DE1532683A1

DE1532683A1 - Siebzentrifuge

Info

Publication number: DE1532683A1
Application number: DE19661532683
Authority: DE
Inventors: Ferney Francis Xavier
Original assignee: Bird Machine Co Inc
Current assignee: Bird Machine Co Inc
Priority date: 1965-04-19
Filing date: 1966-04-19
Publication date: 1970-04-02
Also published as: GB1065340A; CH469511A; NL6605011A; US3348767A

Description

Die Erfindung betrifft eine Siebzentrifuge zur Abscheidung von Feststoffen aus einer Trübe mit einer Schleudertrommel, deren undurchlässige konische Innenfläche an ihrem kleineren Ende mit dem Einlass einer Siobtrommel verbunden ist, die mindestens ein Sieb in ihrem Umfang enthält und an ihrem dem Einlass gegenüberliegenden Ende eine Feststoffaus trageöffnung aufweist, mit einer in der Schleudertrommel umlaufenden Fördersohnecke, mit Schleudergutzufuhr zu der Schleudertrommel und mit Antriebsmittel für die Schleudertrommel und für die Förderschnecke, die beide in gleicher Richtung mit etwas verschiedener Geschwindigkeit umlaufen lassen und das Absetzen der Feststoffe auf der Innenwand der Schleudertrommel sowie ihre Förderung in einer Richtung längs der konischen Innenfläche der letzteren nach dem Austragende der Siebtrommel veranlassen.

Bei den bekannten Siebzentrifugen dieser Art ist einerseits

° der FlUssigkeitssiebdurchsatz unbefriedigend, andererseits

co treten häufig Siebverstopfungen auf, die zu erheblichen Betriebsstörungen führen.

o Es wurden ferner bereits Siehzentrifugen vorgeschlagen mit

αϊ Siebtrommeln, die miteinander kombinierte, unperforierte

° und perforierte Abschnitte aufweisen, und mit Förderein-

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richtungen zum Bewegen der Feststoffe in axialer Riohtung tlor Trommel, jedoch sind sie insofern unzulänglich, als uuoh hier die Siebe dazu neigen, sich mit den feineren Feststoffen rasch zuzusetzen bzw» zu verstopfen, was sowohl zum Zurückhalten eines übemiässlgen FlUssigkeitsanteiis in der Foatstoffausbringung als auch zu der Notwendigkeit einer häufigen Betriebsunterbrechung zwecks Reinigung der Siebe führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Flüssigkeits~ durohsatz der Siobpartie von Siöbzentrifugen der eingangs angegebenen Art zu verbessern und gleichzeitig die Gefahr doii Auftretens von Siebverstopfungen erheblich zu vermindarn,

Erfindungsgemäss wird eine Losung dieser Aufgabe mit eintaohen Mitteln dadurch erreicht., dass der Flüssigkeitsdurchsatz des Siebes durch eine solche Anordnung des FlUsslgkeitsaustragg .verbessert wird, dass die Spiegelhöhe in dor Schleudertrommel in einem Axialabstand von dem Einlassende der Siebtrommel auf die konische Innenfläche trifft, der wenigstens 15% des Durchmessers des grösseren Endes (huf konischen Trommel teils beträgt, wobei die Schleudergutzufuhr in die Schleudertrommel mindestens in diesem Axialabstand vom Einlassende der Siebtrommel erfolgt und der Durchmesser des kleineren Endes des konischen Trommel teils bis 95% des Durohmessers seines grösseren Endes ist.

Dabei besitzt die Siebtrommel zweckmässig eine zylindrisohe Innenfläche.

Siebzentrifugen nach der Erfindung zeichnen sioh duroh einen ungewöhnlich hohen Wirkungsgrad aus.

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Einige AusfUhrungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilgesohnittene Seitenansicht einer Ausführungsfor« der Erfindung,

Flg. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig.I₁

Fig. 3 einen teilweise abgebrochenen senkrechten Schnitt durch eine Variante der Erfindung und

Fig« h einen teilweise abgebrochenen Schnitt durch eine weitere Variante der Erfindung«

Die in Fig.i dargestellte Ansführungsfor« der Erfindung hat ein Gestell 10, das an eines Ende einen Befestigungeare 12 trägt, der eine feststehende Zuführleitung 14 hält, über deren Einlassende 16 die in feste und flüssige Bestandteile zu trennende Trübe eingebracht wird. Eine Schleudertrommel 18 1st ua eine Mittelachse drehbar angeordnet. Sie wird gemäss Fig. 1 an ihres reohten oder Einlassende ■ittels eines Plansche· 20 gehalten, der an einer Achse 22 befestigt 1st, die in eines sit dem Gestell 10 versohraubten Stehlager 23 drehbar gelagert ist. As freien Ende der Aohse 22 ist eine' Antriebsscheibe 24 angebracht, die, sofern sie an eine nicht dargestellte passende Energiequelle angeschlossen ist, dazu dient, die Trommel 18 mit der gewünschten Drehzahl anzutreiben. Das linke Ende der Trommel 18 wird gemäss Fig. 1 sit Hilfe eines Flansches 26 In entspreohender Weise gehalten, der seinerseits an der Achse befestegt ist, die in dem mit dem Gestell 10 verschraubten Stehlager 30 drehbar gelagert ist.

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Im Inneren der Trommel 3 8 ist zu ihr konzentrisch eine Förderschnecke 32 angeordnet, die auf einem hohlen zylindrischen Kern 3f> befestigte schrnubenlinienformige Mitnehmer oder Hippen Jk besitzt. Der Hohlkern 3(> ist an seinem rechten Ende auf einem Flansch 38 angebracht, der an einer Hohlwelle 40 befestigt ist, die mit Hilfe von Lagern 42, 44 in der Achse 22 zu ihr konzentrisch und drehbar angeordnet ist« Din ZuiUhrleitung 14 verläuft duroh die Mitte der Hohlwelle 40 in das Innere des Hohlkerns 36 hinein, der mit Öffnungen 54, 54 versehen ist, um den Durchtritt der zugefiihrten Trübe aus der Zuführleitung 14 in das Innere der Trommel 18 zu ermöglichen. Konzentrisch zur Mitte der Zuführleitung 14 verläuft eine Leitung 15 für Spülwasser, die in Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist, um ihren Auslass 17 an ihrem inneren Ende mit einer beliebigen einer Anzahl von mit Hilfe von ringförmigen Leit— bzw. Stauflächen 19, 19 gebildeten Kammern in dem Hohlkern 36 zur Deckung zu bringen. Das Spülwasser lässt sich somit in der Weise lenken, dass es durch eine beliebige oder durch mehrere in der Wand des Hohlkerns 36 vorgesehene Düsen 21, 21 flieset. Das linke Ende des Hohlkerns 36 der Förderschnecke ist an einem Flansch 46 befestigt, der seinerseits an der Welle 48 befestigt lsi, die mit Hilfe von Lagern 50 in der Achse 28 zu ihr konzentrisch und drehbar angeordnet ist.

Sowohl die Ach«« 2ft als auch die Welle 48 ist an ein Difierentialgetriebe 52 angeschlossen, dass so eingerichtet ist, dass beim Anti leb der Trommel 18 zusammen mit der Achse 28 mit der üblichen Drehzahl von mehreren hundert Upm die Welle 48 mit der Förderschnecke 32 in gleicher Richtung wie die Trommel mit einer Drehzahl angetrieben wird, die von der Drehzahl der Trommel nur um 10 bis 40 Upm abweioht. Diese bei unperforierten Trommelschleudern übliche Ausführung bewirkt, dass die Förderschnecke 32 jede sich auf der Innenseite der Trommel ablagernde Feststoffschicht bei Betrachtung von Fig. 1 von dem Einlassende der Trommel her in Richtung

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— 5 auf das linke oder Feststoffausfcragsende hin vorbewogt,

Um die Aussenseifce der Trommel 18 herum ist ein Gehäuse 56 angebracht, das mit einer Feststoffontloerungsöffnung 58 und einer Flüssigkeitsentleerungsöffnung 6() veraehen ist, An der Innenseite des Gehäuses 56 hefe»feig te ringförmige Leitflächen 62, 6Ί, 66 stimmen mit auf der Aussenseite der Trommel 18 befestigten entsprechenden Leitflächen 62', 6k^l _t 66^!, üborein und dienen dazu, die Fes ts tof f entleerung von der Fliissigkeitsentleerung getrennt zu haiton. Im Inneren des Gehäuses 56 sind zusätzliche Leitflächen 67 vorgesehen, um die aus den verschiedenen Teilen des Siebabschnitts aungebraohte Flüssigkeit (SpUlflUssigkeit oder Mut torlauge) abzusondern. Die Leitflächen 67 sind an einem Teil des AuBsenumfangs unterbrochen, wobei in dem unterbrochenen Abschnitt eine Rinne 69 (siehe auch Fig, 2) verschiebbar ungeordnet ist, um die Ausbringung aus einer beliebigen gewünschten Anzahl der durch die Leitflächen 67 gebildeten Kammern aufzufangen und zwischen den Auslässen 71 und 73 im Gehäuse 56 eine beliebig gewünschte Teilung der Ausbringung vorzusehen. Gewünschtenfalls können Vorkehrungen getroffen werden, um die aus einem der Auslässe 71 und 73 oder au« beiden Auslässen austretende Flüssigkeit über die Leitung 15 erneut in Umlauf zu bringen.

Die Trommel 18 besitzt einen Abschnitt 68 mit einer unperforierten stumpfkegeligen Innenfläche, die sich bei Betrachtung von Fig, 1 in ihrem Durchmesser von rechts nach links verjüngt und an ihrem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende an'das Einlassende des zylindrischen- Siebabsohnt t ta 70 angeschlossen ist, Der Siebabsohnitt 70, dessen Wand mit einem odor mehreren Sieben versehen ist, die zwar Flüssigkeiten durchlassen, jedooh die aus der zugeführten Trübe abgeschiedenen Feststoffteilchen zurückhalten, erstreokt sich von seinem Eintrittsende, durch das die Feststoffe mit Hilfe der Förderschnecke 32 eingebracht werden, bis zu sei-

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nom gegenüberliegenden Fusts tof faus tragsentle, an welchem er mit FeststoffentleerungsUffnungen 72, Td versehen ist. Die Förderschnecke 32 era treckt sich sowohl über den konischen Abschnitt 68 als auch über den Siebabsohnltb 70 und ist vorzugsweise durchgehend, obwohl sich auch eine übliche Fördereinrichtung oder -schnecke mit unterbrochenen Mitnehmern oder Rippen verwenden liesse. Auch Lhmson sich doppolte oder droifaohö Förderschnecken verwenden, die sich je sowohl durch den konischen Abschnitt 6S al;) auch durch den iilobabschni fc t 70 erstrecken,

in dem Flansch IiO ist eino Überlauföffnung lh für die Flüssigkeit vorgesehen, dia ao angeordnet ist, dass die in dlo Trommel IB eingebrachte Trübe infolge der Fliehkraft an dor nicht perforierten Innenfläche die Form eines Flüssigkeitsmantels annimmt, Der Spiegel des F'lüssigkei tsmantels schneidet die konische Flüche des Trommelabschnitts in einer Zone A, deren Ortslage durch die Lage der Überlauföffnung lh bestimmt wird« Es hat sich herausgestellt, dass die Zone A, damit das Zusetzen oder Verstopfen des Siebahschnitts 70 auf ein Mindestmass herabgesetzt wird, von dom den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende des konischen Abschnitts 68, an welchem er mit dem Einlassende des Siebabschnitts 70 verbunden ist, gemessen in axialer Richtung dor Vorrichtung, um einen Abstand getrennt sein muss, der mindestens 15 % des an dem den grosseron Durohmesser aufweisenden Ende des konischen Absohnitts 68 gemessenen Innendurchmessers der Trommel 18 betrügt. Ein solcher Abstand sorgt für einen angemessenen anfänglichen Abfluss der Flüssigkeit aus den Fest teilen durch das Einwirken der Förderschnecke, die das Feststoffbett nach vorn aus dem Flüssigkeitsmantel hinausbewegt. Zum Erzielen der bostmöglichon Ergebnisse betrügt der Durchmesser an dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende des konischen Abschnitts 68 etwa 65 bis 95 % des Durchmessers des den grösseren Durchmesser aufweisenden Endes. Der erforderHohe Mindestabstand zwischen der Zone A, d.h. dem Hand des FlUs-

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sigkeitsmantels, und dem Einlassende des Siebahsohni 1 is 70 der Trommel lässt sich zu einem zufriedenste!!enden Betrieb auch daduroh festlegen, dass man den vorgesehenen Abstand durch Steuern des Gesamtvolumens des Flüssigkeitsmantels einsohliesslioh aller darin enthaltenen Feststoffe auf nicht mehr als 25 % des in dem unperforierten Absohnitt der Trommel verfügbaren Gesamtvolumens hält.

Die Grosse der Öffnungen in dem Siebabschnitt 70 der Trommel kann sioh entsprechend der Art tind der Toilchengrösse der aus der flüssigen Trübe abzuscheidenden Fesist ofie ändern, wobei sie im allgemeinen so eingestellt wird, dass ein Minimum an feinen Teilchen durch das Sieb hindurchtreten kann. Gewünsohtonfalls können auf einem Teil des Gehäuses 56, radial ausserhalb des Siebabschnitts 70, an eine passende Verteiler- oder Sammelleitung 78 angeschlossene Sprühdüsen 76, 76 angeordnet werden. Die SprühdUsen können mittels Zufuhr von Wasser oder Wasserdampf in die Verteilerleitung im Bedarfs-falle zum Reinigen des Siebabschnitte 70 vorwendet werden.

Beim Betrieb der Vorrichtung werden die Trommel 18 und die Förderschnecke 32 von der Antriebsscheibe 2k aus mit passenden unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben, wahrend die flüssige Trübe über die Eintrittsölfnung Id eingebracht wird und duroh die Zuführleitung 14, dann durch die Öffnungen 5¹* in den Hohlkern 36 fliesst, um mit Hilfe der Fliehkraft an der Innenwand des unperforierten konischen Abschnitts 68 der Trommel 18 einen Flüssigkeitsmantel zu bilden. Mit dem Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels des Flüssigkeitsmantels bis über den Rand des Flüssigkeitsüberlaufs 7k läuft die Flüssigkeit in das Gehäuse 56 hinein über und fliesst sie von dort durch die im Boden des Gehäuses vorhandene FlUssigkeitsentleerungsöffnung 60 aus. Die in der Trübe vorhandenen Festteilchen bilden, da sie eine grössere Dichte als die Flüssigkeit haben, unmittelbar an der Innenfläche der Trommel 18 eine Schicht und sie werden entlang der Innenwand der

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Trommel duoh die Mitnehmer oder Hippen J^}i der Förderschnecke j2 hei Betrachtung von Fi .g. 1 von rechts nach links gesohohen. Mit dem II<i ι austret en der Fcstteilchenschicht aus dem Flüssigkeitsmautel und mit ihrem weiteren Vorbewegen an der konischen Innenfläche der Trommel entlang in Richtung aif das Einlassende des Siohabsohnitts 70 der Trommel fliesst aus ihr infolge der FliehkrUfte weiterhin Flüssigkeit in Richtung auf den Flüssigkeitsmantel ah. Dieser anfängliche Abfluss eines grosson Anteils der Flüssigkeit aus den Festteil ohen verändert die Fliesseigensehaften der Festteilohenmasse, so dass Itei ihrem weiteren Vorbewegen durch die Förderschnecke 32 über den Siebabschnitt 70 der Trommel dio Neigung zum Verstopfen oder Zusetzen der in dem Sieb vorhandenen Öffnungen mit Festteilchen auf ein Mindt itmass herabgesetzt und ein zusätzlicher stärkerer AbIuss der Flüssigkeit aus den Feststoffteilchen erreicht wird. Über die Leitung 15 kann Spül flüssigkeit oder Dampf (z.B. Wasser oder Wasserdampf) eingebracht werden, um die über den Siebabschnitt 70 hinüberwandernden Festteilchen zu waschen und/ oder zu trocknen. Die Festteilchenmasse wird, nachdem sie gründlich gewaschen und von dem flüssigen Teil der Trübe abgeschieden worden ist, über die Öffnungen 72, 72 in das Gehäuse 56 hinein ausgebracht, aus dem sie sich durch die Feststoffentleeruugsöifnung 58 nach unten bewegt. Der oder die flüssigen Teile werden über Auslässe 60, 71 und 73 entleert bzw« ausgebracht«

Der hohe Wirkungsgrad der Vorrichtung nach der Erfindung beim Abscheiden von Flüssigkeit aus Festteilchen und die Verringerung der Neigung zum Zusetzen oder Verstopfen des Siebabsohnitte der Trommel beim Betrieb des Abscheiders ist auf das anfängliche AbfHessen eines grossen Teiles der Flüssigkeit aus der Festteilchenmasse bei noch in dem unperforierten Abschnitt der Trommel zurückgehaltenen Festteilchen zurückzuführen. Die Tatsache, dass beim Erreichen des Siebabschnitts der Trommel durch die Festteilohenmasse in ihr weniger Flüssigkeit vorhanden ist, bedeutet, dass

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die Flüssigkeit eine geringere Neigung hat, die kleineren Teilchen zu dem Sieb hin oder duroh das Sieb hindurohzuschwemmen oder hindurchzubefordern, so dass folglioh bei der Flüssigkeit; ein geringerer VerlUBt an Feststoffen und eine geringere Neigung zum Verstopfen des Siebabschnitts ent- bzw, besteht.

Bei einer in Fig. 3 der Zeichnung dargestellten Variante der Erfindung besteht die Trommel 80 aus einem unperforierten konischen Abschnitt 82, der in einen konischen Siebabschnitt 8h mit übereinstimmender Verjüngung übergeht. Bei dieser Ausführungsform ist die gesamte Trommel konisch ausgebildet und besitzt überhaupt keinen zylindrischen Abschnitt, Jedoch ist es zu einem zufriedenstellenden Betrieb wesentlich, dass der Flüssigkeitsiiberlauf 7h so angeordnet ist, dass der Hand des FlUssigkeitsmanteis an der Zone (Stelle) A, an der er auf der Innenfläche des unperforierten konischen Abschnitts 82 endet, von dem Einlass des Siebabschnitts 84, gemessen in axialer Richtung des Zentrifugalabscheiders, um einen Abstand getrennt ist, der mindestens 15 ?° de» Innendurchmessers des den grösseren Durchmesser aufweisenden Endes des konischen Absohnitts 82 beträgt. Der Abstand kann auch so bestimmt werden, dass das Gesamtvolumen des FlUssigkeitsmanteis durch Steuerung auf einem Höchstwert von 25 °/o des in dem unperforierten Abschnitt der Trommel verfügbaren Gesamtvolumens gehalten wird. Wie bei der AusfUhrungsform nach Fig, 1, sollte der Innendurchmesser an dem den kleineren Durohmesser aufweisenden Ende des unperforierten konischen Abschnitts 82 zu bestmöglichen Ergebnissen etwa 65 bis 95 % des Innendurchmessers des den grösseren Durchmesser aufweisenden Endes betragen.

Bei der Ausführungsform naoh Flg. h der Zeiohnung besteht die Trommel 90 aus einem unperforierten konischen Abschnitt 92, der an seinem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende an einen sioh naoh aussen in Richtung auf das Feststoffaus tragende konisch erweiternden SlebabsotyaJl&JiiijÄ an-

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geschlossen ist. Hei dieser Ausführungsform endet die Förderschnecke 96 an dem Einlass zu dem Sielmbschni fc t <)'*> wobei die Divergenz des Siebabschnitts zusammen mit der Fliehkraft genügen, um die Feststoffschicht ohne Hilfe einer Fördereinrichtung in Längsrichtung des Siebabschnitts 9'i welfcorzubefürdnrn (vorzuschieben). Jedoch kann es in einigen Füllen erforderlich sein, die Förderschnecke in den SiebabHchnitt hinein zu verlängern. Die Arbeitsweise diesor Ausführungsform ist im übrigen gleich der der Ausführungsformen nach den Figuren i, 2 und 3, wobei der Mindestabstand zwischen dem Hand des Flüssigkeitsmantels und dem Einlass des Siebabschnitts 9'i ebenfalls der gleiche ist.

Pa ten tansprüche:

-H-

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Claims

Patentansprüche

Siebzentrifuge zur Abscheidung von Feststoffen aus einer Trübe mit einer Schleudertrommel, deren undurchlässige konische Innenfläche an ihrem kleineren Ende mit dem Einlass einer Siebtrommel verbunden ist, die mindestens ein Sieb in ihrem Umfang enthält und an ihrem dem Einlass gegenüberliegenden Ende eine Feststoff austragsöffnung aufweist, mit einer in der Schleudertrommel umlaufenden Förderschnecke, mit Schleudergutzufuhr zu der Schleudertrommel und mit Antriebsmittpin für die Schleudertrommel und für die Förderschnecke, die beide in gleioher Richtung mit etwas verschiedener Geschwindigkeit umlaufen lassen und das Absetzen der Feststoffe auf der Innenwand der Schleudertrommel sowie ihre Förderung in einer Richtung längs der konischen Innenfläche der letzteren nach dem Atistragende der Siebtrommel veranlassen, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeit sdurohsatz des Siebes (70) durch eine solche Anordnung des Flüsstgkeitsaustrags (7'O verbessert wird, dass die Spiegelhöhe in der Schleudertrommel (18) in einem Axialabstand von de» Einlassende (64) der Siebtrommel (70) auf die konische Innenfläche (68) trifft, der wenigstens 15 $ des Durchmessers des grösseren Endes des konischen Trommelteils beträgt, wobei die Schleudergutzufuhr in die Schleudertrommel (18) mindestens in diesem Axialabstand vom Einlassende der Siebtrommel (70)

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erfolgt und der Durchmesser des kleineren Endes des konischen Trommelteils 65 bis 95 $ des Durchmessers seines grösseren Endes ist.
2. Siebzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebtrommel (70) eine zylindrische Innenfläche besitzt.

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