DE1274509B

DE1274509B - Centrifuge for separating solid liquid mixtures

Info

Publication number: DE1274509B
Application number: DEH53463A
Authority: DE
Inventors: Karl Butter
Original assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Current assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Priority date: 1964-08-06
Filing date: 1964-08-06
Publication date: 1968-08-01

Description

Zentrifuge zum Trennen von festflüssigen Gemischen Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge zum Trennen von festflüssigen Gemischen, deren Schleudertrommel aus zwei in axialer Richtung gegeneinander verschiebbaren Teilen besteht, die in ihrer Schließlage durch den unter der Wirkung der Schleuderkräfte in einer Druckkammer erzeugten Druck einer Hilfsflüssigkeit gehalten werden.Centrifuge for separating solid-liquid mixtures The invention relates to a centrifuge for separating solid-liquid mixtures, its centrifugal drum consists of two axially displaceable parts, which are shown in their closed position due to the effect of the centrifugal forces in a pressure chamber generated pressure of an auxiliary liquid can be maintained.

Der mechanischen Flüssigkeitsabtrennung aus festflüssigen Mischsystemen kommt insbesondere im Rahmen der Gewässer- und Grundwasserreinhaltung eine überragende Bedeutung zu. Vordringlich erscheint vor allem eine Verminderung der Gefährdung durch metallhydroxydhaltige Industrieabwässer, die besonders in der metallverarbeitenden Industrie, in chemographischen Betrieben sowie in der Galvanik anfallen und z. B. Hydroxyde von Eisen-3 und Chrom-6, aber auch - mit zunehmender Gefährlichkeit - von Kobalt, Zink, Cadmium, Chrom-3, Kupfer, Nickel usw. enthalten. Da diese Bestandteile die Selbstreinigungskraft (Schlammausfaulung) der stehenden und fließenden Gewässer hemmen, fordern die Wasseraufsichtsämter die Entfernung der metallhaltigen Schlämme aus den Industrieabwässern und die Ablagerung der Schlämme in trockener, wasserunlöslicher Form an wasserwirtschaftlich unbedenklichen Stellen. Diese Forderung wird besonders dann erhoben, wenn das entgiftete Abwasser anschließend über biologische Kläranlagen geleitet wird.The mechanical separation of liquids from solid-liquid mixing systems there is an outstanding one, especially in the context of water and groundwater pollution control Importance to. Above all, a reduction in the risk appears to be urgent by industrial wastewater containing metal hydroxide, particularly in the metalworking Industry, in chemical plants as well as in electroplating and z. B. Hydroxides of iron-3 and chromium-6, but also - with increasing danger - Contains cobalt, zinc, cadmium, chromium-3, copper, nickel, etc. Because these ingredients the self-cleaning power (sludge digestion) of standing and flowing water inhibit, the water authorities demand the removal of the metal-containing sludge from the industrial wastewater and the deposition of the sludge in dry, water-insoluble Form in places where water management is harmless. This requirement becomes special then collected when the decontaminated wastewater is then passed through biological sewage treatment plants is directed.

Bei einer bekannten Zentrifuge ist zur Ermöglichung der Öffnungsstellung und des Ausschleuderns des unter dem Druck der Fliehkräfte stehenden Schleudergutes ein radial zur Schleuderachse stehender Kolbenschieber vorgesehen, der durch Zuführung einer weiteren Hilfsflüssigkeit derart verschoben wird, daß er eine Öffnung zum Abströmen der ersten Hilfsflüssigkeit freigibt. Durch das Abströmen der Hilfsflüssigkeit wird der Schließdruck aufgehoben, so daß die zweiteilige Trommel durch den Druck des Schleudergutes geöffnet wird.In a known centrifuge is to enable the open position and the ejection of the material to be thrown under the pressure of the centrifugal forces a piston slide is provided which is positioned radially to the centrifugal axis and which is supplied by Another auxiliary liquid is moved so that it has an opening to Releases outflow of the first auxiliary liquid. By flowing out of the auxiliary liquid the closing pressure is released, so that the two-part drum by the pressure the centrifuged material is opened.

Diese Ausführungsform gestattet jedoch keinen kontinuierlichen Betrieb der Zentrifuge, da bei geöffneter Schleudertrommel. das noch nicht getrennte Stoffgemisch auch aus dem Öffnungsspalt treten würde. Das Schließen der Trommel erfolgt erst wieder nach Einführen der ersten Hilfsflüssigkeit in die Druckkammer. Es ist also jeweils für den Öffnungs-und Schließvorgang ein gesonderter Steuervorgang notwendig, um die genannten Hilfsflüssigkeiten in die entsprechenden Druckkammern zu leiten.However, this embodiment does not allow continuous operation the centrifuge, since the centrifugal drum is open. the not yet separated mixture of substances would also come out of the opening gap. The drum is only closed again after introducing the first auxiliary liquid into the pressure chamber. So it is A separate control process is necessary for each opening and closing process, in order to direct the mentioned auxiliary fluids into the corresponding pressure chambers.

Bei einer anderen zum Stand der Technik gehörenden Zentrifuge wird zwar eine kontinuierliche Arbeitsweise ermöglicht; und zwar dadurch, daß die Trommel durch den Druck des sich in ihr ansammelnden Schleudergutes geöffnet wird, in der Schließlage werden jedoch die Trommelhälften durch Federn oder Gewichte gehalten. Der Schließvorgang wird außerdem noch durch ein Druckmittel unterstützt, das in einen außen offenen, in die Schleuderrinne einmündenden Raum unterhalb der verschiebbaren Trommelhälften eingeführt wird.In another centrifuge belonging to the prior art allows a continuous way of working; namely by the fact that the drum is opened by the pressure of the centrifugal material accumulating in it, in which In the closed position, however, the drum halves are held by springs or weights. The closing process is also supported by a pressure medium that is shown in an externally open space opening into the centrifugal chute below the sliding one Drum halves is introduced.

Diese Arbeitsweise ist jedoch von der Abdichtung des Druckraumes abhängig, wobei zur Abdichtung für das Druckmittel das sich in der Schleuderrinne ansammelnde Schleudergut dient. Da jedoch die meisten Schleudergüter kristallinen oder körnigen Aufbau aufweisen, ist eine gleichmäßige und gute Abdichtung nicht zu erreichen, so daß der Schließvorgang nicht immer bei den gewünschten Druckverhältnissen in der Trommel erfolgt. Bei zu großen Undichtigkeiten im unteren Druckraum erfolgt somit der Schließvorgang zu spät, so daß auch die abzutrennenden leichteren Stoffe ausgeschleudert werden können.However, this mode of operation depends on the sealing of the pressure chamber, the accumulating in the centrifugal chute for sealing the pressure medium Centrifugal material is used. However, since most centrifugal materials are crystalline or granular Structure, a uniform and good seal cannot be achieved, so that the closing process is not always in the desired pressure conditions the drum takes place. In the event of excessive leaks in the lower pressure chamber thus the closing process is too late, so that the lighter substances to be separated off can be ejected.

Schließlich ist noch eine zweigeteilte Trommel einer Zentrifuge bekannt, bei der die Hälften durch einen hydraulisch zu betätigenden Verschluß zusammen-und auseinandergefahren werden. Ein selbständiges Öffnen und Schließen ist dort jedoch nicht möglich.Finally, a two-part drum of a centrifuge is known, in which the halves and together by a hydraulically operated lock be pulled apart. An independent opening and closing is there, however not possible.

Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, eine Zentrifuge zu schaffen, die einen selbsttätigen Ablauf des Feststoffanteiles bei einer kontinuierlichen Arbeitsweise ermöglicht.The inventor set himself the task of creating a centrifuge, an automatic run-off of the solids content with a continuous one Way of working enables.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer eingangs erläuterten Gattung von Zentrifugen erreicht durch einen zwischen der Druckkammer und einer achsnahen Flüssigkeitskammer eingeschalteten Steuerschieber, der die Menge der Hilfsflüssigkeit in der Druckkammer einzustellen gestattet. Hierdurch wird erreicht, daß die Menge der Hilfsflüssigkeit derart einstellbar ist, daß beim Erreichen einer gewünschten Feststoffkonzentration die Trommelteile durch den Druck des in der Zentrifuge enthaltenen Schleudergutes auseinandergedrückt werden.According to the invention, this is the case with a generic type of Centrifuges are achieved through a fluid chamber located between the pressure chamber and an axially close to the axis switched control slide, which controls the amount of auxiliary liquid in the pressure chamber allowed to set. This will reaches that amount of Auxiliary liquid can be adjusted in such a way that when a desired solids concentration is reached the drum parts due to the pressure of the centrifugal material contained in the centrifuge be pushed apart.

Der Steuerschieber kann aus einer um die Achse der Schleudertrommel drehbaren ringförmigen Scheibe bestehen, deren innere Kante durch zwei gegeneinander versetzte spiralig verlaufende Begrenzungen gebildet ist, wobei Bohrungen in einer Trennwand zwischen Flüssigkeitskammer und Druckkammer je nach Stellung der Scheibe mehr oder weniger abgedeckt sind.The control slide can consist of one around the axis of the centrifugal drum rotatable annular disc are made, the inner edge of which by two against each other offset spirally extending boundaries is formed, with holes in a Partition between the liquid chamber and the pressure chamber depending on the position of the disc are more or less covered.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Zentrifuge und F i g. 2 die um die Trommel drehbare ringförmige Scheibe des Steuerschiebers im Prinzip.The invention is shown in the drawing, for example. It shows Fig. 1 shows a longitudinal section through the centrifuge and FIG. 2 those around the drum rotatable annular disc of the spool in principle.

Die F i g. 1 stellt einen Längsschnitt durch eine zur Schlammabtrennung aus Abwässern vorgesehene Zentrifuge dar, die für die Klärung von Abwässern mit 1 bis 1,5 % Feststoffgehalt bei einem wirksamen Schleudertrommeldurchmesser von etwa 200 mm und einer Drehzahl von 9600 U/min im kontinuierlichen Betrieb einen Durchsatz von etwa 4001/h einen Eindickungsgrad von etwa 30 % erreichen läßt, was einem stichfesten Schlamm entspricht.The F i g. 1 shows a longitudinal section through one for sludge separation from wastewater provided centrifuge, which is used for the clarification of wastewater with 1 to 1.5% solids content with an effective centrifugal drum diameter of about 200 mm and a speed of 9600 rpm in continuous operation Throughput of about 400 l / h can achieve a degree of thickening of about 30%, which corresponds to a solid mud.

Zur Lagerung der Zentrifuge dient das Fundament 1, das zugleich einen Antriebsmotor trägt, und der Hohlfuß 3. Am Hohlfuß 3 ist ferner über die Platte 4 und den Gehäusemantel 5 eine kegelförmige Abdeckung 6 am Anslaß der Schleudertrommel abgestützt.To support the centrifuge, the foundation 1 is used, which is also a Drive motor carries, and the hollow foot 3. At the hollow foot 3 is also on the plate 4 and the housing jacket 5, a conical cover 6 at the outlet of the centrifugal drum supported.

Die Schleudertrommel besteht aus zwei schalenartigen Trommelteilen 7 und 8, die einen ein Kernstück 9 umgebenden ringförmigen Schlammabsetzraum 10 von dreieckigen Querschnitt bilden. An dem Kernstück 9 befestigt sind mindestens zwei, den Schlammabsetzraum teilende Wände 9 a, die beim Beschleunigen und Abbremsen der Schleudertrommel ein Durchwirbeln der Schlammassen verhindern sollen. Das obere Gehäuseteil 7 und das Kernstück 9 sind mit einem Abflußrohr 11 für die geklärte Flüssigkeit verbunden, das mittels der Lager 12,13 innerhalb des Hohlfußes 3 drehbar gelagert ist. Im oberen Teil 14 ist das Zuflußrohr 15 für das zu klärende Abwasser drehbar gelagert, so daß dieses Rohr 15 beim Betrieb der Zentrifuge drehfest gehalten wird.The centrifugal drum consists of two shell-like drum parts 7 and 8 which form an annular sludge settling space 10 of triangular cross-section surrounding a core piece 9. Attached to the core piece 9 are at least two walls 9 a dividing the sludge settling space, which are intended to prevent the sludge from being swirled through when the centrifugal drum is accelerated and decelerated. The upper housing part 7 and the core piece 9 are connected to a discharge pipe 11 for the clarified liquid, which is rotatably mounted within the hollow foot 3 by means of the bearings 12, 13. In the upper part 14 , the inlet pipe 15 for the wastewater to be clarified is rotatably mounted, so that this pipe 15 is held in a rotationally fixed manner when the centrifuge is in operation.

Mit dem Rohr 11 ist ferner ein becherartiges Teil 16 verbunden. Innerhalb dieses Teils 16 ist das untere Trommelteil 8 in axialer Richtung derart verschiebbar gelagert, daß es in der oberen Stellung mit dem Trommelteil? abdichtet. In der unteren Stellung, bei Auflage des Kolbens 17 auf dem Boden des becherartigen Teils 16, wird zwischen den beiden Trommelteilen 7, 8 ein Ringspalt freigegeben.A cup-like part 16 is also connected to the tube 11. Within this part 16, the lower drum part 8 is mounted displaceably in the axial direction such that it is in the upper position with the drum part? seals. In the lower position, when the piston 17 rests on the bottom of the cup-like part 16, an annular gap is released between the two drum parts 7, 8.

Unterhalb des becherartigen Teils 16 befindet sich eine ringförmige Wasserkammer 18. Die Wasserkammer 18 wird einmalig mit einem abgemessenen Flüssigkeitsvolumen gefüllt. Für das Öffnen des Ringspalts zwischen den Trommelteilen 7, 8 wird der sich mit steigender Schlammverdichtung -infolge des wachsenden spezifischen Gewichts der Schlammmassen - erhöhende Druckanstieg in der Schleudertrommel ausgenutzt. Die Wassermenge im Druckraum 21 muß somit derart bemessen werden, daß die durch sie ausgeübte Kraft gerade dann durch die auf die Innenwand des Trommelteils 8 ausgeübte Gegenkraft überwunden wird, wenn die gewünschte Schlammkonzentration in der Schleudertrommel 7, 8 erreicht ist. Diese je nach der Abwasserzusammensetzung unterschiedliche Bemessung erfolgt durch eine Steuerkante 22, die in radialer Richtung verschiebbar ist. Die Verschiebung der wirksamen Steuerkante 22 wird gemäß F i g. 2 durch eine drehbare Scheibe 23 (in F i g. 2 gestrichelt dargestellt) erreicht, durch die Bohrungen 24 in der oberen Abdeckung 25 der Wasserkammer 18 mehr oder weniger abdeckbar sind. In der F i g. 2 ist die Steuerkante 22 strichpunktiert in derjenigen Lage dargestellt, in der die Bohrungen 24 vollständig geöffnet sind. Wird die Scheibe 23 im Uhrzeigersinn gedreht, so werden die Bohrungen 24 von den äußeren Rändern her zunehmend mehr abgedeckt. In der gestrichelt dargestellten Lage der Steuerkante 22 sind sie vollständig abgedeckt.Below the cup-like part 16 there is an annular water chamber 18. The water chamber 18 is filled once with a measured volume of liquid. The pressure increase in the centrifugal drum, which increases with increasing sludge compaction, due to the growing specific weight of the sludge masses, is used to open the annular gap between the drum parts 7, 8. The amount of water in the pressure chamber 21 must therefore be measured in such a way that the force exerted by it is overcome by the counterforce exerted on the inner wall of the drum part 8 when the desired sludge concentration in the centrifugal drum 7, 8 is reached. This dimensioning, which varies depending on the wastewater composition, is carried out by a control edge 22 which can be displaced in the radial direction. The displacement of the effective control edge 22 is shown in FIG. 2 is achieved by a rotatable disk 23 (shown in phantom in FIG. 2), through which the bores 24 in the top cover 25 of the water chamber 18 can be more or less covered. In FIG. 2, the control edge 22 is shown in dot-dash lines in that position in which the bores 24 are completely open. If the disk 23 is rotated clockwise, the bores 24 are increasingly covered from the outer edges. In the position of the control edge 22 shown in dashed lines, they are completely covered.

Die Kraftwirkung auf den Kolben 17 kann außer durch die in den Druckraum 21 eingeführte Menge auch durch das spezifische Gewicht der benutzten Steuerflüssigkeit verändert werden.The force acting on the piston 17 can, in addition to that in the pressure chamber The amount introduced is also determined by the specific gravity of the control fluid used to be changed.

Claims

Claims: 1. Centrifuge for separating solid-liquid mixtures, whose centrifugal drum consists of two axially displaceable against each other Parts consists in their closed position by being under the action of the centrifugal forces pressure generated in a pressure chamber of an auxiliary liquid are held, characterized by one between the pressure chamber and a liquid chamber close to the axis (18) switched on control slide, which controls the amount of auxiliary liquid in the pressure chamber (21) allowed to set.

2. Centrifuge according to claim 1, characterized in that that the control slide consists of an annular ring rotatable about the axis of the centrifugal drum Disc (23), the inner edge (22) of which by two mutually offset, spirally extending boundaries is formed, with bores (24) in a partition (25) between the liquid chamber (18) and pressure chamber (21) depending on the position of the Disc (23) are more or less covered. Considered publications: German patent specifications No. 335 061, 371741, 477 035, 652 292.