DE1598204A1

DE1598204A1 - Zentrifuge zur kontinuierlichen Verdichtung von Suspensionen auf einen hohen Konzentrationsgrad

Info

Publication number: DE1598204A1
Application number: DE19651598204
Authority: DE
Inventors: Jan Putterlik
Original assignee: Czech Academy of Sciences CAS
Current assignee: Czech Academy of Sciences CAS
Priority date: 1964-04-14
Filing date: 1965-03-20
Publication date: 1970-07-09
Also published as: DE1598204C3; US3341094A; DK115458B; DE1598204B2; GB1059905A; SE321442B

Description

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Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge zur kontinuierlichen Verdichtung von Suspensionen auf einen hohen Konzentrationsgrad, mit einem um eine waagerechte Achse umlaufenden Ro1?or, welcher einen Satz konischer, in gleichem Abstand voneinander ineinander angeordneter · Teller aufweist, wobei die Zwischenräume zwischen den Tellern am äußeren Umfang in den Verdichtungsraum mit dem Abfluß der verdichteten !fraktion und am inneren Umfang in den Sammelraum der zentrierten Fraktion münden.

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Nach dem bisher bekannten letzten Stand der Technik auf dem Gebiet der "Verdichtung derart feinkörniger flüssiger Dispersionen, wie es die Suspensionen sind, werden Zentrifugen gewöhnlich mit einer schnellaufenden Zentrifugaltrommel versehen, die meistens eine senkrechte Drehachse besitzt. Die wesentlichsten Bestandteile dieser Zentrifugaltrommel sind ein Separator, welcher aus konischen Platten mit der Suspensionszufuhr und Abfuhr der zentrierten Fraktion besteht, und ein sich am Umfang erstreckender Raum zur Lagerung der verdichteten Fraktion mit der entsprechenden Einrichtung für deren Ablassen. Aber solche Zentrifugen können die Suspensionen nicht bis zum Zustand eines festen Sediments oder Absatzes bei Wahrung des kontinuierlichen Betriebs verdichten.

Grund dafür ist die Tatsache, daß bei den bisher verwendeten Zentrifugen der Trennprozeß schon während des Zuflusses der Suspension, überwiegenderweise bereits vor dem Eintritt in die Plattenseparatoren, erfolgt. Dabei erfolgt vorzeitige Trennung der gröberen Partikel, welche zentrifugal sofort beim Ausgang aus dem Verteiler abgelagert werden, während der feinkörnigere Dispersionsanteil erst in dem axial entfernteren Gebiet des Plattenseparators abgeschieden wird. Infolge dieses Trennprozesses wird an verschiedenen Stellen im Umfangsraum eine verdichtete Fraktion von verschiedener Körnigkeit abgesetzt; die grobkörnigere Fraktion ist mehr verdichtet und die feinkörnigere ist weniger verdichtet, der feinkörnigere Absatz ist flüssiger und geht deshalb,als erster durch das Ablaß-.system aus der Trommel durch. Der grobkörnigere Absatz

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ist weniger flüssig, bzw. sogar fest und wird mit einer Verzögerung abgelassen. Um Verstopfung der Zentrifugaltrommel durch die sich verzögernde Fraktion zu verhindern, muß bei den bekannten Zentrifugen der gesamte Absatz rechtzeitig abgelassen und seine größere Verdichtung verhindert werden.

Außer diesem Effekt der unerwünschten Abtrennung wirkt sich bei bisher bekannten Zentrifugen die vorzeitige Trennung des groben Anteils ungünstig in der Leistung des Plattenseparators aus; der feine Anteil wird hier nämlich ohne Adsorptionsmöglichkeit der feineren Partikel an den größeren abgetrennt.

Aufgabe der Erfindung ist es, den erwähnten Nachteil zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tellersatz durch den mittleren Teller in zwei selbständige Separatoren mit gleicher Positionsorientierung aufgeteilt ist und Jeder Separator einen eigenen selbständigen, Auslaßöffnungen eines rohrförmigen Körpers zugeordneten Verteiler aufweist, wobei die Verteiler durch die Zwischenräume zwischen dem mittleren Teller und den benachbarten Tellern gebildet sind und jeder Separator eine eigene Schälscheibe aufweist.

Durch diese erfindungsgemäß innere Anordnung des Eotors der Zentrifuge wird der Trennprozeß gleichmäßig, was im Vergleich mit dem bisher bekannten Stand der Technik ein wesentlicher Fortschritt ist. Der gleichmäßige Trennprozeß ermöglicht Verdichtung der Suspension bis in den

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halbstarren, nicht flüssigen Zustand. Dies wird erzielt "durch die Zufuhr der Suspension durch das Verteilerpaar in den engen Zwischenplattenräumen mit, einer ziemlich hohen Durchflußgeschwindigkeit im Parallelfluß zur Richtung, in welcher die zentrifugale Kraft wirkt, so daß die Suspension erst dann der Trennwirkung ausgesetzt wird, wenn sie symmetrisch durch die beiden gleichen, selbständig und gleich arbeitenden Separatoren fließt. Der sich bildende Absatz wird dabei im Verdichtungsraum als eine gleichmäßig verdichtete Fraktion abgesetzt.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Zentrifuge ist die horizontale Drehachse des Rotors im Zusammenhang mit der beschriebenen inneren Anordnung. Dadurch wird nämlich die Mitwirkung der Gravitationskraft der Erde ausgenutzt, welche abwechselnd in Richtung von und zur Achse in der Frequenz der Umdrehungen wirkt. Diese Anordnung wirkt sich durch eine Vibrationswirkung innerhalb der Suspensionsmasse einerseits dadurch aus, daß sie die Koagulation, d.h. die Bildung von Anhäufungen von Partikeln des Dispersionsanteils unterstützt, welcher dadurch schneller zentrifugiert wird, andererseits wirkt sich die erwähnte Vibrationswirkung noch dadurch aus, daß die starren Bindungen innerhalb des Absatzes gelockert werden, was eine weitere zentripetale Lösung der Dispersionsflüssigkeit und Verdichtung der Suspension auf einen höheren Konzentrationsgrad bei vorübergehender Verflüssigung, die zur Ableitung der verdichteten Fraktion notwendig ist, verursacht.

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Ein weitest Vorteil e^^;;«jU$'-]ill$;^c er£indungsge> ' mäßen Zsn^rifuge, wenn Bepf&ftfcmfclV&iir gleich orieh- .. ^K tierter Position vorge^he^trss^öj ;aies ermöglicht nämlich, einen ssusammenh^^eiiäen.'öafsiifteinandergelegter¹ ·· konischer Hatten und volliiimiBene Ausnutzung des inneren Rotorraumes» '' , . -

Die Erfindung soll nun mit- Hilfe: dar beiliegenden, ein Ausführungsbeispiel im iPeiX-Itägtfisohnitt darstellenden Zeichnung näher erklärt wenden. .¹J * " ' .

Die Zentrifuge besteht aus άβά Hötor 1_f welcher mit seinen Zapfen 2 in den Lagern 5 'gelagert ist. In den Eotor 1 ist ein nicht as-otierendi d? rohrfÖrmiger Körper eingesetzt, auf den die Fänger % aufgesetzt Bind. Der rohrförmige Körper 4 ist mit Kai^len. 6 für die Zufuhr der Suspension in den Botor durch die.Abflußöffnungen 7

und mit Fraktion aus den Pängern 5 Ter^he.n_#

Im Innern ist der Rotor Λ mitö legter ] Mitte ν tensatζ den, we!

einem Kanal 8 für die

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Zwischenräume zwischen Verteiler 15 und 16 für dief

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tALINSPECTÖ) ...

Sings um die Plattenseparatoren 13 und 14 ist im Innern des Rotors der Verdichtungsraum 18 mit der Vorrichtung zur Abfuhr der verdichteten fraktion angeordnet, welche schematisch durch die AbIaßöffnungen 19 dargestellt ist.

Die erfindungsgemäße Zentrifuge wirkt auf folgende Weise: Die durch den Kanal 6 in den Rotor 1 hineinfließende Suspension wird in Rotation versetzt, während sie schnell durch die Verteiler 15 und 16 fließt, und dann gleichmäßig dem Umfang der Plattenseparatoren 13 und 14 zugeführt wird. Dabei tritt infolge der ziemlich hohen Durchflußgeschwindigkeit im Parallellauf mit der Richtung der Zentrifugalkraft keine vorzeitige Irennwirkung auf, so daß die Verteiler 15 und 16 ausschließlich den Zweck erfüllen, die Suspension auf die Winkelgeschwindigkeit des Rotors zu beschleunigen und sie zu den Separatoren zu führen. Die kontinuierlich durchfließende Suspension ist erst im waagerechten Strom in Richtung der Pfeile 17 und bei der zentripetalen Vorwärtsbewegung durch die Zwischenräume zwischen den Platten 9 der beiden Separatoren der Trennwirkung

ausgesetzt,

Während dieser zentripetalen Vorwärtsbewegung wird die Suspension in an sich bekannter Weise in eine geläuterte, zentrierte und in eine verdichtete Fraktion aufgeteilt. Die geläuterte, zentrierte fraktion wird in der Mitte eines Jeden der beiden Separatoren 13 und 14 durch einen selbständigen fänger 5 abgefangen und durclr-dei Kanal 8 weggeleitet. Die verdichtete fraktion wird im Verdichtungsraum 18 abgesetzt und bildet hier einen -.gleichmäßig konzentrierten Absatz, welcher symmetrisch

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■und gleichmäßig aus dem Eotör durch die Atilaßöffnungen 19 der entsprechenden Abfuhrvorrichtung herausge BChleudert wird.

- Patentanspruch -

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Claims

Patentanspruch

Zentrifuge zur kontinuierlichen Verdichtung von Suspensionen auf einen hohen Konzentrationsgrad, mit einem um eine waagerechte Achse umlaufenden Rotor, welcher einen Satz konischer, in gleichem Abstand voneinander ineinander angeordneter Teller aufweist, wobei die Zwischenräume zwischen den Tellern am äußeren Umfang in den Verdichtungsraum mit dem Abfluß der verdichteten Fraktion und am inneren Umfang in den Sammelraum der zentrierten Fraktion münden, dadurch gekennzeichnet, daß der Tellersatz (9) durch den mittleren Teller (10) in zwei selbständige Separatoren (13 und 14) mit gleicher Positionsorientierung aufgeteilt ist und jeder Separator (13 und 14) einen eigenen selbständigen, Auslaßöffnungen (7) eines rohrförmigen Körpers (4·) zugeordneten Verteiler (15 bzw. 16) aufweist, wobei die Verteiler (15 "und 16) durch die Zwischenräume zwischen dem mittleren Teller (10) und den benachbarten Tellern (11 und 12) gebildet sind und Jeder Separator (13 bzw. 14) eine eigene Schälscheibe (5) aufweist.

18. November 1969/938

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