DE1157200B

DE1157200B - Sieve for separating solids from a solid-liquid mixture

Info

Publication number: DE1157200B
Application number: DEM51735A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Heinrich
Original assignee: Maschinenfabrik Buckau R Wolf AG
Current assignee: BWS Technologie GmbH
Priority date: 1962-02-08
Filing date: 1962-02-08
Publication date: 1963-11-14

Description

Sieb zum Abscheiden von Feststoffen aus einem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch Gegenstand der Erfindung ist ein Sieb zum Abscheiden von Feststoffen aus einem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch, wobei das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch im wesentlichen in einer zur gezahnten Sieb oberfläche parallelen Ebene strömt und die Achse der Sieblöcher mit der Bewegungsrichtung des müssig-Gemisches maximal einen Winkel von 900 bilden. Sieve for separating solids from a solid-liquid mixture The invention relates to a sieve for separating solids from a solid-liquid mixture, wherein the solid-liquid mixture is substantially in a toothed manner Sieve surface flows in parallel plane and the axis of the sieve holes with the direction of movement of the idle mixture form a maximum angle of 900.

Es sind bisher Siebe bekanntgeworden, bei denen die Sieblöcher in der Siebdurchlauföffnung konisch erweitert sind und wobei die Loch achse senkrecht zur Sieboberfläche steht. Weil es bei einer bestimmten Siebtrennung vor allem wichtig ist, daß keine Feststoffe gemeinsam mit der Flüssigkeit durch die Sieblöcher austreten, ist es auch schon vorgeschlagen worden, die Achse der Sieblöcher schräg zur Sieboberfläche zu neigen, und zwar so, daß die Strömungsrichtung im Kanal mit der Sieblochachse einen spitzen Winkel bildet. Diese Anordnung hat gegenüber der senkrechten Sieblochachse den Vorteil, daß die in Strömungsrichtung hintenliegende Lochkante die Feststoffteilchen abfängt und wieder in den Feststoffstrom zurückführt. Bei dieser Anordnung werden aber noch verhältnismäßig große Mengen an Feststoffteilchen durch die Sieblöcher abgeschieden. So far, sieves have become known in which the sieve holes in the sieve passage opening are flared and the hole axis is perpendicular to the screen surface. Because it is especially important with a certain sieve separation is that no solids escape together with the liquid through the sieve holes, it has also already been proposed that the axis of the sieve holes be inclined to the sieve surface to incline, in such a way that the flow direction in the channel coincides with the sieve hole axis forms an acute angle. This arrangement has opposite the vertical sieve hole axis the advantage that the edge of the hole at the rear in the direction of flow contains the solid particles intercepts and returns to the solids stream. With this arrangement but still relatively large amounts of solid particles through the sieve holes deposited.

Um die Siebwirkung noch zu vergrößern, hat man auch schon vorgeschlagen, die Sieboberfläche sägeförmig auszubilden und die Sieblöcher in den mit Bezug auf die Strömungsrichtung abfallenden Teil des Zahnprofils anzuordnen. Auch hierbei werden größere Teile an Feststoffen von der obersten Kante der Sieboberfläche abgelenkt. Es kann hierbei nicht verhindert werden, daß verschiedene Feststoffteilchen so abgelenkt werden, daß sie naturbedingt in die Sieblöcher geleitet werden. Außerdem hat die sägezahnartige Oberflächenausbildung des Siebes mit stark geneigten Flanken den Nachteil, daß rückspülende Wirbel erzeugt werden, die wiederum die Fest stoffe in die Sieböffnungen hineinleiten. In order to increase the sieving effect even more, it has already been suggested that to design the sieve surface saw-shaped and the sieve holes in the with reference to to arrange the part of the tooth profile sloping in the direction of flow. Here too larger parts of solids are deflected from the top edge of the screen surface. It cannot be prevented that various solid particles are deflected in this way that they are naturally directed into the sieve holes. In addition, the The sawtooth-like surface formation of the screen with steeply sloping flanks Disadvantage that backwashing eddies are generated, which in turn, the solid substances in pass in the sieve openings.

Um die Nachteile der bekannten Siebe zu vermeiden, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß die Sieb oberfläche in einer flachen Wellenform und die Sieblöcher derart angeordnet sind, daß die von dem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch zuerst berührte Kante des Siebloches unmittelbar hinter der höchsten Stelle der Sieboberfläche und die in Strömungsrichtung abgelegene hintere Kante des Siebloches in einer bestimmten Entfernung vor der tiefsten Stelle der welligen Oberfläche angeordnet ist. In order to avoid the disadvantages of the known sieves, the invention suggested that the screen surface in a flat wave shape and the screen holes are arranged such that the first touched by the solid-liquid mixture Edge of the sieve hole immediately behind the highest point of the sieve surface and the rear edge of the screen hole remote in the direction of flow in a certain Distance is arranged in front of the deepest point of the undulating surface.

Durch diese Anordnung der Sieboberfläche mit den schräg geneigten Sieblöchern wird erreicht, daß die Feststoffe in einem gewissen Abstand über die Sieboberfläche gleiten, wogegen die Sieboberfläche nur von der Flüssigkeit bespült wird. Die Erklärung hierfür ist folgende: Gleiten Feststoffe in einer Flüsigkeit über eine beispielsweise nach einer Sinuslinle gewellte Oberfläche, dann wird eine Schwingung der Flüssigkeit durch diese Oberfläche erzwungen. Die Flüssigkeit selbst ist auf Grund ihrer geringen Dichte und molekularen Beschaffenheit durchaus in der Lage, der Oberfläche des Siebes zu folgen. Jedes Feststoffteilchen aber, welches mit der Flüssigkeit über die Sieboberfläche gleitet, besitzt gegenüber den Flüssigkeitsmolekülen größere Dichte und sehr viel größere Abmessungen und kann sich stets nur als Ganzes bewegen. Die auf das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch wirkenden Kraftkomponenten üben auf die Feststoffteilchen bei ihrer Bewegung über die wellige Oberfläche des Sieb es unterschiedlich gerichtete Kräfte aus, so daß die Feststoffteilchen, jeweils als Ganzes betrachtet, in einem gewissen Abstand über das Sieb hinweggleiten. Hierbei befindet sich zwischen Sieboberfläche und der untersten Feststoffteilchenschicht eine Flüssigkeitsschicht, die entsprechend der welligen Form des Siebes auf und ab schwingt und die sie berührenden Feststoffteilchen von der Sieboberfläche hinwegdrängt. This arrangement of the sieve surface with the inclined Sieve holes is achieved that the solids at a certain distance over the The sieve surface slide, whereas the sieve surface is only washed by the liquid will. The explanation for this is as follows: Solids slide in a liquid over a surface that is corrugated, for example, according to a sinusoidal line, then a The liquid is forced to vibrate through this surface. The liquid itself is due to its low density and molecular composition in the Able to follow the surface of the screen. Each solid particle but which one with the liquid slides over the screen surface, possesses opposite the liquid molecules greater density and much larger dimensions and can only ever appear as a whole move. Practice the force components acting on the solid-liquid mixture on the solid particles as they move over the undulating surface of the sieve it forces differently directed, so that the solid particles, respectively viewed as a whole, slide over the sieve at a certain distance. Here is located between the screen surface and the lowest solid particle layer a layer of liquid, which corresponds to the wavy shape of the sieve on and swings off and pushes the solid particles in contact with it away from the screen surface.

Diese Erkenntnis wird erfindungsgemäß benutzt, um ein Durchgleiten der Feststoffe durch die Sieblöcher zu verhindern. According to the invention, this knowledge is used to establish a slip to prevent the solids through the sieve holes.

In der Zeichnung sind in Fig. 1 bis 3 und 6 die bisher bekanntgewordenen Siebausführungen dargestellt; Fig. 4, 5 und 7 zeigen Siebanordnungen gemäß der Erfindung und Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. In the drawing, the previously known are shown in FIGS. 1 to 3 and 6 Sieve designs shown; Figures 4, 5 and 7 show screen assemblies according to the invention and FIG. 8 shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention.

In Fig. 1 wird der Flüssigkeitskanal durch die Wand 1 und die Sieboberfläche 2 des Siebes 3 gebildet. Das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch strömt mit der Geschwindigkeit v 1 durch den Kanal. Durch die Sieblöcher 4 fließt die abgeschiedene Flüssigkeit mit der Geschwindigkeit v2 senkrecht zur Sieboberfläche aus. In Fig. 1 the liquid channel is through the wall 1 and the screen surface 2 of the screen 3 is formed. The solid-liquid mixture flows with the velocity v 1 through the canal. The separated liquid flows through the sieve holes 4 with the speed v2 perpendicular to the screen surface.

Das Mitreißen der Feststoffe ist aber zunächst eine Funktion des Geschwindigkeitsverhältnisses v 1 : v 2.However, the entrainment of the solids is initially a function of the speed ratio v 1: v 2.

Je größer v 1 gegenüber v2 ist, um so geringer ist die Wahrscheinlichkeit, daß Feststoffe mit der Flüssigkeit durch die Sieböffnungen mitgerissen werden.The larger v 1 is compared to v2, the lower the probability that solids are entrained with the liquid through the sieve openings.

Ferner hängt das Mitreißen der Feststoffe von der Neigung der Lochachse zur Sieboberfläche ab. Der Normalfall ist ein Sieb nach Fig. 1, wobei der Winkel a 900 beträgt. Würde man die Achse eines Siebloches schräg zur Sieboberfläche neigen, so daß die Strömungsrichtung im Kanal mit der Siebachse einen stumpfen Winkel bildet, dann würden diese Sieböffnungen mehr Feststoffe fangen als bei einer Nonnalausführung. Günstiger ist jedoch, wenn der Winkel als spitzer Winkel ausgebildet ist, wie es Fig. 2 zeigt. Hier ist der von der Strömungsrichtung und der Sieblochachse 5 eingeschlossene Winkel a kleiner als 900. Die in Strömungsrichtung gesehene hintere Kante 6 der Sieböffnungen 4 wirkt dann feststoffabweisend. Fig. 3 zeigt eine weitere bekannte Ausführang, die ein Sieb darstellt, dessen flüssigkeitsberührte Oberfläche eine sägezahnförmige Oberfläche 7 darstellt. Auch hierbei sind die Sieböffnungsachsen 8 ge neigt angeordnet Die an der Oberfläche vorbeigleitenden Feststoffe werden durch die Strömungskomponente so gedreht, daß sie mit ihren unteren Enden in die Sieb öffnungen 4 eingeführt werden, wodurch ein Herausgleiten einer gewissen Feststoffmenge begünstigt wird.Furthermore, the entrainment of the solids depends on the inclination of the axis of the hole to the sieve surface. The normal case is a sieve according to FIG. 1, where the angle a is 900. If one were to incline the axis of a sieve hole at an angle to the sieve surface, so that the direction of flow in the channel forms an obtuse angle with the sieve axis, then these sieve openings would catch more solids than with a normal design. However, it is more favorable if the angle is designed as an acute angle, as is the case Fig. 2 shows. Here is the one enclosed by the flow direction and the sieve hole axis 5 Angle a less than 900. The rear edge 6 of the seen in the direction of flow Sieve openings 4 then have a solid-repellent effect. Fig. 3 shows another known one Execution, which represents a sieve whose surface in contact with the liquid is a represents sawtooth-shaped surface 7. Here, too, are the sieve opening axes 8 ge inclines arranged The solids sliding past the surface are caused by the flow component rotated so that its lower ends into the sieve Openings 4 are introduced, whereby a certain amount of solid material slides out is favored.

Fig. 6 zeigt eine bekannte Ausführungsform und gibt wieder, wie sich die schädlich auswirkenden rückspülenden Wirbel erzeugen. Fig. 6 shows a known embodiment and shows how create the deleterious backwashing vortices.

Fig. 4 zeigt den Erfindungsgegenstand, wobei die flüssigkeitsberührte Sieboberfläche 9 in Wellenform nach einer nahezu sinusförmigen Kurve ausgebildet ist. Die Sieblöcher 4 sind so angeordnet, daß die von der Strömung zuerst berührte Kante 10 der Sieblöcher 4 unmittelbar hinter der höchsten Stelle 11 des Siebes sitzt, während die in Strömungsrichtung hintere Kante 12 der Sieböffnung 4 vor der tiefsten Stelle 13 der welligen Oberfläche 9 angeordnet ist. Bei dieser Ausführung werden die über die Sieboberfläche wandernden Feststoffe so gut wie niemals mit ihrem vorauschwimmenden Ende eine Sieböffnung finden, son dern sie werden durch die Strömurig über die Sieboberfläche hinweggeleitet und finden keine Vertiefung, die sie in eine Sieböffnung hineinleiten könnte. Das Profil muß so flach ausgebildet sein, daß keine rückspülenden Wirbel erzeugt werden, wie es Fig. 6 zeigt. Fig. 4 shows the subject matter of the invention, the liquid-touched Sieve surface 9 formed in a wave shape according to an almost sinusoidal curve is. The sieve holes 4 are arranged so that they touched by the flow first Edge 10 of the sieve holes 4 sits immediately behind the highest point 11 of the sieve, while the rear edge 12 of the sieve opening 4 in the direction of flow is in front of the deepest one Point 13 of the wavy surface 9 is arranged. In this execution will be the solids migrating over the screen surface almost never with their floating ahead Find a sieve opening at the end, but they will flow over the sieve surface through the flow diverted away and find no recess that they lead into a sieve opening could. The profile must be so flat that there are no backwashing eddies can be generated as shown in FIG.

Außerdem wird durch die flache Wellenform ein Abreißen der Strömung verhindert.In addition, the flat wave shape causes a break in the flow prevented.

In Fig. 4 ist das Sieb sowohl in der Ausbildung als Lochsieb als auch als Spaltsieb dargestellt, wobei die Wellennie übertrieben tief gezeichnet ist. In Fig. 4, the screen is both in the training as a perforated screen also shown as a wedge wire screen, with the waves never drawn deeply is.

Fig. 5 zeigt die Ausbildung eines erfindungsgemäßen Siebes aus einem gepreßten oder gegossenen Stück. Fig. 5 shows the formation of a screen according to the invention from a pressed or cast piece.

In Fig. 8 ist ein Sieb nach Fig. 5 in eine Zentrifuge eingebaut dargestellt, wobei der Zentrifugenkörper einen Kegel bildet. In Fig. 8, a sieve according to Fig. 5 is shown installed in a centrifuge, wherein the centrifuge body forms a cone.

Das erfindungsgemäße Sieb ist für alle physikalischen Vorgänge verwendbar, bei denen ein Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch über ein Sieb im wesentlichen in einer zur gezahnten Sieboberfläche parallelen Ebene hinweggeführt wird, damit möglichst wenig Feststoffe durch die Öffnungen des Sieb es gemeinsam mit der austretenden Flüssigkeit hindurchgehen. The sieve according to the invention can be used for all physical processes in which a solid-liquid mixture through a sieve essentially in a to the toothed screen surface parallel plane is led away, so as possible Little solids through the openings of the sieve share it with the emerging Pass liquid through.

Das Anwendungsgebiet der Erfindung bezieht sich auf Diflusionsaniagen, Zentrifugen und Wasserabscheider. Die erfindungsgemäßen Siebe können mit gleicher Wirkung sowohl als Flachsieb als auch bei rotierenden Sieben mit konzentrisch kreisförmig ausgestalteten Wellenprofilen verwendet werden. Sie sind besonders geeignet für fadenförmige Feststoffe. Aber auch bei der Verwendung von körnigen oder kristallinen Feststoffen sind sie anwendbar. The field of application of the invention relates to diffusion systems, Centrifuges and water separators. The sieves according to the invention can with the same Works both as a flat sieve and with rotating sieves with a concentric circular shape designed wave profiles are used. They are particularly suitable for filamentary solids. But also when using granular or crystalline ones They are applicable to solids.

Claims

In terms of effectiveness, it does not matter whether it is the case according to the invention Seven are perforated sieves or composite wedge wire sieves. The subclaims should only apply in connection with the main claim.

PATENT CLAIMS: 1. Sieve for separating solids from one Solid-liquid mixture, the solid-liquid mixture being essentially flows in a plane parallel to the toothed screen surface, and the axis of the Sieve holes with the direction of movement of the liquid mixture at most an angle form of 900, characterized in that the screen surface (9) in a flat Wave shape and the sieve holes (4) are designed in such a way that the solid-liquid mixture first touched edge tal0) of the sieve holes (4) immediately behind an elevation (all) of the sieve surface (9) and the edge (12) behind it in front of the deepest Place (13) of the screen surface (9) is arranged.

2. Sieve according to claim 1, characterized in that the wave-shaped Surface (9) is approximately sinusoidal.

3. Sieve according to claim 1, characterized in that the of the Sieve hole axes (8) and the flow direction included angle (a) in per se known way represents an acute angle.

4. Sieve according to claim 1, characterized in that the sieve holes (4) are conically widened in the direction of passage through the sieve in a manner known per se.

5. Sieve according to claim 1, 3 or 4, characterized in that at of the flat, corrugated sieve surface (9), the sloping part is shorter than the ascending part Part.

Documents considered: French patent specification No. 1,234,019; U.S. Patent Nos. 1,540,325, 2814388, 2989145.