DE1482708A1

DE1482708A1 - Vorrichtung fuer selbsttaetiges Ablassen einer konzentrierten Fraktion aus einer Zentrifuge

Info

Publication number: DE1482708A1
Application number: DE19651482708
Authority: DE
Inventors: Josef Putterlik
Original assignee: Czech Academy of Sciences CAS
Current assignee: Czech Academy of Sciences CAS
Priority date: 1964-04-14
Filing date: 1965-03-17
Publication date: 1969-05-14
Also published as: DE1482708B2; GB1097430A; US3341093A; DK118870B; DE1482708C3

Description

Ceskoslovenska akademie ved, Praha

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Vorrichtung für selbsttätiges Ablassen einer konzentrierten Fraktion aus einer Zentrifuge

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Ablassen einer konzentrierten Fraktion aus einer Zentrifuge mit einem Rotor, welcher innen in Sektorkammern aufgeteilt ist, die mit selbständig arbeitenden, elastischen Reglern versehen sind, die an den gemeinsamen, rotierenden Behälter einer flüssigen Regelfüllung angeschlossen sind. Die Erfindung löst das Problem der Kontinuität und Steuerbarkeit des G-anges einer Zentrifuge während des Betriebes.

Bisher bekannte Einrichtungen zum Ablassen einer konzentriertenten Fraktion aus dem Rotor einer Zentrifuge, deren Tätigkeit auf der Beziehung zwischen dem hydrostatischen Druck im Zentrifugalfeld und dem Konzentrationsgrad der Suspension begründet ist, versagen im praktischen Betrieb wegen der ungenügenden Empfindlichkeit ihres Regelsystems. Insbesondere bei einem höheren Konzentrationsgrad treten in der Tätigkeit solcher Zentrifugen Störungen auf. Dies wird dadurch verursacht, daß die meisten Suspensionen eine AbIa-

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gerung mit ungenügendem Umformungsvermogen bilden, welche eine Druekdämpfung verursacht, die mit anwachsender Konzentration auch ansteigt. Außerdem kann die bisher bekannte Vorrichtung der erwähnten Art während des Betriebes nicht eingestellt und auf diese Weise den veränderlichen Bedingungen nicht angepaßt werden.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der erwähnten Mängel des bekannten Standes der Technik. Das Wesen der Erfindung ist in einem elastischen Regler zu erblicken, der derart konstruiert und in einer jeden Sektorkammer angeordnet ist, daß er unter Einwirkung der Rutschwirkung der sich ansammelnden Ablagerung durch seine seitliche Deformation eine vorübergehende Öffnung der Ablaßdüse der.gesteuerten Kammer verursacht. Dieser elastische Regler kann vorteilhaft aus einem Paar von miteinander gekuppelten schwingenden Backen mit einer angehängten Ventilstange gebildet werden, wobei dieser Mechanismus mit einer wasserdichten, elastischen Hülle, z.B. einer Gummimanschette, verdeckt ist.

Die Erfindung erzielt eine größere Empfindlichkeit der Regler auch bei weniger plastischen und ziemlich konzentrierten Ablagerungen und vermeidet dabei den ungünstigen Einfluß des verringerten Umformungsvermögens und der Druckdämpfung. Bei der % Vorrichtung gemäß der Erfindung wird nämlich das

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selbsttätige Ablassen der konzentrierten Fraktion nicht bloß vom hydrostatischen Druck, sondern insbesondere von der Rutsohwirkung der sich ansammelnden Ablagerung abge-, leitet, welche von der Menge der Ablagerung abhängt.

Ein Vorteil der praktischen Ausführung des elastischen Reglers ist seine !Fähigkeit, sich durch das Paar der miteinander gekuppelten Backen beiderseits seitlich zu deformie- M ren, so daß die Rutschwirkung an beiden Seiten ausgenutzt wird. Auch ist der Mechanismus durch die elastische Hülle gegen die Abreibwirkung der Suspension geschützt, wobei die Hülle auch gleichzeitig den Druck im Innern des Reglers vom Außenraum der Sektorkammer abdichtet.

Es ist von Vorteil, wenn der elastische Regler in jeder Sektorkammer wasserdicht zwischen den Vorderteilen an die Kamme rzw -Isehenwände und deren Kanäle angeschlossen ist, um den ^ Regler mit dem rotierenden Behälter der flüssigen Regelflüssigkeit zu verbinden»

TJm die Vorrichtung einwandfrei steuern zu können, ist es. zweckmäßig, den gemeinsamen rotierenden Behälter mit einer Vorrichtung zu versehen, welche es ermöglicht, den Inhalt der Rege!flüssigkeit von außen während des Betriebes zu bestimmen. Alle Teile dieser Regelvorrichtung sind nichtrotierend. Sie besteht aus einem rohrförmigen Körper mit aufge-

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setztem Sammelrad, dessen Umfang in die Flüssigkeit des rotierenden Behälters eingetaucht ist, aus einem Manometer und aus Ve-ntilen für die Zu- und Abfuhr der Regelflüssigkeit.

'Die Vorteile des wasserdichten Anschlusses der Regler und der Verbindung mit dem rotierende^ Behälter und der Vorrichtung zur Einstellung des Inhaltes der Rege!flüssigkeit von außen bestehen darin, daß die Tätigkeit des selbsttäti_ gen Ablassens der konzentrierten Fraktion aus der Zentrifuge auf den gewünschten Konzentrationsgrad und auch für verschiedene Eigenschaften verschiedener Suspensionen eingestellt werden kann. Durch diese Manövrierfähigkeit kann auch die Entleerung und Reinigung des Rotors durch Ausspülung vor Abstellung des Betriebes der Zentrifuge erreicht werden.

Die Erfindung soll nun mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen, welche ein Ausführungsbeispiel darstellen, näher erklärt werden.

Fig.1 zeigt die erfindungsgemäß ausgeführte Zentrifuge im Längsschnitt,

Fig.2 im Querschnitt,

Figo3 und 4 zeigen eine vergrößerte Einzelheit des elastischen Reglers, Fig. 5 bei geschlossener und Fig.4 bei

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geöffneter Ablaßdüse, durch Einwirkung der seitlichen Deformation des Reglers.

Die Vorrichtung besteht aus dem Rotor 1, dessen Umfang in Sektorkammern 2 aufgeteilt ist. In der Zentrifugalrichtung münden die Kammern in die in der Rotorhülle eingesetzten Ablaßdüsen 3. In jeder Kammer befindet sich ein selbständig arbeitender elastischer Regler 4 mit einer Ventilstange 5, welche den Durchgang durch die Ablaßdüse 3 entweder sperrt oder öffnet. Die Regler 4 sind beispielsweise als fünfseitige Prismenkörper dargestellt,Reiche aus dem Trägerteil 6 und einem Paar miteinander gekuppelter, schwingender Backen 7 mit einer angehängten Ventilstange 5, die im Gehänge 8 getragen wird, bestehen. Der Reglerkörper mit dem ganzen Mechanismus der schwingenden Backen und dem Gehänge der Ventilstange ist mit einer elastischen, wasserdichten Hülle 9» z.B. einer Gummimanschette, überdeckt, welche das Innere des Reglers vom Außenraum der Sektorkammer 2 abdichtet.

Die Regler sind in den Sektorkammern 2 durch ihre Vorderteile wasserdicht an die Kammer-Zwischenwände 10 und ihr Innenraum ist durch die Kanäle 11 mit dem gemeinsamen, rotierenden Behälter 12 der flüssigen Regelfüllung verbunden. Von außen ist in den Raum des rotierenden Behälters ein nichtrotierender rohrförmiger Körper 13 eingeführt, an dem

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ein ebenfalls nichtrotierend.es Sammelrad 14 aufgesetzt ist. Der Umfang dieses Sammlerades 14 ist in die Regelflüssigkeit des rotierenden Behälters 12 getaucht. Der rohrförmige Körper 13 ist mit einem mittleren Kanal 15 für-die Zufuhr und mit einem äußeren, an das Sammelrad angeschlossenen Kanal 16 für die Abfuhr der Regelflüssigkeit versehen. An diesem Kanal 16 ist das Manometer 17 angeschlossen. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist' der rohrförmige Körper durch eine Rohrleitung mit dem hochgestellten Behälter 18 verbunden. Die Ventile 19 und 20 in der Rohrleitung dienen für die Zu- und Abfuhr der Regelflüssigkeit.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Zentrifuge enthält vollständigkeitshalber auch den an sich bekannten Plattenseparator 21 und den Körper 22 für die Zufuhr der Suspension und der konzentrierten fraktion.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wirkt folgendermaßen: Beim Zentrifugieren der Suspension wird die konzentrierte fraktion in den einzelnen Sektorkammern 2 abgelagert. Diese

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Ablagerung mit dem zentripetal anwachsenden Pegel bildet in Berührung mit den Seitenwänden des Reglers 4 mit Bezug auf die Richtung, in welcher die Zentrifugalkraft wirkt, einen Ansatz mit steiler Wand, welcher nach Erreichung der kritischen Höhe seine Kohäsion verliert und durch sein Ab-

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rutschen eine seitliche Deformation des Reglers in Richtung der Pfeile 23 gemäß Fig. 4 verursacht. Dadurch werden die miteinander gekuppelten schwingenden Backen 7 gedrückt, und die angehängte Ventilstange 5 gehoben, und die

Ablaßdüse 3 wird geöffnet. Die angesammelte Ablagerung wird dann so lange aus dem Rotor hinausgeworfen, bis ihr Pegel

! unter die freien Enden der schwingenden Backen 7 fällt, welche dann durch den inneren Druck der Regelflüssigkeit % in die abhängende Lage gemäß Fig. 3 zurückkehren. Dadurch wird auch die Ventilstange 5 wieder herabgelassen und die Ablaßdüse gesperrt.

Dieser Zyklus verläuft und wiederholt sich in jeder Sektorenkammer 2 selbständig in Zeitintervallen, welche von j den -gleichzeitig entstehenden Mengen und von der Geschwin- ; digkeit der zentrifugal herausgeschleuderten konzentrierten Fraktion beim Anstieg und Abfall des oberen und unteren M Pegels abhängen.

Die beschriebene Tätigkeit des selbsttätigen Ablassens der konzentrierten Fraktion kann von außen während des Betriebes der Zentrifuge durch Steigerung und Senkung des Druckes innerhalb des Reglers 4 eingestellt und gesteuert werden. Erzielt wird dies durch Anpassung der Menge der Regelflüssigkeit im rotierenden Behälter 12 entweder durch Zufuhr

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der Flüssigkeit aus dem ho clige stellte η Behälter 18 durch das Ventil 19» oder durch Abfuhr der Flüssigkeit aus dem rotierenden Behälter 12 durch das Ventil 20. Die zugeführte Regelflüssigkeit fließt in den rotierenden Behälter ohne Druck durch axiale Zuleitung aus dem Kanal 15 hinein. Die abgelassene Regelflüssigkeit aus dem rotierenden Behälter 12 wird durch Zentrifugalkraft durch "die Eingangsöffnungen am Umfang des Sammelrades 14 in den Kanal 16 unter Druck hineingedrückt, welcher zur hydrostatischen Höhe ihres zylindrischen Pegels über dem Umfang des Sammelrades proportional ist. Der durch das Manometer 17 angezeigte Druck bestimmt also den augenblicklichen Stand der elastischen Regler 4.

Patentansprüche -

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Claims

Pate ntansprüche

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Ablassen einer konzentrierten Fraktion aus einer Zentrifuge mit einem Rotor, welcher innen in Sektorkammern aufgeteilt ist, die mit selbständig arbeitenden, elastischen Reglern versehen sind, die an den gemeinsamen, rotierenden Behälter einer flüssigen Regelfüllung angschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Regler (4) derart ausgebildet in jeder Sektorkammer (2) angeordnet sind, daß sie infolge der Rutschwirkung der sich ansammelnden Ablagerung durch ihre seitliche Deformation (23) die Ablaßdüsen (5) der gesteuerten Kammer (2) öffnen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Regler (4) je durchwein Paar miteinander gekuppelter schwingender Backen und einer angehängten Ventilstange (5) gebildet werden, wobei dieser Mechanismus durch eine wasserdichte elastische Hülle (9), z.B. eine Gummimanschette, verdeckt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Regler (4) in jeder Sektorkammer (2} wasserdicht durch ihre Vorderteile an die Kammer-Zwischenwände (10) angeschlossen und durch deren Kanäle (11) mit dem rotierenden Behälter (12) der flüssigen Rege IfIiIlung verbunden ist.

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4. "Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame, rotierende Behälter (12) mit einer Vorrichtung versehen ist, welche den Inhalt der Regelflüssigkeit während des Betriebes von außen einstellt, wobei alle Teile dieser Einstellvorrichtung nichtrotierend sind und die Einstellvorrichtung selbst durch einen rohrförmigen Körper (13) mit einem aufgesetzten Sammelra.d (14), dessen Umfang in die Flüssigkeit des rotierenden Behälters (12) eingetaucht ist, weiter durch ein Manometer (17) und Ventile (19, 20) für die Zu- und Abfuhr der Regelflüssigkeit gebildet wird.

16. März 1965
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