DE1632301C - Zentrifuge für Suspensionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge zum Trennen der festen Bestandteile einer Suspension von den flüssigen mit Ringen, die den Mantel der zum Austragende erweiterten Schleudertrommel bilden und die jeweils eine die Suspension in Filmstärke verteilende und dabei in. Strömungsrichtung größer werdende innere Fläche und eine die Flüssigkeit durch Adhäsion festhaltende, in Strömungsrichtung ebenfalls größer werdende äußere Fläche aufweisen (Prallringe), wobei die beiden Flächen eines Prallringes durch eine stetig gekrümmte Kante miteinander verbunden sind.

Bei einer solchen, z. B. aus der französischen Patentschrift 1 385 590 bekannten Zentrifuge wird zwar bereits ein hoher Entwässerungsgrad erreicht. Dieser ist manchmal jedoch nicht ausreichend, z. B. bei der Entwässerung von heiß geschnittenen und dabei mit Kühlwasser vermengten Kunststoffgranulaten, die bei einer inneren Temperatur von etwa 70° C eine Restfeuchte von lediglich 0,05 Gewichtsprozenten aufweisen sollen. Durch die USA.-Pantentschrift 952 653 ist zwar bereits bekanntgeworden, einen Luftstrom zur Austragung des Gutes und zur Erzielung eines höheren Trocknungsgrades zu verwenden, wobei ein besonderer Ventilator auf der Trommelwelle sitzt. Der vom Ventilator erzeugte Luftstrom trifft auf das Gut jedoch erst nach dessen Verlassen der Schleudertrommel. Die Trocknungswirkung ist hierbei für den vorgenannten Zweck noch immer nicht ausreichend, zumal die Bauart der Zentrifuge dort anders ist (keine Prallringe) und daher von vornherein für vorliegenden Zweck nicht geeignet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge zu schaffen, die einen noch größeren, nämlich z. B. den obengenannten Trocknungsgrad erreicht und trotz dieser Forderung eine einfache Bauart aufweist. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß bei der eingangs genannten Zentrifugenbauart radial außerhalb des jeweiligen Prallringes mit diesem mitrotierende und einen Luftstrom durch zwei bzw. je zwei benachbarte Ringe hindurch nach außen hervorrufende, vorzugsweise radial verlaufende Lüfterflügel vorgesehen werden. Durch diese Maßnahmen wird ein Luftstrom vom Raum innerhalb der Schleudertrommel in den Filtratraum hervorgerufen, der nicht nur das Granulat trocknet, sondern auch die feuchte Luft aus dem Trommelraum abführt und somit dazu beiträgt, den Trocknungsgrad des Granulats weiter zu erhöhen. Es ist ohne weiteres möglich, zwischen sämtlichen Prallringen je einen Lüfterflügelkranz anzuordnen, so daß Luft durch alle Spalte zwischen den Prallringen nach außen geblasen wird und die Trocknungswirkung optimal ist.

Eine konstruktiv einfache Ausführungsform der Erfindung bei Zentrifugen, deren Prallringe an mehreren radial verlaufenden Stäben befestigt sind, besteht darin, die Stäbe selbst im Bereich zwischen den einzelnen Prallringen als Lüfterflügel auszubilden, z. B. durch entsprechende Ausfräsungen. Es ist jedoch auch vorteilhaft, die Prallringe über Abstandsringe miteinander zu verbinden und in diese Lüfterflügel einzuarbeiten, z.B. ebenfalls durch Fräsen oder aber dadurch, daß der Abstandsring aus zwei flachen Ringscheiben besteht, zwischen denen die Lüfterflügel befestigt werden. Eine Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens liegt in der Maßnahme, die die Suspension verteilende innere Fläche des Prallringes bis zur gekrümmten Kante des zum engen Trommelende benachbart gelegenen Prallringes so zu verlängern, daß lediglich ein kleiner Schlitz bleibt. Durch diese Maßnahme wird die Luftführung am Granulat vorbei wesentlich verbessert.

Andere vorteilhafte Weiterentwicklungen können den Unteransprüchen entnommen werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt

ίο F i g. 1 eine Zentrifuge nach der Erfindung im Längsschnitt mit drei Prallringen und einem Entspannungsraum,

F i g. 2 und 3 Formen der Lüfterflügel nach den Linien II-II bzw. III-III in Fig. 1,

F i g. 4 bis 7 Varianten des Dichtungsraumes nach Fig. 1.

In einer kegelförmig zum oberen Austragende erweiterten drehbaren Schleudertrommel 1 gleitet die über das Einlaufrohr 2 aufgegebene Suspension in

ao Richtung des Trommelendes. Auf diesem Weg wird der Suspension die Feuchtigkeit weitgehend entzogen. Zu diesem Zweck weist der Trommelmantel drei Prallringe 4 auf, die über Abstandsringe 10 und 11 miteinander verbunden sind. Die Prallringe weisen eine innere Fläche 5, eine äußere Fläche 6 und zwischen diesen Flächen eine abgerundete Kante 7 auf. Die inneren Flächen 5 der beiden oberen Prallringe 4 sind nach unten durch Anschlußflächen 8 so verlängert, daß Spalten 9 entstehen.

Die Suspension wird auf der unteren inneren Fläche 5 zunächst bis zur Kante 7 hochgefördert. Die Suspension gelangt von dort infolge ihrer kinetischen Energie auf die untere Anschlußfläche 8, wogegen ein Teil der Flüssigkeit an der Kante 7 und an der unteren äußeren Fläche 6 infolge Adhäsion entlangfließt und dann in den Filtratraum 14 abgeschleudert wird, von wo die Flüssigkeit ausgetragen wird. Dieser Vorgang wiederholt sich an den oberen Prallringen 4, bis das trockene Gut auf einen Räumring 19 geschleudert wird, der sich mit seinem Außendurchmesser bis zum Gehäuse 15 erstreckt und daher einen Durchtritt der Gutteile nach unten verhindert. Der Raum oberhalb des Räumringes ist mit tangentialen Austragstutzen zur Austragung der Gutteile versehen (nicht dargestellt).

Die Abstandsringe 10 und 11 weisen die Besonderheit auf, daß sie aus zwei Ringscheiben bestehen, zwischen denen radial verlaufende Lüfterflügel 12 bzw. 13 angeordnet sind, die nach den Fig. 2 und 3 entweder gekrümmt bzw. eben ausgebildet sind. Die Lüfterflügel laufen zusammen mit den Prallringen 4 um und erzeugen eine Luftströmung vom Innenraum der Schleudertrommel 1 durch die Spalten 9 hindurch in den Filtratraum 14. Diese Luftströmung saugt feuchte Luft aus dem Trommelinnenraum heraus und beschleunigt die Trocknung der zunächst noch feuchten Feststoffe.

Auf Grund dieser Luftströmung sind weitere Maßnahmen empfehlenswert, nämlich eine besondere

Luftzuführung in den Innenraum der Trommel 1 und eine besondere Luftabführung aus dem Filtratraum 14. Im Zusammenhang mit der Luftzuführung ist es zweckmäßig, daß das Zentrifugengehäuse 15 am weiten Ende der Schleudertrommel 1 mit mehreren

65. Luftzuführungsöffnungen 16 versehen ist und daß zwischen diesen Öffnungen und der Schleudertrommel eine die Luft verteilende, achssenkrecht angeordnete Platte 17 vorgesehen wird. Die Platte 17 ist

am Einlaufrohr 2 befestigt und bewirkt eine günstige Verteilung der einströmenden Luft, die nach F i g. 1 vor ihrem Eintritt in die Zentrifuge noch durch ein Filter 18 geleitet wird. Gegebenenfalls kann die Menge der einströmenden Luft mittels Klappen oder Schiebern verändert werden.

Die Luftabführung aus dem Filtratraum soll vermeiden, daß Flüssigkeitsteilchen hochgedrückt werden und zwischen dem rotierenden Räumring 19 und dem Gehäuse 15 austreten können. Hierzu ist ein als Entspannungsraum ausgebildeter Dichtraum 21 vorgesehen, der mit der Atmosphäre über Öffnungen 23 in Verbindung steht und sich am weiten Ende der Trommel 1 oberhalb der oberen Lüfterflügel 12 an den Filtratraum 14 anschließt und von diesem nur durch einen Spalt 22 getrennt ist, und zwar mittels einer am Gehäuse 15 befestigten Ringscheibe 24. Der Entspannungsraum 21 bewirkt eine gute Abdichtung zwischen dem Filtratraum 14 und dem oberhalb des Räumringes 19 gelegenen Raum, da die Öffnungen 23 für einen Druckausgleich sorgen. Der Spalt 22 hat dabei die Aufgabe, daß die Flüssigkeit nicht nach außen gelangt.

F i g. 4 zeigt einen durch eine Ringscheibe 26 abgetrennten Entspannungsraum 25, bei dem die Öffnungen 23 nach F i g. 1 weggefallen sind. Statt dessen ist der Entspannungsraum 25 an einen bis in dessen Höhe reichenden und in F i g. 5 in einem Schnitt nach der Linie V-V in F i g. 4 dargestellten Austragstutzen 27 des Filtratraums 14 angeschlossen. Auf Grund einer Injektorwirkung wird Luft aus dem Entspannungsraum 25 gesaugt, wodurch dort ein Unterdruck entsteht und somit eine Abdichtung zwischen dem Filtratraum 14 und dem oberhalb des Räumringes 19 gelegenen Raum vorhanden ist. Es ist zweckmäßig, den Entspannungsraum 25 größer als den Entspannungsraum 21 nach F i g. 1 und den Spalt 28 kleiner als den Spalt 22 nach F i g. 1 zu machen. Statt der einen Ringscheibe 26 können auch mehrere vorgesehen werden, wie dies in F i g. 6 gezeigt ist (Ringscheiben 29 und 30). Dadurch entsteht ein mehrteiliger Entspannungsraum 31, 32.

Statt eines oder mehrerer Entspannungsräume kann auch ein Druckraum 35 vorgesehen werden, wie der Teilausschnitt der Zentrifuge in F i g. 7 zeigt. Über ein Rohr 37 wird Druckluft zugeführt, die insbesondere durch den Spalt 32 an der Ringscheibe 36 in den Filtratraum 14 abströmen kann. Auch hierbei wird eine gute Abdichtung zwischen dem Filtratraum 14 und dem oberhalb des Räumringes 19 gelegenen Raum erzielt.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Zentrifuge zum Trennen der festen Bestandteile einer Suspension von den flüssigen mit Ringen, die den Mantel der zum Austragende erweiterten Schleudertrommel bilden und die jeweils eine die Suspension in Filmstärke verteilende und dabei in Strömungsrichtung größer werdende innere Fläche und eine die Flüssigkeit durch Adhäsion festhaltende, in Strömungsrichtung ebenfalls größer werdende äußere Fläche aufweisen (Prallringe), wobei die beiden Flächen eines Prallringes durch eine stetig gekrümmte Kante miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß radial außerhalb des jeweiligen Prallringes (4) mit diesem in an sich bekannter Weise mitrotierende und einen Luftstrom durch zwei bzw. je zwei benachbarte Prallringe hindurch nach außen hervorrufende, vorzugsweise radial verlaufende Lüfterflügel (12,13) vorgesehen sind.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, bei der die Prallringe an mehreren radial verlaufenden Stäben befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe selbst im Bereich zwischen den einzelnen Prallringen als Lüfterflügel ausgebildet sind.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Prallringe (4) mittels Abstandsringen (10,11) miteinander verbunden sind und daß in diese Lüfterflügel (12,13) eingearbeitet sind.

4. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Suspension verteilende innere Fläche (5) des Prallringes (4) bis zur gekrümmten Kante (7) des zum engen Trommelende benachbart gelegenen Prallringes so verlängert ist, daß lediglich ein kleiner Spalt (9) vorhanden ist.

5. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15) am weiten Ende der Schleudertrommel eine oder mehrere Luftzuführungsöffnungen (16) aufweist und daß zwischen den Öffnungen und der Schleudertrommel (1) eine die Luft verteilende, achssenkrecht angeordnete Platte (17) vorgesehen ist.

6. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen z. B. mit der Atmosphäre mittels Öffnungen (23) in Verbindung stehenden Entspannungsraum (21 bzw. 25 bzw. 31, 32), der sich am weiten Trommelende an den Filtratraum (14) anschließt und von diesem nur durch einen Spalt (22 bzw. 28) getrennt ist.

7. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Druckraum (25), der sich am weiten Trommelende an den Filtratraum (14) anschließt und von diesem nur durch einen Spalt (32) getrennt ist.

8. Zentrifuge nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Entspannungsraum (21 bzw. 25 bzw. 31, 32) bzw. der Druckraum (35) durch eine oder mehrere am Gehäuse (15) befestigte Ringscheiben (24 bzw. 26 bzw. 29 und 30 bzw. 36) vom Filtratraum (14) getrennt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen