DE1173030B

DE1173030B - Verfahren und Vorrichtung zum Ausloesen eines Signals oder eines Steuerimpulses beim Erreichen eines vorbestimmten Niveaus durch wenigstens eine sich im Schlammraum einer Schleudertrommel ansammelnde Schleudergut-komponente

Info

Publication number: DE1173030B
Application number: DEW33789A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz Hemfort Jun
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1963-01-26
Filing date: 1963-01-26
Publication date: 1964-06-25
Also published as: FR1380963A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Auslösen eines Signals oder eines Steuerimpulses beim Erreichen eines vorbestimmten Niveaus durch wenigstens eine sich im Schlammraum einer Schleudertrommel ansammelnde Schleudergutkomponente Zum Abschleudern von spezifisch schwereren Feststoffen, die nur in geringen Mengen in einer Schleuderflüssigkeit enthalten sind, werden im allgemeinen Schleudertrommeln mit einem vollwandigen zylindrischen Mantel verwendet, die zum Entleeren nach längeren Betriebszeiten stillgesetzt werden. Schleudertrommeln dieser Art werden z. B. für die Reinigung von Milch, für die Klärung von Getränken, Säften und anderen Flüssigkeiten verwendet.
Für die Behandlung von Schleudergütern mit höherem Feststoffgehalt und gegebenenfalls einer zweiten, spezifisch schwereren flüssigen Komponente werden vorteilhafterweise Schleudertrommeln mit kegelig verlaufenden Trennraumwänden und öffnungen am Trommelumfang verwendet, die während des Betriebes in zeitlichen Abständen geöffnet werden. Schleudertrommeln dieser Art dienen beispielsweise zum Reinigen und Entwässern von ölen, in Weinkellereien, in der Citrusindustrie sowie in chemischen und pharmazeutischen Fabriken.
Bei Schleudertrommeln der genannten Arten ist es sehr wichtig, daß die sich im Schlammraum ansammelnden, spezifisch schwereren Bestandteile nicht zu weit in den Trennraum und in ein in diesem angeordnetes Tellerpaket hineinwachsen, wenn ein Abfallen der Klär- bzw. Trennleistung vermieden werden soll. Bei Schleudertrommeln mit einem Tellereinsatz können abgeschleuderte Feststoffe die Tellerzwischenräume vollständig verstopfen, so daß bei konstantem Zulauf die Schleudertrommel überläuft. Wird der Rückgang der Klär- bzw. Trennleistung oder das überlaufen der Trommel nicht sofort bemerkt, so können erhebliche Verluste entstehen.
Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum selbsttätigen Auslösen eines Signals oder eines Steuerimpulses beim Erreichen eines vorbestimmten Niveaus durch wenigstens eine sich im Schlammraum einer Schleudertrommel ansammelnde Schleudergutkomponente anzugeben.
Es ist bereits bekannt, auf einer Seite einer Schleudertrommel einen Gamma-Strahler anzuordnen, dessen Strahlen den Schlammraum im gewünschten Abstand von der Trommelachse in axialer Richtung durchdringen. Wenn die Feststoffe den Strahlengang erreichen, wird infolge der stärkeren Strahlungsabsorption die auf der gegenüberliegenden Trommelseite zu messende Strahlungsintensität geringer, wodurch angezeigt wird, daß die Feststoffe dieses Niveau erreicht haben.
Die Handhabung solcher Kontrolleinrichtungen ist naturgemäß mit Gefahren verbunden, und ihr Einbau erfordert einen nicht unerheblichen Aufwand, weil die schädigende Strahlung nicht aus dem Zentrifugengehäuse nach außen treten darf. Außerdem erfordern solche Einrichtungen neben dem Strahler noch einen entsprechenden Empfänger, der den nicht absorbierten Strahlungsanteil mißt und dem Strahler genau gegenüberliegend angeordnet werden muß. Im übrigen sind radioaktive Präparate sehr teuer.
Bei einer bekannten Schleudertrommel der selbstöffnenden Bauart führen vom Schlammraum ein oder mehrere Kanäle in die Nähe der Trommelachse und leiten einen Teil der Flüssigkeit durch Mundstücke in den Außenraum ab. Dieser Flüssigkeitstrom versiegt, wenn die Eintrittsöffnung der Kanäle durch die Feststoffschicht abgedeckt wird. Die aus dem Schlammraum abgezogene Flüssigkeit wird in ein auf einer Balkenwaage stehendes und mit einer einstellbaren Bodenöffnung versehenes Gefäß geleitet. Der Bodenablauf dieses Gefäßes wird so eingestellt, daß die ablaufende Flüssigkeitmenge gleich der zulaufenden ist. Sobald nun die Flüssigkeitströmung zum Gefäß unterbrochen wird, beginnt sich dieses zu entleeren, der Lastarm der Balkenwaage bewegt sich nach oben und schaltet über einen Quecksilberschalter einen Motor ein, der das öffnen der Schleudertrommel und damit das Auswerfen des Schlammes bewirkt.
Nun weist bekanntlich die aus dem Schlammraum einer Schleudertrommel abgezogene Flüssigkeit einen erheblich höheren Feststoffgehalt auf als die Hauptmenge, die nach Passieren des Tellereinsatzes aus dem zentralen Teil der Trommel abgeleitet wird. Sofern nun bei einem Schleudergut die Flüssigkeit die Nutzkomponente darstellt, wie es z. B. in der Getränkeindustrie der Fall ist, darf die aus dem Schlammraum abgezogene Flüssigkeit nicht verlorengehen. Sie muß deshalb bei Verwendung der bekannten Einrichtung mittels einer Pumpe zum Einlauf der Schleudertrommel zurückgeleitet werden. Je größer aber der rückgeführte Flüssigkeitsanteil ist, um so geringer ist die effektive Durchsatzleistung der Schleudertrommel. Man muß also bestrebt sein, den aus dem Schlammraum abzuziehenden Flüssigkeitsanteil so klein wie möglich zu halten, d. h. den Kanälen einen möglichst kleinen Querschnitt geben. Diese Maßnahme bringt aber die Gefahr von Verstopfungen mit sich, zumal in diesen Kanälen Trennkraft und Strömung einander entgegengerichtet sind.
Die geringe Zuverlässigkeit, der hohe Aufwand und das labile Verhalten der Balkenwaage werden die Gründe dafür sein, weshalb diese bekannte Einrichtung keinen Eingang in die Praxis gefunden hat.
Das wesentlichste Merkmal des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß von einer in der Nähe der Trommelachse gelegenen Kammer kontinuierlich Flüssigkeit durch Kanäle in den Schlammraum eingeleitet und die beim Auffüllen des Schlammraumes mit spezifisch schweren Bestandteilen einsetzende Verschiebung des freien Flüssigkeitspiegels in dieser Kammer zum Auslösen von Signal- und/oder Steuerimpulsen benutzt wird.
Als Flüssigkeit kann ein geringer Teil der gereinigten Schleuderflüssigkeit verwendet werden. Die Kanäle können hierbei einen sehr kleinen Querschnitt aufweisen, weil Verstopfungen nicht auftreten können. Da die rückgeführte Flüssigkeitmenge sehr klein gehalten werden kann, bleibt die Durchsatzleistung der Schleudertrommel praktisch unverändert.
Es kann aber auch ein Teil des zulaufenden Schleudergutes direkt in den Schlammraum eingeleitet werden. In diesem Fall können die Kanäle einen großen Querschnitt aufweisen. Die Durchsatzleistung der Schleudertrommel wird hierdurch nicht beeinträchtigt, weil das direkte Einleiten von Schleudergut in den Schlammraum als ein dem eigentlichen Zulauf parallel geschalteter zweiter Zulauf angesehen werden kann. Verstopfungen der Kanäle können nicht eintreten, weil ihr Querschnitt groß ist sowie Trennkraft und Strömung gleichgerichtet sind. Es findet deshalb in diesen Kanälen keine Trennung der Komponenten statt.
Sofern die abgelagerten Feststoffe die Nutzkomponente darstellen, kann auch eine feststofffreie Fremdflüssigkeit in geringen Mengen in den Schlammraum eingeleitet werden.
Während des Schleuderbetriebes haben die freien Flüssigkeitspiegel in der zentralen Kammer und im Trennraum der Schleudertrommel den gleichen Abstand von der Trommelachse. Dadurch, daß dieser Kammer kontinuierlich Flüssigkeit zugeführt wird, findet zur Beibehaltung des genannten Gleichgewichts eine der zufließenden Flüssigkeitmenge entsprechende Strömung von der Kammer zum Schlammraum statt. Wird nun der auf den Mündungen der Kanäle lastende äußere Druck infolge Überdeckens durch schwerere Bestandteile größer, so verschiebt sich der freie Flüssigkeitspiegel in der Kammer näher zur Trommelachse, bis der im Innern der Kanäle herrschende Flüssigkeitdruck dem erhöhten äußeren Druck wieder das Gleichgewicht hält. Diese Verschiebung des freien Flüssigkeitspiegels wird zum Auslösen von Signal- und; oder Steuerimpulsen benutzt.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine in der Nähe der Trommelachse vorgesehene Kammer, die auf der der Trommelachse zugewandten Seite mit wenigstens einem Kanal für die kontinuierliche Aufnahme gereinigter oder ungereinigter Schleuderflüssigkeit oder einer Fremdflüssigkeit versehen ist und von deren radial äußerem Teil ein oder mehrere Kanäle zum Schlammraum führen sowie durch einen in der Kammer angeordneten, auf Verschiebung des freien Flüssigkeitspiegels ansprechenden Kontaktgeber.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einer selbstentschlammenden Schleudertrommel dargestellt, bei der als ansprechendes Element für die Verschiebun,: des freien Flüssigkeitspiegels ein Schälorgan verwendet wird.
Mit 1 ist der Schlammraum bezeichnet, in dem sich die von der Schleuderflüssigkeit getrennten schwereren Bestandteile ansammeln und aus dem diese beim Abwärtsbewegen des Kolbenschiebers 2 durch die Öffnungen 3 ausgeworfen werden.
Die Schleuderflüssigkeit wird durch das Zulaufrohr 4 eingeführt, durchströmt von außen nach innen den Tellersatz 5 und tritt als gereinigte Flüssigkeit aus dem zentralen Teil 6 durch Kanäle 7 in die Schälkammer 8 über, aus der sie mittels eines Schälorgans 9 abgeschält und durch die Leitung 10 abgeleitet wird.
Unterhalb der Schälkammer 8 ist eine weitere Kammer 11 angeordnet, von deren radial äußerem Teil Kanäle 12 zu einem Ringkanal 12a führen, der in den Schlammraum 1 mündet. Auf der der Trommelachse zugewandten Seite der Kammer 11 mündet ein Kanal 13 ein, der durch eine Bohrung 14 mit dem Schälkanal 15 der Schälscheibe 9 in Verbindung steht, so daß ein kleiner Teil der gereinigten Flüssigkeit kontinuierlich in die Kammer Il übergeleitet wird.
Durch eine dauernde, der zufließenden Flüssigkeitmenge entsprechende Strömung von der Kammer 11 zum Schlammraum 1 werden die freien Flüssigkeitspiegel auf der Einlaufseite der Schleudertrommel und in der Kammer 11 praktisch auf der gleichen Höhe gehalten. Sobald aber die schwereren Bestandteile die Mündung 16 des Ringkanals 12 a überdekken, wird der von außen auf der Mündung 16 lastende Druck größer. Um diesem erhöhten Druck das Gleichgewicht zu halten, verschiebt sich der freie Flüssigkeitspiegel in der Kammer 11 nach innen und erreicht schließlich den Kanal 13 der als Ansprechorgan dienenden Schälscheibe 17. Durch das Eintauchen der Schälscheibe 17 in die mit der Kammer 11 umlaufende Flüssigkeit wird im Kanal 13 ein Überdruck erzeugt, der der Strömung der Flüssigkeit, die durch die Bohrung 14 in den Kanal 13 übertritt, entgegenwirkt. Der im Kanal 13 auf diese Weise entstehende statische Überdruck pflanzt sich durch die Ableitung 18 zu einem Kontaktgeber 19 fort, der entsprechende Signal- und; oder Steuerimpulse auslöst.
Der mit dem Trommeldeckel 20 den Kanal 12 a bildende Abdeckteller 21 muß bezüglich seiner Länge so bemessen sein, daß der Flüssigkeitspiegel in der Kammer 11 den oder die Kanäle 13 erreicht, wenn die schwereren Bestandteile gerade den Telleraußenrand erreichen. Der Kanal 13 kann auch mittels einer Bohrung mit dem Zulaufrohr 4 für die zu behandelnde Schleuderflüssigkeit oder einen besonderen Zulauf für Fremdflüssigkeit verbunden sein.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Auslösen eines Signals oder eines Steuerimpulses beim Erreichen eines vorbestimmten Niveaus durch wenigstens eine sich im Schlammraum einer Schleudertrommel ansammelnde Schleudergutkomponente, dadurch gekennzeichnet, daß von einer in der Nähe der Trommelachse gelegenen Kammer kontinuierlich Flüssigkeit durch Kanäle in den Schlammraum eingeleitet und die bei der Auffüllung des Schlammraumes mit spezifisch schwereren Bestandteilen einsetzende Verschiebung des freien Flüssigkeitsspiegels in dieser Kammer zum Auslösen von Signal- und/oder Steuerimpulsen benutzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auslösen der Signal- und/ oder Steuerimpulse ein auf überdruck ansprechendes Element dient, das an den Kanal eines in der zentralen Kammer angeordneten Schälorgans angeschlossen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Kammer kontinuierlich mit gereinigter Schleuderflüssigkeit beschickt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Kammer kontinuierlich mit ungereinigtem Schleudergut beschickt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Kammer kontinuierlich mit einer Fremdflüssigkeit beschickt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in der Nähe der Trommelachse vorgesehene Kammer (11), die auf der der Trommelachse zugewandten Seite mit wenigstens einem Kanal (13) für die kontinuierliche Aufnahme gereinigter oder ungereinigter Schleuderflüssigkeit oder einer Fremdflüssigkeit versehen ist und von deren radial äußerem Teil ein oder mehrere Kanäle (12, 12a) zum Schlammraum (1) führen, sowie durch einen in der Kammer angeordneten, auf Verschiebung des freien Flüssigkeitsspiegels ansprechenden Kontaktgeber (19). 7.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine in der Kammer (11) angeordnete Schälscheibe (17), deren Kanal (13) mit einem auf überdruck ansprechenden Kontaktgeber (19) verbunden ist. B.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (13) durch eine Bohrung (14) mit dem Schälkanal (15) für die gereinigte Flüssigkeit in Verbindung steht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schälscheibe (17) durch eine Bohrung mit dem Zulaufrohr (4) in Verbindung steht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 718 739; deutsche Auslegeschrift Nr. 1077151.