DE1285409B - Solid bowl centrifuge with a slit-shaped discharge opening provided on the outer edge of the centrifugal drum - Google Patents
Solid bowl centrifuge with a slit-shaped discharge opening provided on the outer edge of the centrifugal drumInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Vollmantelzentrifuge einen großen Austragsspalt für den Feststoff und in mit einer am Außenrand der Schleudertrommel von seiner tiefsten Stellung mit dem Trommelboden einen dem geneigten Trommelmantel und dem waagerech- zwischen dem Dichtungsring und Trommelraum lieten Trommelboden gebildeten spaltförmigen Aus- genden Ringspalt bildet, dessen Weite in der Größentragsöffnung, die mit einem blähfähigen Dichtungs- 5 Ordnung der Teilchen der Feststoffe der Suspension ring versehen ist, der einen im Trommelboden an- liegt, und der Ringraum mindestens eine nach außen geordneten Ringraum mit mindestens einer der Zen- gerichtete Öffnung besitzt, deren Querschnitt kleiner trifugenachse zugekehrten Zuleitung für Flüssigkeit ist als der Querschnitt der Zuleitung für die FIüsabschließt. sigkeit.The invention relates to a solid bowl centrifuge with a large discharge gap for the solids and in with one on the outer edge of the centrifugal drum from its lowest position with the drum base the inclined drum shell and the horizontal between the sealing ring and drum space The gap-shaped outgoing annular gap formed by the drum base, the width of which in the size support opening, those with an expandable seal- 5 order of the particles of the solids of the suspension ring is provided, one of which rests in the drum base, and the annular space at least one to the outside ordered annulus with at least one of the zen-directed opening, the cross-section of which is smaller The feed line for liquid facing the trifuge axis is terminated by the cross section of the feed line for the liquid. sweetness.
Derartige Zentrifugen werden zum Separieren von io Hierdurch wird erreicht, daß sich der Feststoff in Suspensionen befindlichen Feststoffen oder zum bei verschlossener Schleudertrommel im Trommel-Trennen von Emulsionen in ihre einzelnen Fraktionen raum vor dem ringförmigen Spalt absetzt und die verwendet, wobei die spaltförmige Austragsöffnung Flüssigkeit zum Abfließen zur Trommelachse verwährend des Trennvorganges stets verschlossen ist. drängt und somit Feststoff und Flüssigkeit vonein-Such centrifuges are used for separating io. This ensures that the solids are separated solids in suspensions or for separating with the drum when the centrifugal drum is closed of emulsions in their individual fractions space in front of the annular gap settles and the used, the gap-shaped discharge opening allowing liquid to flow off to the drum axis the separation process is always closed. pushes and thus solids and liquids
So ist bereits eine Vollmantelzentrifuge bekannt- 15 ander getrennt werden. Die Flüssigkeit gelangt zum geworden (deutsches Patent 75 673), bei der eine Teil in den Ringraum und bewirkt das Andrücken Emulsion mechanisch gemischter Flüssigkeiten ver- des Dichtungsringes an den Trommelmantel. Sobald schiedener Dichte in einzelne Fraktionen getrennt der Trommelraum mit Feststoff gefüllt ist, wird die wird. Bei dieser Zentrifuge kann der im Trommel- Zufuhr des Flüssigkeits-Feststoff-Gemisches abgeboden angeordnete Ringraum durch das Einfüllen 20 stellt, so daß keine Flüssigkeit mehr in die Zuleitung einer Flüssigkeit gefüllt werden, die unter der Ein- zum Ringraum einfließen kann. Dadurch senkt sich wirkung der Zentrifugalkraft in den Ringraum ge- die Dichtung und gibt den Ringspalt frei, der so klein drückt wird und dadurch den Dichtungsring gegen ist, daß keine Feststoffteilchen austreten können; den Trommelmantel drückt und damit die spaltför- denn die einzelnen Feststoffteilchen stützen sich vor mige Austragsöffnung abschließt. Bei dieser bekann- 35 diesem Ringspalt gegenseitig ab. Durch den engen ten Zentrifuge übt der den Spalt abschließende Dich- Ringspalt kann aber die noch in den Hohlräumen tungsring eine Steuerfunktion aus. Die schwerere zwischen den Feststoffteilchen stehende Flüssigkeit Flüssigkeit setzt sich im äußeren Trommelraum ab ausgeschleudert werden. Ist der Feststoff trocken, und verdrängt die leichtere nach innen, die zum dann wird der Trommelmantel zum Austragen des Schließen der Dichtung benutzt wird. Solange zwi- 30 trockenen Feststoffes angehoben, so daß die spaltschen der Zufuhr des Gemisches und dem Abfluß förmige Austragsöffnung schlagartig um ein Beträchtder auszutragenden Flüssigkeit Gleichgewicht liches vergrößert wird. Die erfindungsgemäße Zentriherrscht, tritt keine Flüssigkeit aus dem Ringspalt fuge ist demzufolge in der Lage, auch einen trockeder Schleudertrommel aus. Erst wenn der Druck des nen Feststoff auszutragen. Dies ist beispielsweise bei auszutragenden Mittels größer als der Dichtungs- 35 den bekannten Zentrifugen nicht möglich, weil die druck wird, öffnet sich der Dichtungsring geringfügig. Austragsöffnungen den einmal vorgegebenen Quer-Solange also Emulsion nachgefüllt wird, ist die Trom- schnitt beibehalten und folglich nur pumpfähige mel ständig geöffnet, und die schwerere Flüssigkeit Schlämme austragen können, wird ausgetragen. Erst wenn der Zustrom der Emul- Bei einer weiterhin bekanntgewordenen ZentrifugeA full-wall centrifuge is already known - 15 other separate ones. The liquid reaches the become (German patent 75 673), in which a part in the annular space and causes the pressing Emulsion of mechanically mixed fluids from the sealing ring to the drum shell. As soon Different density is separated into individual fractions the drum space is filled with solids, the will. In this centrifuge, the liquid-solid mixture can be fed into the drum arranged annular space through the filling 20, so that no more liquid in the supply line a liquid can be filled, which can flow under the inlet to the annulus. This lowers The effect of centrifugal force in the annular space creates the seal and releases the annular gap, which is so small is pressed and thereby the sealing ring is against that no solid particles can escape; the drum shell presses and thus the gap-shaped because the individual solid particles are propped up mige discharge opening closes. In this known 35 this annular gap from each other. Through the tight th centrifuge exercises the sealing ring gap closing the gap but can still be in the cavities control ring. The heavier liquid standing between the solid particles Liquid settles in the outer drum space from being thrown out. If the solid is dry, and displaces the lighter inward, which then becomes the drum shell for discharging the Closing the seal is used. As long as raised between 30 dry solids, so that the cracks the supply of the mixture and the drain-shaped discharge opening suddenly to a viewer liquid to be discharged equilibrium is increased. The centri according to the invention prevails, If no liquid emerges from the annular gap, the joint is therefore able to also dry a dry Spin drum off. Only when the pressure of the solid is discharged. This is for example at means to be discharged larger than the sealing 35 the known centrifuges not possible because the pressure is applied, the sealing ring opens slightly. Discharge openings the once specified transverse length So if emulsion is refilled, the flow cut is retained and consequently only pumpable mel is constantly open, and the heavier liquid can discharge sludge, is carried out. Only when the influx of the emul- In a centrifuge that has continued to become known
sion unterbleibt, schließt sich die Zentrifuge, wo- 40 (deutsches Patent 974 654) wird die Austragsöffnung durch der Trenneffekt unterbunden wird. Mithin mittels eines Schiebers geschlossen, dessen axiale werden hierbei die Druckschwankungen innerhalb Bewegung von außen hydraulisch bewegt wird, woder Zentrifuge zur selbsttätigen Steuerung der Zen- bei die Zentrifuge unterhalb des Schiebers im Betrifugenarbeit benutzt. reich der Zuleitung eine nach außen gerichtete öff-sion does not occur, the centrifuge closes and the discharge opening is 40 (German patent 974 654) which prevents the separation effect. Thus closed by means of a slide, its axial the pressure fluctuations within movement are hydraulically moved from outside, woder Centrifuge for the automatic control of the centrifuge with the centrifuge below the slide in the Betrifugenarbeit used. in the area of the supply line an outwardly
Nun wird in der Kunststoffindustrie beispielsweise 45 nung besitzt, deren Querschnitt kleiner ist als der die Forderung gestellt, nach der Polymerisation von Querschnitt der Zuleitung. Eine selbsttätige öff-Kunststoff die polymerisierten Kunststoffteilchen, die nungs- und Schließbewegung des Schiebers ist hier nicht größer als etwa 10 μ sind, von der Katalysator- nicht vorgesehen. Auch kann mit dieser Zentrifuge flüssigkeit zu trennen und außerdem diese kleinen zwischen Dichtung und Trommelraum kein zusätz-Teilchen auszuwaschen und zu trocknen. Zur Erfül- 50 licher Ringspalt gebildet werden, dessen Weite in der lung dieser Erfordernisse geht die Erfindung von der Größenordnung der Feststoffteilchen liegt, weil der eingangs genannten Zentrifuge aus, um damit die Boden und der Trommelmantel aus einem Stück gekleinen Kunststoffteilchen trockenzuschleudern. Um bildet sind. Mithin kann diese Zentrifuge nicht dies zu erreichen, ist es erforderlich, die den Fest- gleichzeitig zum Separieren und Filtrieren benutzt stoff bildenden Teilchen zunächst von der Flüssigkeit 55 werden.Now in the plastics industry, for example, 45 has voltage whose cross-section is smaller than that the requirement made after the polymerization of the cross section of the supply line. An automatic open-plastic the polymerized plastic particles, the opening and closing movement of the slide is here not larger than about 10 μ are not provided by the catalyst. You can also use this centrifuge to separate the liquid and there are no additional particles between the seal and the drum space to wash out and dry. To meet 50 licher annular gap are formed, the width of which in the Development of these requirements, the invention is based on the order of magnitude of the solid particles because of the The centrifuge mentioned at the beginning in order to make the base and the drum shell from one piece small To spin dry plastic particles. To be educated. So this centrifuge cannot To achieve this, it is necessary to use the solid for separating and filtering at the same time Substance-forming particles are first removed from the liquid 55.
zu trennen und sodann trockenzuschleudern. Der Dies ist auch nur möglich, wenn als Dichtung eineto separate and then spin dry. This is only possible if the seal is a
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Blähdichtung verwendet wird und der Trommel-Zentrifuge zu schaffen, mit der zunächst mittels des mantel gegenüber dem waagerechten oder leicht ge-Sedimentationseffektes die Flüssigkeit vom Feststoff neigten Trommelboden heb- und senkbar ist. getrennt und sodann mittels des Filtrationseffektes 60 Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der die Reststrocknung vorgenommen werden kann, d. h. Erfindung, und zwar einen Längsschnitt durch den also eine Zentrifuge zu schaffen, mit der sowohl eine linken, unteren Teil einer Zentrifuge zum Trennen Sedimentation als auch eine Filtration durchgeführt und Trockenschleudern.The invention is therefore based on the object of using an inflatable seal and the drum centrifuge to create with the first by means of the jacket against the horizontal or slightly ge-sedimentation effect the liquid from the solid inclined drum bottom can be raised and lowered. separated and then by means of the filtration effect 60 The drawing shows an embodiment of the residual drying can be carried out, d. H. Invention, namely a longitudinal section through the So to create a centrifuge with both a left, lower part of a centrifuge for separating Sedimentation and filtration are carried out and spin dry.
werden kann, wobei der Übergang von der Sedimen- Auf der senkrechten Welle 1 ist ein Trommelkörtation zur Filtration selbsttätig gesteuert wird. 65 per befestigt, der aus einem Mantel 2, einem diesencan be, with the transition from the sediment On the vertical shaft 1 is a drum kortation for filtration is controlled automatically. 65 per attached, which consists of a coat 2, one of these
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß da- fortsetzenden, axial verschiebbaren Mantelteil 3 und durch, daß der Trommelmantel in axialer Richtung einem Trommelboden 4 besteht, der über Schraubenheb- und senkbar ist, in seiner höchsten Stellung bolzen S mit dem Mantel 2 fest verbunden ist. DerThe object is achieved according to the invention, axially displaceable casing part 3 and continuing therefrom by the fact that the drum shell consists in the axial direction of a drum base 4, which is and can be lowered, bolt S is firmly connected to the jacket 2 in its highest position. Of the
Trommelboden 4 ist über Stege 6 an einem Nabenteil 7 befestigt. Die Innenwand des Mantels 2 erweitert sich leicht, die des Mantelteils 3 stark konisch zum Boden 4 hin. Zwischen dem Mantelteil 3 und dem Boden 4 wird ein erweiterter Raum 8 gebildet. Der Trommelboden 4 weist eine zentrische Öffnung auf, in die ein Verschlußkegel 9 hineinragt und dabei einen schmalen Spalt 10 zwischen seiner Mantelfläche und dem Rand der zentrischen Öffnung frei läßt. ίοThe drum base 4 is attached to a hub part 7 via webs 6. The inner wall of the jacket 2 is expanded easily, that of the shell part 3 is strongly conical towards the bottom 4. Between the shell part 3 and an enlarged space 8 is formed on the floor 4. The drum base 4 has a central opening on, into which a closure cone 9 protrudes and thereby a narrow gap 10 between its outer surface and leaves the edge of the central opening free. ίο
Der Mantelteil 3 sitzt in Schließstellung auf einem Anschlag 2 α auf. Dabei wird zwischen dem Mantelteil 3 und dem Trommelboden 4 ein schmaler Ringspalt 11 von etwa 0,01 mm Höhe gebildet. Der Trommelboden 4 besitzt eine Ringkammer 12, die oben durch einen Ring 13 aus elastischem Material, z. B. Gummi, abgeschlossen ist, der gegen die Fläche 3 α des Mantelteils 3 gedruckt werden kann. Vom Trommelraum 8 führt ein Kanal 14 in die Ringkammer 12. Eine kleine Bohrung 15 geht von der ao Ringkammer 12 radial nach außen.The shell part 3 sits in the closed position on a stop 2 α . A narrow annular gap 11 of about 0.01 mm in height is formed between the casing part 3 and the drum base 4. The drum base 4 has an annular chamber 12, which is at the top by a ring 13 made of elastic material, for. B. rubber, which can be printed against the surface 3 α of the shell part 3 is completed. A channel 14 leads from the drum space 8 into the annular chamber 12. A small bore 15 extends radially outward from the annular chamber 12.
Die Maschine arbeitet wie folgt: Während der Mantelteil 3 der Schleudertrommel sich in Schließstellung befindet, wird die zu behandelnde Suspension in die Trommel eingebracht. Sobald diese so weit gefüllt ist, daß die Flüssigkeit die Mündung des Kanals 14 erreicht, dringt durch diesen Flüssigkeit in die Ringkammer 12 und preßt zufolge der Zentrifugalkraft den Dichtungsring 13 gegen die Fläche 3 a des Mantelteils 3, so daß der Trommelraum am Umfang geschlossen ist. Aus der Ringkammer 12 läuft dann durch die Bohrung 15 ständig eine kleine Menge Flüssigkeit aus.The machine works as follows: While the shell part 3 of the centrifugal drum is in the closed position is located, the suspension to be treated is introduced into the drum. As soon as this like that is filled so far that the liquid reaches the mouth of the channel 14, penetrates through this liquid into the annular chamber 12 and, due to the centrifugal force, presses the sealing ring 13 against the surface 3 a of the shell part 3, so that the drum space is closed on the periphery. From the annular chamber 12 runs then continuously a small amount of liquid through the bore 15.
Während des Durchlaufs der Suspension durch die Schleudertrommel wandern die schweren Feststoffteile in den äußeren Bereich des Trommelraums. Wenn die abwärts fließende Suspension den vom Mantel 2 umgebenen Raum verläßt, setzen sich die Feststoffteilchen in dem erweiterten Raum 8 ab. Die geklärte Flüssigkeit tritt durch den Ringspalt 10 zwisehen dem Trommelboden 4 und dem Verschlußkegel 9 aus.As the suspension passes through the centrifugal drum, the heavy solids migrate in the outer area of the drum space. When the downward flowing suspension exceeds the Jacket 2 leaves the surrounding space, the solid particles settle in the enlarged space 8. the Clarified liquid passes through the annular gap 10 between the drum base 4 and the closure cone 9 off.
Sobald der erweiterte Raum 8 im wesentlichen mit abgelagertem Feststoff gefüllt ist, beginnt die aus dem Ringspalt 10 austretende Flüssigkeit trüb zu werden. Dann wird, gegebenenfalls durch eine Lichtschranke, die Zufuhr weiterer Suspension in die Zentrifuge unterbrochen. Die Schleudertrommel läuft mit Ausnahme des erweiterten Raums 8 leer.As soon as the widened space 8 is essentially filled with deposited solid matter, it begins the liquid emerging from the annular gap 10 to become cloudy. Then, if necessary by a light barrier, the supply of further suspension to the centrifuge is interrupted. The centrifugal drum also runs Except for the extended room 8 empty.
In die Ringkammer 12 gelangt jetzt weniger Flüssigkeit, als durch die Bohrung 15 ausfließt. Infolgedessen steht der Dichtungsring 13 nicht mehr unter Druck, so daß sich ein Ringspalt zwischen dem Ring 13 und der Fläche 3 α bildet, durch den die in dem erweiterten Raum 8 noch vorhandene Flüssigkeit, indem sie durch den schmalen Ringspalt 11 hindurchtritt, ausgeschleudert werden kann. Bei den Materialien, für die die Zentrifuge insbesondere geeignet ist, z. B. einem Kunststoff, der eine Teilchengröße von 10 μ aufweisen kann, sind die Feststoffteilchen in dem erweiterten Raum 8 zwar dicht gelagert, enthalten aber in den Zwischenräumen noch Flüssigkeit. Diese Flüssigkeit kann 70 bis 80 % ausmachen. Während sie ausgeschleudert wird, stützen sich die Feststoffteilchen derart aufeinander ab, daß sie nicht von der Flüssigkeit mitgerissen werden, sondern gerüstartig stehenbleiben. Unterstützt wird das durch die keilförmige Ausbildung des erweiterten Raumes 8, der sich unmittelbar vor dem schmalen Ringspalt 11 noch besonders verengt.Less liquid now reaches the annular chamber 12 than flows out through the bore 15. As a result, the sealing ring 13 is no longer under pressure, so that an annular gap is formed between the ring 13 and the surface 3 α through which the liquid still present in the enlarged space 8 can be ejected by passing through the narrow annular gap 11 . In the case of the materials for which the centrifuge is particularly suitable, e.g. B. a plastic, which can have a particle size of 10 μ, the solid particles are stored tightly in the enlarged space 8, but still contain liquid in the interstices. This liquid can make up 70 to 80%. While it is being ejected, the solid particles are supported on one another in such a way that they are not carried away by the liquid, but rather remain standing like a framework. This is supported by the wedge-shaped design of the enlarged space 8, which narrows directly in front of the narrow annular gap 11.
Sobald die restliche Flüssigkeit aus dem erweiterten Raum 8 abgeschleudert ist, wird der Mantelteil 3 durch einen nicht gezeichneten Mechanismus nach oben geschoben und die Schleudertrommel dadurch an ihrem Umfang geöffnet, der in dem erweiterten Raum 8 befindliche Feststoff wird ausgeschleudert. Er wird dann zwischen zwei Einbauten des nicht gezeichneten Gehäuses gefangen und abgeführt. Der Feststoff kann auch vor dem Austragen noch ausgewaschen werden. Hierzu wird nach dem Trockenschleudern eine Waschflüssigkeit in die Schleudertrommel gegeben, die das Feststoffhaufwerk in dem erweiterten Raum 8 durchdringt und dabei wäscht und durch den Ringspalt 11 und den zwischen der Dichtung 13 und der Fläche 3 c geöffneten Spalt die Schleudertrommel verläßt.As soon as the remaining liquid has been thrown out of the enlarged space 8, the casing part 3 becomes pushed up by a mechanism, not shown, and thereby the centrifugal drum opened at its periphery, the solid located in the enlarged space 8 is ejected. It is then caught between two internals of the housing (not shown) and discharged. Of the Solid can also be washed out before discharge. This is done after spin drying a washing liquid is added to the centrifugal drum, which removes the solid matter in the extended space 8 penetrates while washing and through the annular gap 11 and between the Seal 13 and the surface 3 c open gap leaves the centrifugal drum.
Nachdem die Schleudertrommel wieder geschlossen worden ist, kann der Einlauf der Suspension von neuem beginnen. Der Ringraum 12 füllt sich, und der Ring 13 wird gegen die Fläche 3 α gepreßt.After the centrifugal drum has been closed again, the intake of the suspension can begin again. The annular space 12 fills, and the ring 13 is pressed against the surface 3 α.
Während aller dieser Vorgänge kann die Drehzahl der Schleudertrommel konstant bleiben.The speed of the centrifugal drum can remain constant during all of these processes.
In Abwandlung des gezeigten Ausführungsbeispiels ist es auch möglich, die aus dem Ringspalt 10 zwischen dem Boden 4 und dem Verschlußkegel 9 austretende Flüssigkeit zur Füllung der Ringkammer 12 zu verwenden. Zu diesem Zweck kann die nach unten herausragende Verdickung des Trommelbodens, die die Ringkammer 12 enthält, an ihrer der Achse zugekehrten Seite konkav geformt sein, wie in der Zeichnung angedeutet ist; die dadurch gebildete Tasche 16 ist dann durch eine oder mehrere Bohrungen mit der Ringkammer 12 verbunden; der Kanal 14 fällt fort. Bei dieser Anordnung wird die aus dem Ringspalt 10 austretende, radial nach außen geschleuderte Flüssigkeit zunächst von der Tasche gefangen und dann über deren Rand abgeschleudert. Ein Teil der Flüssigkeit dringt dabei aus der Tasche durch die genannten Bohrungen in die Ringkammer 12.In a modification of the exemplary embodiment shown, it is also possible that the annular gap 10 between the bottom 4 and the closure cone 9 exiting liquid to fill the annular chamber 12 to use. For this purpose, the downward protruding thickening of the drum base, which contains the annular chamber 12, be concave on its side facing the axis, as in FIG the drawing is indicated; the pocket 16 thus formed is then through one or more bores connected to the annular chamber 12; the channel 14 is omitted. With this arrangement, the Annular gap 10 emerging, radially thrown outward liquid initially caught by the pocket and then thrown off over the edge. Some of the liquid will leak out of the pocket through the bores mentioned in the annular chamber 12.
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