-
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 durch Schwerkraft, bestehend
aus einem Trennkörper, dessen gekrümmte Mantelfläche als Trennfläche für die in
Filmstärke darübergeführte Suspension dient. Durch den Einfluß des Schwerefeldes
werden die festen Bestandteile der Suspension aus dem Verband mit den an der Trennfläche
adhärierenden flüssigen Bestandteilen gelöst.
-
Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art bestehen die Trennkörper
aus Profilstäben mit einem etwa dem Querschnitt eines Tragflügels oder Rohres entsprechenden
Querschnitt. Diese Trennkörper sind im gleichen Abstand untereinander und seitlich
im vorbestimmten Abstand versetzt so angeordnet, daß ihre Kante mit dem kleineren
Durchmesser nach oben gerichtet ist. Die in ihre festen und flüssigen Bestandteile
zu trennende Suspension wird im Bereich der oberen Kante auf den höchstgelegenen
Trennkörper mittels einer Langschlitzdüse aufgetragen und überfließt dessen äußeren
Mantelflächenteil in Filmstärke. Hierbei werden beim Überfließen dieses Flächenteiles
die festen Gutbestandteile im Bereich der größten Dicke des Trennkörpers unter der
Einwirkung der Schwerkraft von der Suspension getrennt und fallen nach unten, während
die flüssigen Bestandteile an der Trennfläche unter der Haftwirkung verbleiben und
sich an der tiefsten Stelle des Trennkörpers von diesem lösen. Die seitliche Versetzung
der Trennkörper ist so bemessen, daß die herunterfallenden Feststoffe mit der an
diesen noch haftenden Flüssigkeit von dem jeweils nächstfolgenden Trennkörper im
Bereich dessen oberen Endes aufgefangen und auf dessen Trennfläche wie vorbeschrieben
einer weiteren Flüssigkeits-Feststofftrennung unterworfen werden, so daß sie den
untersten Trennkörper in weitgehend entwässertem Zustand verlassen, während die
Flüssigkeit von dem auf einer die Trennkörper tragenden Schrägwand abläuft und getrennt
vom Feststoff abgeführt wird.
-
Diese Trennvorrichtung weist jedoch einen großen Platzbedarf und
ein großes Gewicht auf, zumal sie zur Verarbeitung größerer Suspensionsmengen mit
einer großen Länge der Trennkörper ausgebildet werden muß.
-
Es sind auch schon Trennvorrichtungen bekannt, bei denen die Trennkörper
als Rotationskörper ausgebildet sind und in große Drehgeschwindigkeit versetzt werden,
um die hierbei entstehende Zentrifugalkraft zur Trennung der Suspensionsbestandteile
auszunützen. Diese Trennvorrichtungen benötigen somit zu ihrem Betrieb eine besondere
Energiequelle.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Trennvorrichtung der
eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß sie bei kleinen Abmessungen und geringem
Gewicht große Suspensionsmengen zu verarbeiten vermag.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht der in an sich bekannter Weise
rotationssymmetrisch gesfaltete Trennkörper der Erfindung gemäß aus einem kegelförmigen
Oberteil und einem halbkugel- oder ellipsoidförmigen Unterteil mit gleichgroßen
Basisflächen, die aufeinander angeordnet sind. In vorteilhafter Weise ist der Trennkörper
koaxial von einem doppelkegeligen Gehäuse umschlossen, in dessen oberem engen Ende
ein Einlaufrohr einmündet und an dessen unterem Ende ein Entnahmestutzen angeordnet
sowie durch dessen unteren Gehäusemantel ein Ablaufrohr in das Gehäuseinnere eingeführt
ist, dessen inneres Endteil koaxial zum Trennkörperende nach oben abgewinkelt ist.
-
In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes
ist am oberen und unteren Ende des Trennkörpers je ein schlankkegeliger Fortsatz
angeordnet, der koaxial in das Einlauf- bzw.
-
Ablaufrohr ragt und durch Stege mit diesen Rohren verbunden ist.
-
Durch diese Maßnahmen wird eine Trennvorrichtung für Suspensionen
geschaffen, die insbesondere als Eindicker verwendbar ist, weil sie bei verhältnismäßig
geringer Konzentration des feststoffhaltigen fließbaren Endproduktes große Suspensionsmengen
in kürzester Zeit zu verarbeiten vermag. Derartige Eindicker werden beispielsweise
vorteilhaft Schubzentrifugen mit horizontal gelagerter Schleudertrommel vorgeschaltet,
weil diese Zentrifugen einer Voreindickung der zu entwässernden Suspensionen bedürfen,
um deren Ausfließen aus der Schleuder-
trommel im unentwässerten
Zustand zu vermeiden.
-
Infolge des geringen Gewichtes und der kleinen Abmessungen der Vorentwässerungsvorrichtung
nach der Erfindung kann diese unmittelbar auf das Zentrifugengehäuse aufgesetzt
und direkt an das Zulauf-und das Einlaufrohr angeschlossen werden.
-
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
schematisch im Längsschnitt dargestellt, wobei sich die linke Hälfte dieses Längsschnittes
auf das eine Ausführungsbeispiel und die rechte Hälfte auf das andere Ausführungsbeispiel
bezieht.
-
Die Vorrichtung ist von einem langgestreckten, doppelkegelig zu beiden
Enden verjüngten stehenden Gehäuse 1 gebildet, in dessen obere Spitze 2 ein Einlaufrohr
3 einmündet und an dessen anderer Spitze 4 ein Entnahmerohr 5 für den abgetrennten
Feststoff angeschlossen ist. Ein Ablaufrohr 6 ist durch die untere Mantelfläche
in den Innenraum des Gehäuses 1 geführt und im Gehäuseinnern koaxial zum Gehäuse
nach oben abgewinkelt. Zwischen der Mündung des Einlaufrohres 3 und der Mündung
des Ablaufrohres 6 ist ein rotationssymmetrisch gestalteter Körper 7 angeordnet,
der aus einem kegeligen Oberteil 8 und einem halbellipsoidförmigen Unterteil9 besteht,
die mit der gleichgroßen Basisfläche aufeinander angeordnet sind. Weiterhin sind
an der höchsten und tiefsten Stelle des Trennkörpers je ein schlanker kegeliger
Fortsatz 10 angeordnet, der mittels Stegen 11 mit dem Innenmantel des Einlaufrohres
3 bzw. des Ablaufrohres 6 verbunden ist. Auf dem freien Ende des Ablaufrohres 6
ist eine Düse 12 auswechselbar aufgeschraubt. Durch Auswechseln der Düse 12 gegen
eine solche größeren oder kleineren Durchmessers kann der Anteil an im Innenbereich
der Düse 12 aufgefangenen Feinstfeststoffen verändert werden.
-
Die durch die Stauhöhe oder den Pumpendruck beschleunigte, durch
das Einlaufrohr 3 geführte und mit erhöhter Geschwindigkeit aus dessen Mündung austretende
Suspension wird durch den schlankkegeligen Fortsatz 10 dem Oberteil 8 des Rotationskörpers
7 gleichmäßig verteilt zugeführt und überströmt diesen als ein geschlossener Flüssigkeitsfilm.
Dieser Film reißt auch beim Überfließen der Basiskante der Trennkörperteile nicht
ab, sondern haftet infolge der Adhäsion als geschlossener Film an der Mantelfläche
des Halbellipsoiden, um über den schlank kegeligen Fortsatz 10 an der tiefsten Stelle
des Rotationskörpers 7 in das Ablaufrohr 6 zu fließen.
-
Beim Überfließen der Übergangskante zwischen dem Oberteil 8 und dem
Unterteil 9 lösen sich die Fest-
stoffe aus dem Flüssigkeitsfilm, weil die Partikel
infolge ihrer Massenträgheit jeder Richtungsänderung beim Übergang von der Kegel-
zur Ellipsoidfläche bzw. auf der gekrümmten Fläche des Unterteils 9 des Rotationskörpers
7 zu widerstehen trachten. Während die Feststoffe sich vom Rotationskörper 7 lösen
und durch den unteren verjüngten Teil des Gehäuser 1 dem Entnahmerohr 5 zugeführt
werden, verbleibt die Gutflüssigkeit infolge der Adhäsion auf der unteren Rotationskörperfläche
und fließt von der tiefsten Stelle über den schlankkegeligen Fortsatz 10 in das
Abflußrohr 6.
-
Beim Ausführungsbeispiel nach der rechten Abbildungshälfte ist das
Gehäuse 1 im Bereich des oberen Teiles der Trennfläche als eine Ringrinne 13 ausgebildet,
an der eine weitere Entnahmeleitung 14 angeschlossen ist. Die Ringrinne 13 soll
den am oberen Teil der Trennfläche abgeworfenen Teil des Feststoffes auffangen,
der erfahrungsgemäß aus grobkörnigen Partikeln besteht. Auf diese Weise wird eine
Klassierung des Feststoffes ermöglicht.