist. Die Flüssigkeit wird von den Schälkanälen
10 erfaßt und durch das Ableitrohr 11 abgeleitet.
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Auf der Oberseite der Schälscheibe 9 ist eine zweite Schäleinrichtung
12 vorgesehen, deren Schälkante einen größeren radialen Abstand von der Trommelechse
hat als die überlaufkante 13 im Schälkammerdeckel3. Der vom Schälkanal 12a erfaßte
Schaum mit den freien Gasen wird durch die Kanäle 14 und 15 abgeleitet und mit dem
zulaufenden Schleudergut wieder vermischt.
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Um zu vermeiden, daß unter der Injektorwirkung des zulaufenden Schleudergutes
durch die Kanäle 14 und 15 Luft mit eingesogen wird, muß einer dieser Kanäle durch
entsprechende Kalibrierung oder auswechselbare Düsen der Schaum- und Gasbildung
an-Uepaßt werden können. Bei der Ausführungsform nach Fig.2 leitet der Kanal 14
den Schaum mit den freien Gasen auf die Unterseite der Schälscheibe 9 in die Schälkammer
8 zurück.
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Zur einfacheren Einstellung des für die Ableitung des Szhaums und
der Gase notwendigen Querschnitts des Schälkanals muß dieser eine gewisse radiale
Ausdehnung haben, wie in Fig.3 dargestellt ist. Das Drosselorgan in der Ableitung
wird dann so eingestellt, daß die äußere Schälkante 16 mehr oder weni--er tief in
die rotierende Flüssigkeit eintaucht. Dadurch kann der Querschnitt für den Schaum
und die Gase verändert und die Schaumbildung von vornherein auf einem Minimum gehalten
werden.