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Vorrichtung zum Trennen der festen von den flüssigen Bestandteilen
von Suspensionen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trennen der
festen von den flüssigen Bestandteilen von Suspensionen, bestehend aus einem glockenförmigen
Rotationskörper mit äußerer Trennfläche und diese ringförmig umgebenden Auffangkammern.
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Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art wird ein Gemisch von zu
trennenden Flüssigkeiten unterschiedlichen spezifischen Gewichtes mittels eines
Zuführungsrohres auf den Scheitel der Trennfläche des umlaufenden Rotationskörpers
aufgetragen.
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Durch die Einwirkung der Zentrifugalkraft breitet sich das Flüssigkeitsgemisch
infolge der Adhäsion über die gesamte Trennfläche aus und wird vom Rand des Rotationskörpers
abgeschleudert, wobei zur Trennung der Flüssigkeiten die verschieden langen Wurfbahnen
der schwereren gegenüber den leichteren Bestandteilen ausgenutzt werden. Mittels
der den Rotationskörper ringfömig umschließenden Auffangkammern verschiedenen Durchmessers
werden die verschieden lange Wurfbahnen aufweisenden Bestandteile des Flüssigkeitsgemisches
getrennt aufgefangen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Flüssigkeiten beim
Auftragen auf dem Scheitel des Rotationskörpers verspritzen, wodurch die gleichmäßige
Ausbreitung bzw. Verteilung über die Trennfläche und damit auch die Haftwirkung
der Flüssigkeit an dieser beeinträchtigt wird. Insbesondere beim Trennen von Suspensionen
führt die ungleichmäßige Verteilung des Auftraggutes dazu, daß an den Stellen stärkerer
Suspensionsschicht auch ein Teil der Flüssigkeit sich mit dem Feststoff aus dem
Verband der adhärierten Flüssigkeit löst und infolge Anhaftens an diesem unerwünscht
in den für den Feststoff vorgesehenen Auffangraum gelangt, wodurch die Trennwirkung
dieser Vorrichtung vermindert wird.
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Durch den Erfindungsgegenstand ist die Aufgabe gelöst, die Vorrichtung
der eingangs bezeichneten Art so weiterzubilden, daß eine optimale Trennwirkung
erzielt wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung der Rotationskörper
mit einer kraterförmigen Einsenkung in der Deckfläche ausgebildet, die stetig in
die äußere Trennfläche übergeht. In vorteilhafter Weise sind mehrere ringförmige
Auffangkammern im Abstand übereinander angeordnet.
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Durch diese Maßnahme wird nicht nur das Verspritzen durch das Eintragen
der Suspension in die kraterförmige Einsenkung vermieden und durch das Aufsteigen
der Suspension auf dem Kratermantel eine gleichmäßige Verteilung der Suspension
in Filmstärke auf der Trennfläche erzielt, sondern durch den
stetigen Übergang der
Kraterfläche zur äußeren Trennfläche eine Umlenkung der Gleitbahn der Feststoffpartikeln
um nahezu 1800 erreicht, von denen die größeren Partikeln infolge der Neigung, ihre
bisherige Gleitbahn beizubehalten, bereits auf der Übergangsfläche des Rotationskörpers
zur äußeren Trennfläche die Flüssigkeit in freier Wurfbahn verlassen, während die
kleineren Feststoffpartikeln sich auf der äußeren Trennfläche von dieser lösen.
Hierdurch entsteht ein verhältnismäßig langer Trennweg, der den Vorteil einer weitgehenden
Trennung der festen von den flüssigen Suspensionsbestandteilen aufweist. Durch die
Anordnung mehrerer ringförmiger Auffangkammern übereinander wird der vom Rotationskörper
abgeschleuderte Feststoff nach der Korngröße seiner Partikeln getrennt aufgefangen
und hierdurch in vorteilhafter Weise eine Klassierung erzielt.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt. Es zeigt A b b. 1 einen Längsmittelschnitt durch einen
Trennkörper, dessen Mantel die Trennfläche nach der Erfindung bildet, Abb. 2 einen
Längsschnitt nach Ab b. 1, jedoch mit einem kegelförmigen Kragen an der Grundfläche
des Trennkörpers, Ab b. 3 einen Längsmittelschnitt durch eine Siebzentrifuge mit
einem kegelförmig zum Austragende erweiterten Siebmantel und einem als Trennkörper
ausgebildeten Boden der Schleudertrommel, A b b. 4 einen Längsmittelschnitt durch
eine Schubzentrifuge mit einem innerhalb des Einlauftrichters angeordneten Trennkörper
und A b b. 5 einen Längsmittelschnitt durch einen Trennkörper, der mit einem weiteren
ringförmigen Trennkörper zur Abnahme von Waschwasser verbunden ist.
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Zur Trennung der flüssigen von den festen Bestandteilen von Suspensionen
ist eine Vorrichtung vorgesehen, die von einem Rotationskörper 1 mit einer äußeren
Trennfläche 2 und diese ringförmig umgebenden Auffangkammern 3 und 4 besteht. Der
Rotationskörper 1 weist die-Form einer Glocke oder, genauer ausgedrückt, die Form
eines Kegelstumpfes auf, der in der Deckfläche 5 mit einer kraterförmigen Einsenkung
6 versehen ist. Die Deckfläche 5 ist kreisringartig gekrümmt und geht daher stetig
in die Kraterfläche 7 bzw. in die Mantelfläche 8 über. In die Einsenkung 6 ragt
ein Einlaufrohr 9 für die Suspension. Beim Eintragen der Suspension in die Einsenkung
6 steigt diese in gleichmäßiger Verteilung auf der Kraterfläche 7 nach oben und
überfließt in Filmstärke die Deckfläche 5 und die Mantelfläche 8 des Rotationskörpers
1. Hierbei haftet die Flüssigkeit an dieser Trennfläche an und wird an deren Ende
abgeschleudert, während sich die Suspensionsfeststoffe nach dem Aufsteigen der Suspension
auf der Kraterfläche 7 aus der Suspension lösen und in freier Wurfbahn abgeschleudert
werden. Der Rotationskörper 1 ist von einem topfförmigen, mit dem Boden nach unten
weisenden Auffanggehäuse 10 umschlossen, das im Bereich der unteren Fläche des Rotationskörpers
1 einen diesen ringförmig umgebenden flachkegelförmigen Zwischenboden 11 aufweist.
An den Boden und Zwischenboden 11 anschließend ist je ein Ablaufstutzen 12 am Auffanggehäuse
10 angeschlossen, durch den die in die obere Auffangkammer 3 vom Rotationskörper
1 abgeworfenen Feststoffe und die in die untere Auffangkammer 4 abgeschleuderte
Flüssigkeit abgeführt werden.
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Beim Ausführungsbeispiel nach A b b. 2 ist der gleiche glockenförmige
Rotationskörper 1 wie beim Ausführungsbeispiel nach A b b. 1 vorgesehen, indessen
ist der untere Rand des Rotationskörpers mit einem kegelförmigen Kragen 13 ausgebildet,
der das Abschleudern der Flüssigkeit begünstigt. Dieser Kragen ragt in die unterste
Kammer 4 mehrerer übereinander angeordneter ringförmiger Auffangkammern 3 und 4.
In dieser untersten Auffangkammer wird die vom Kragen 13 des Rotationskörpers 1
abgeschleuderte Gutflüssigkeit aufgefangen und durch einen Ablaufstutzen 12 abgeführt.
Die übrigen Auffangkammern 3 sind für die vom Rotationskörper 1 abgeworfenen Feststoffe
bestimmt, in denen in der Reihenfolge von unten nach oben die Feststoffe mit jeweils
zunehmender Korngröße aufgefangen werden.
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Eine weitere Ausbildung der Vorrichtung nach der Erfindung zeigt
Ab b. 3. Hier bildet der Rotationskörper 1 nach A b b. 2 den Trommelboden 14 einer
Siebzentrifuge mit einem kegelförmig zum Austragende erweiterten Siebmantel 15 der
Schleudertrommel 16. Der Rotationskörper 1 ist mit einem kegelförmigen Prallblech
17 überdeckt, das ein Herausschleudern der Feststoffe aus der Schleudertrommel über
den Rand des offenen Trommelendes 18 verhindern soll. Im Abwurfbereich der Flüssigkeit
ist der Siebmantel 15 zylindrisch gestaltet und die Durchgangsöffnungen 19 dieses
Mantels zur Ableitung der Gutflüssigkeit größer als die übrigen Sieböffnungen 20
bemessen. Der Feststoff des Schleudergutes gelangt beim Abwerfen vom Rotationskörper
1 auf den Siebmantel 15 bzw. wird vom Prallblech 17 dorthin geleitet, um auf diesem
Mantel unter Abgabe weiterer Flüssigkeit zum offenen Trommelende 18 zu gleiten und
über den Rand dieses Endes in eine in
der Zeichnung nicht dargestellte Auffangkammer
abgeschleudert zu werden.
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Beim Ausführungsbeispiel nach A b b. 4 ist der Rotationskörper 1
in einer Schubzentrifuge der üblichen Bauart zur Voreindickung des Schleudergutes
eingebaut. Hierzu erfolgt der Einbau im engen Ende des Einlauftrichters 21 mit Abstand
vom Trommelboden 14 und Siebmantel 15, und zwar so, daß die kraterförmige Einsekung
6 in der Deckfläche 5 dem Schubboden 23 zugekehrt ist. Das Einlaufrohr 9 durchsetzt
den Rotationskörper 1 und mündet am Boden der Einsenkung 6 aus. Der Rotationskörper
1 ist von einem in Richtung zum Schubboden 23 wie auch in entgegengesetzter Richtung
kegelförmig erweiterten sowie aus dem offenen Trommelende 18 herausragenden Ablaufrohr
22 für die von diesem abgeschleuderte Gutflüssigkeit mit Spiel umschlossen und zum
Auffangen dieser Flüssigkeit eine besondere Auffangkammer 4 des Zentrifungengehäuses
24 vorgesehen. Infolge der Klassierwirkung der Trennfläche 2 des Rotationskörpers
1 werden die groben Festgutpartikeln vor dem Schubboden 23 auf dem Siebmantel 15
verteilt und vom hin- und herbewegten Schubboden zum offenen Trommelende 18 gefördert.
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Auf diese eine Hilfsfilterschicht bildende Grobkornschicht werden
die vom Rotationskörper 1 örtlich nachfolgend abgeworfenen feineren Festgutpartikeln
aufgetragen und von der Grobkornschicht beim Abschleudern der Flüssigkeit zurückgehalten,
wodurch ein Feststoffdurchschlag durch den Siebmantel 15 der Schleudertrommel 16
verhindert wird.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes stellt
die Ab b. 5 dar, bei welchem der Rotationskörper 1 koaxial auf einer kreisförmigen
Platte 25 angeordnet ist, die auf der Antriebswelle 26 sitzt. Der Rotationskörper
1 ist von einem mitrotierenden kegelförmigen Prallblech 17 überdeckt und von einem
wallförmigen Ring 27 umschlossen, dessen Grundfläche 28 mittels in der kreisförmigen
Platte 25 eingeschraubter Kopfschrauben 29 höher als die des Rotationskörpers 1
gehalten wird, um der über die äußere Trennfläche 2 des Rotationskörpers 1 hinwegfließenden
Gutflüssigkeit einen ungehemmten Abfluß zu gewährleisten. Die Feststoffe der Suspension
werden dagegen im Bereich der Grundfläche 28 des Ringes 27 auf dessen Innenfläche
geworfen, um auf dieser in Filmstärke verteilt und beim Gleiten auf die äußere Trennfläche
2 von der ihr noch anhaftenden Flüssigkeit getrennt zu werden. Das den Rotationskörper
1 überdeckende Prallblech 17 ist an seiner höchsten Stelle mit einer Verteilvorrichtung
für eine durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Rohr zugeführte Waschflüssigkeit
versehen. Diese Verteilvorrichtung besteht aus einer zylindrischen koaxialen Einkümpelung
30 des Prallbleches 17, und die in diese eingeleitete Waschflüssigkeit gelangt durch
Überfließen des oberen Kümpelrandes auf den Prallblechmantel, von dessen unterem
Ende sie auf die Innenfläche des wallförmigen Ringes 27 gelangt und den auf diesem
nach oben gleitenden Feststoff wäscht.