DE1442497A1

DE1442497A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Wasserabscheidung durch Zentrifugalwirkung unter Einwirkung von Dampf

Info

Publication number: DE1442497A1
Application number: DE1965U0011437
Authority: DE
Inventors: Mcmorris Jun William Loring
Original assignee: United States Steel Corp
Current assignee: United States Steel Corp
Priority date: 1964-02-14
Filing date: 1965-02-12
Publication date: 1968-11-14
Also published as: FR1425646A; US3326457A; BE659694A; NL6501653A; GB1085867A

Description

PATENTANWÄLTE

PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN 8 MÖNCHEN 2 · THERESIENSTRASSE 33

Dr. Expl.

DipUng. MARTIN LICHT Dr. REINHOLD SCHMIDT Dipl.-Wirfsch.-Ing. AXEL HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

Mönchen,den 12« Februar 1965,

Ihr Zeichen Unser Zeichen HA / d #

UNITED STATBS STBBL CORPORATION Pittsburgh 3O₁ Pennsylvanien William Penn Place 525

Verfahren und Vorrichtung zur Wasserabscheidung durch Zentrifugalwirkung unter Einwirkung von Dampf

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Abscheidung von Feststoffen aus Flüssigkeiten, beispielsweise feinen Kohleteilchen aus Wasser, und insbesondere auf die ZentrifugalabecheidUÄg, wobei auf die Mischung aus festen Teilchen und Flüssigkeit Dampf gerichtet wird, um die Flüssigkeit von den festen Teilchen zu trennen.

Be ist bekannt, daß die Binwirkung von Dampf auf einen Filterkuchen, der sich beispielsweise auf dem durchlässigen Teil

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Patentanwälte DipL-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipi.-Phys. Sebastian Herrmann 8 MÖNCHEN J, THERESIENSTRASSE 33 · Telefon. 292102 · Telegramm-Adresse: Lipatli/Mflnehen

Bcnkverbindung«. Deutsche Bank AG, Filiale Mönchen, Dep.-Kasse Viktuaüenmarkt, Konto-Nr. 716728 Bay«. Vereinbart MSnchen, Zweigst. Oskar-von-Milier-Ring, Kto.-Nr. 882495 · Postscheck-Konto: Mönchen Nr. 163397

Oppenauer Büro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT

eines Saug- oder Vakuumfilters gebildet hat, die Abscheidung der Flüssigkeit aus dem Filterkuchen unterstützt und zu einer besseren Trocknung der Feststoffe führt. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diesen Vorteil durch veränderte Bauweise für einen bekannten Zentrifugalfilter nutzbar zu machen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform bedient man sich eines üblichen Zentrifugalfilters mit einem um ei&e -waagerechte Achse umlaufenden Kegelstumpf oder Behälter und dnem darin befindlichen, sich verjüngenden Schraubenförderer, der mit etwas geringerer Geschwindigkeit umläuft, wobei ein Dampfkasten vorgesehen ist, dem eine Leitung Dampf aus einer außen angebrachten Quelle zuführt, und wobei in dem Schneckenförderer an über den Umfang verteilten Stellen radiale Durchlässe vorgesehen sind, die von dem Dampfkasten zum Umfang des Schneckenförderers führen. Auf Grund dieser Konstruktion wird Dampf auf den schraubenförmigen Streifen aus Feststoffen gerichtet, der im Verlauf der Drehung des schraubenförmigen Förderers durch die Neigung des kegelstumpf förmigen Behälters fortschreitend nach oben wandert» Bs sei darauf hingewiesen, daß der Dampf nicht in die Hauptmasse des ausströmenden Gutes eingeführt wird, sondern nur in den Feststoffstreifen, und zwar erst dann, wenn der größte Teil der anfangs darin enthaltenen Flüssigkeit daraus ab- . geschieden ist.

Ein vollständiges Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der folgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Xn diesen ist die gegenwärtig

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bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 1st ein teilweise aufgebrochener und im senkrechten Schnitt dargestellter Seitenriß eines bekannten Zentrifugalfilters, der erfindungsgemäß abgeändert ist;

Fig_# 2 ist ein längs der Ebene der Linie II-II der Fig, I gelegter Querschnitt durch den Schraubenförderer;

Fig, 3 ist ein längs der Ebene der Linie III-III der Fig. 2 gelegter Teilschnitt durch den Schraubenförderer; und

Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Teil des konischen Filterbehälters aus Fig. 1.

Bs wird nun im einzelnen auf die Zeichnungen Bezug genommen. Man sieht dort einen Zentrifugalfilter mit festem Behälter. Dae Gehäuse 11 des Zentrifugalfilters ruht auf einem Sockel IO und hat an den Enden Lager 12 und 12* zur drehbaren Lagerung eines kegelstumpfförmigen Behälters 13 und eines sich verjüngenden Schraubenförderers 14, der koaxial in dem Behälter sitzt. In dem Lager 12 läuft ein hohles Drehstuck 13' um, auf de» der Behälter 13 sitzt. Durch das Drehstück 13* erstreckt eich eine Einlaßleitung 15 für das zugeführte Gut in einen zylindrischen Einlaßkasten 16, der in dem Drehstück unläuft. Der Schraubenförderer 14 erstreckt sich rings um den Kasten 16 und einen im Durchmesser kleineren Ansatz 17 und let daran festgemacht* Die bisher beschriebene Konstruktion ist in Handel erhältlich.

Erfindungsgemäß wird nun der Ansatz 17 als Dampfkasten ausgebildet. In diesen Dampfkasten wird Dampf von geeigneter Temperatur und Druck durch eine Leitung 18 eingeführt, die

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sich durch die Einlaßleitung 15 erstreckt. Der Schneckenförderer 14 hat in über den Umfang verteilten Stellen mehrere radiale Durchlässe 19, die durch die Hartmetallfläche hindurchgebohrt sind und am Umfang offen sind. Der innere Teil des Schneckenförderers ist in der in Fig. 3 gezeigten Weise doppelwandig ausgestaltet, wobei der Zwischenraum zwischen den Wänden Anschluß an die Durchlässe 19 hat* Das Einlassen des Dampfes in den Zwischenraum erfolgt durch in der zylindrischen Wand des Dampfkastens 17 vorgesehene Locher 2O₄ Aus dem Zwischenraum strömt der Dampf durch die Durchlässe und entlädt sich neben dem Feststoffstreifen, der von dem Schraubenförderer die Neigung der Wand des Behälters hinaufbewegt wird, gegen die Wand des Behälters 13. Der Dampfkasten 17 und die Leitung 18 haben vorzugsweise eine nicht gezeigte Wärmeisolierung.

Auf Grund der vorstehend erläuterten Konstruktion werden die Feststoffe nach Abscheidung des größten Teiles der in der ursprünglichen Mischung von Flüssigkeit und Feststoffen enthaltenen Flüssigkeit der Einwirkung von unter Druck stehendem Dampf ausgesetzt. Wie man weiß, setzt die sich dabei ergebende Erwärmung die Zähigkeit und Oberflächenspannung der noch zwischen den feinen Teilchen der Feststoffe eingeschlossenen Flüssigkeit herab, so daß diese frei wird und zu dem größeren Ende des Behälters 13 strömen kann. Dort sammelt sich diese Flüssigkeit mit der vorher abgeschiedenen Flüssigkeit an« Der dazu dienende Singraum ist bei 22 angedeutet.

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Me Fig· 4 zeigt einen der am großen Bnde des Behälters 13 angebrachten Auslässe für das ausströmende Gut, Dieser Auslaß hat eine Abdeckung 24 mit einer Leitplatte 25. Die Auslässe bilden somit einen DampfVerschluß, der DampfVerluste vermeidet.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß man den Dampf im Dampfkasten 17 Unter geeignetem Druck, also beispielsweise etwas über dem atmosphärischen Druck, halten kann, um so das durch den Schraubenförderer in dem Behälter entlangbewegte Feststoffmaterial durch Kondensation zu erhitzen. Auf dLese Weise wird weitere Flüssigkeit freigesetzt und der Trocknungsgrad der endgültig anfallenden Feststoffe erhöht. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie den hohen Durchsatz eines Zentrifugalfilters mit dem guten Wirkungsgrad der von Dampf unterstützten Wasserabscheidung verbindet. Dieser gute Wirkungsgrad ist von Vakuumfiltern her bekannt, die mit einem wandernden, durchlässigen Kiemen arbeiten. Die Erfindung führt zu einer wesentlichen Herabsetzung des Feuchtigkeitsgehalts der abgeschiedenen Feststoffe, wobei der Dampfverbrauch sehr wirtschaftlich ist. Obwohl ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und beschrieben worden ist, sollen doch alle Abwandlungen oder Änderungen mitgeschützt sein, die ohne Abweichung vom Grundgedanken der Erfindung vorgenommen werden können.

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Claims

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DipL-Phys. SEBASTIAN HERRMANN UNITED STATES STEEL CORPORATION

Pittsburgh 30, Pennsylvanien MOnchen,den 12. Februar 1965.

William Penn Place 525 Ihr Zeichen Unser Zeichen HA/d.

Patentanmeldung: Verfahren und Vorrichtung zur Wasserabscheidung

durch Zentrifugalwirkung unter Einwirkung von Dampf.

Patentansprüche :

1. Verfahren zur Zentrifugalabscheidung von Feststoffen aus einer Flüssigkeit, bei dem eine Feststoffmischung in einen um seine Achse umlaufenden, kegelstumpfförmigen Behälter eingeführt wird und ein schraubenförmiger Streifen von aus der Flüssigkeit abgeschiedenen Feststoffen an dem Behälter entlangbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den an dem Behälter entlangwandernden Streifen Dampf injiziert wird,

2· Filtervorrichtung, bei der ein waagerechter, kegelstumpfförmiger Behälter um seine Längsachse umläuft und koaxial einen sich verjüngenden Schraubenförderer aufnimmt, der eine Relativbewegung gegenüber dem Behälter ausführt, um an diesem einen schraubenförmigen Streifen von abgeschiedenen Feststoffen entlangzubewegen, gekennzeichnet durch einen innerhalb des Schraubenförderers (14) angeordneten Dampfkasten (17), eine innerhalb des Behälters (13) und des Schraubenförderers (14) in

Patentanwälte Diph-Ing. Martin Lieh!) Dipl.-Wirfsdi.-lng. Axel Hansmann, DipL-Phys. Sebastian Herrmann 8 MDNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · Telefon: 292102 · Telegramm-Adresse: Lipatli/München

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Oppenauer BOroi PATENTANWALT DR. RErNHOLD SCHMIDT '

den Dampfkasten (17) hineinragende Dampfzuleitung (18), und in dem Schraubenförderer (14) vorgesehene Durchlässe (19, 20), die vom Umfang des Dampfkastens zum Schraubenförderer verlaufen, wodurch der Dampf aus dem Dampfkasten in den schraubenförmigen Streifen von abgeschiedenen Feststoffen entladen wird»

3. Filtervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter an seinem größeren Ende Auslässe für das ausströmende Gut hat, die von Abdeckungen (24) mit darin befindlichen Leitplatten (25) überdeckt werden, so daß der Dampf in dem Behälter eingeschlossen bleibt, wohingegen die Flüssigkeit ausströmen kann.

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