DE1757426A1

DE1757426A1 - Zentrifuge mit einem axial verschiebbaren schieber zum oeffnen und schliessen einer schlammablassoeffnung

Info

Publication number: DE1757426A1
Application number: DE19681757426
Authority: DE
Inventors: Johnsen Frank Birger; Olesen Henry Frederik
Original assignee: TITAN SEPERATOR AS
Current assignee: TITAN SEPERATOR AS
Priority date: 1967-05-25
Filing date: 1968-05-07
Publication date: 1973-02-08
Also published as: SE342991B; DK123281B; SE342991C

Description

Dr.W.P.Rarit 17C7/OD

Dip] -Jr--. JE.C.rinkener I 757426

Dipl.-I;^ir. .-■-■. fir.nesti

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Heinridi-Köaia-Str. 12

THRIGE-TITAN A/S, 0 d e η s e, Dänemark

Zentrifuge mit einem axial verschiebbaren Schieber zum Oeffnen und Schliessen einer Schlammablassöffnung. ^

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge mit einem axial verschiebbaren Schieber zum Oeffnen und Schliessen einer Schlammablassöffnung im Trennraum der Zentrifuge, welcher Schieber zusammen mit der Zentrifugentrommel zwei einander gegenüberliegende Arbeitskammern begrenzt, die bei Zufuhr von Steuerflüssigkeit den Schieber in Oeffnungs- bzw. in Schliessrichtung bewegen.

Vom schwedischen Patent 201 47Ö her ist eine solche Zentrifuge bekannt, bei welcher die beim Oeffnen des Schiebers aktive Kammer einen oder mehrere enge Auslasskanäle hat, durch die die Kammer entleert wird, wenn die Zufuhr von Steuerflüssigkeit unterbrochen wird. Die Schliesskammer wird während des normalen Betriebes der Zentrifuge mit Steuerflüssigkeit gefüllt gehalten, deren Druck ein Aufrechterhalten der geschlossenen Stellung des Schiebers sichert, da die Oeffnungskammer entleert und daher drucklos ist. Wenn der Schieber geöffnet werden soll, damit Schlamm aus der Zentrifuge abgelassen werden kann, wird der Oeffnungskammer, deren effektive Angriffsfläche grosser als die entsprechende Angriffsfläche der Schliesskammer ist, Steuerflüssigkeit zugeführt und der dadurch

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ORIGINAL INSPECTED

hervorgebrachte Druck in der Oeffnungskammer bewirkt das Oeffnen des Schiebers. Nach Aufhören der Flüssigkeitszufuhr zur Oeffnungsr kammer wird diese durch Auslasskanäle entleert, wodurch sich der Schieber wieder schliesst.

Bei der bekannten Zentrifuge geschieht das Schliessen des Schiebers relativ langsam, da der Druck in der Oeffnungskammer abhängig vom Querschnitt der Äuslasskanäle recht langsam fällt· Wird dieser Querschnitt verhältnismässig gross gewählt, ist eine entsprechend grössere Flüssigkeitsmenge zum Oeffnen erforderlich, da auch während des Oeffnungsvorganges ein Ausströmen aus der Arbeitskammer geschieht. Ausserdem geht die beim Oeffnen des Schiebers aus der Schliesskammer verdrängte Flüssigkeit verloren und neue Flüssigkeit muss zugeführt werden, um das Schliessen zu bewirken und danach den Schieber geschlossen zu halten.

Im Hinblick darauf, die angeführten Nachteile zu beseitigen, ist die erfindungsgemässe Zentrifuge dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskammer für das Schliessen des Schiebers eine grössere effektive Angriffsfläche als die Kammer für das Oeffnen des Schiebers hat und in Verbindung mit einem näher an der Rotationsachse der Trommel liegenden Reservoir steht.

Hierdurch wird ein schnelles und präzises Oeffnen und Schliessen des Schiebers mit einem minimalen Verbrauch an Steuerflüssigkeit erreicht. Das vorgeschriebene Reservoir nimmt die . Flüssigkeit aus der Schliesskammer auf, wenn diese durch die Zufuhr von Flüssigkeit zur Oeffnungskammer verdrängt wird, so dass hier keine Flüssigkeit vergeudet wird, und wenn der Druck in der Oeffnungskammer nach dem Unterbrechen des Flüssigkeitszufuhr abnimmt, überwindet der Druck in der Schliesskammer auf Grund der grö/sseren Angriffsfläche dieser Kammer schnell den Druck in der Oeffnungskammer

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und schliesst dadurch den Schieber schnell. Hierbei wird die Schliesakammer wieder mit der aus dem Reservoir zurückströmenden Flüssigkeit aufgefüllt, ohne dass Flüssigkeit von aussen her zugeführt wird.

Erfindungsgemäss kann der Verbrauch an Steuerflüssigkeit dadurch begrenzt werden, dass die Arbeitskammer für das Oeffnen des Schiebers bis auf einen oder mehrere Einlasskanäle für Steuerflüssigkeit geschlossen ist. Aus Rücksicht auf die notwendige Verdrängung von Flüssigkeit aus dieser Kammer beim Schliessen des Schiebers kann die Kammer doch einen oder mehrere enge Kanäle haben, die sie mit der Schliesskammer verbinden.

An Stelle der gerade erwähnten Kanäle kann erfindungsgemäss eine enge Passage vorhanden sein, die das Reservoir mit dem Einlasskanal für Steuerflüssigkeit zur Arbeitskammer für das Oeffnen des Schiebers verbindet.

Diese Passage kann erfindungsgemäss in einem herausnehmbaren Einsatz in der Zentrifugentrommel ausgebildet sein, wodurch ein Befreien der Passage von Kalk oder anderen Ablagerungen der Steuerflüssigkeit und gegebenenfalls ein Aendern des Querschnittareales der Passage, und zwar durch Auswechseln des Einsatzes, erleichtert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnung, die einen axialen Schnitt durch einen Teil der rotierenden Trommel in einer erfindungsgemässen Zentrifuge zeigt, näher erklärt.

Die Zentrifugentrommel hat ein Unterteil 1, das an einer rotierenden Antriebswelle 2 befestigt ist, und ein Oberteil 3« Die Teile 1 und 3 sind von einem Mantel 4 umgeben, in dem ein Spannring festgeschraubt ist. Ein zylindrischer Schieber 6 ist zwischen dem Unterteil 1 der Trommel und dem Mantel 4 axial verschiebbar und in seiner geschlossenen Stellung, die auf der Zeichnung gezeigt ist,

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liegt die Oberseite des Schiebers gegen eine im Oberteil 3 der Trommel angebrachte Dichtung 7 an, wodurch er den Trennraum 8 der Trommel geschlossen hält. Wenn der Schieber 6 nach unten verschoben wird, kann angesammelter Schlamm durch einen oder mehrere Spalte 9 im Mantel 4, die in Höhe eines ringförmigen Spalts 10 im stationären Teil der Zentrifuge liegen, aus dem Trennraum Ö abgelassen werden. Im Inneren der Zentrifuge befindet sich ausserdem ein Tellersatz 11 und ein Beschickungsrohr 12 für Flüssigkeit, die in der Zentrifuge behandelt werden soll.

Der Schieber 6 ist an seinem unteren Ende als ringförmiger

P Kolben 13 ausgebildet, der zusammen mit dem Unterteil 1 der Trommel bzw. dem Mantel 4 zwei Kammern 14 und 15 abgrenzt. Zum Abdichten der beiden Kammern dienen nicht gezeigte Dichtungsringe, die vorzugsweise in der äusseren Wand des Unterteils 1 über oder unter der Kammer 14 und in der äusseren Wand des Schiebers 6 angebracht sind. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, hat die Kammer 15 eine grössere effektive Angriffsfläche als die Kammer 14· In der Kammer .15 befindet sich während des normalen Betriebes der Zentrifuge eine Menge Steuerflüssigkeit, deren Druck die Unterseite des Kolbens 13 mit

t einer nach oben gerichteten Kraft beeinflusst. Die Kammer 14 enthält normalerweise auch Flüssigkeit, deren Druck die Oberseite des Kolbens 13 mit einer nach unten gerichteten Kraft beeinflusst, doch da diese Kraft auf Grund des genannten Unterschiedes zwischen den effektiven Angriffsflächen kleiner als die auf die Unterseite des Kolbens einwirkende Kraft ist, wird der Kolben 13 von einer resultierenden Kraft beeinflusst, die den Schieber 6 in der gezeigten Schliessstellung in Anlage gegen die Dichtung 7 hält.

Ein stationäres Zufuhrrohr 16 für Steuerflüssigkeit ist an seinem oberen Ende mit einer Düse versehen, von wo aus die Steuer-

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flüssigkeit an eine im Inneren des Unterteils 1 befindliche ringförmige Kammer 17 geliefert werden kann. Unter der Kammer 17 befindet sich ein ringförmiger Kanal 18, von welchem aus ein oder vorzugsweise mehrere mit gleichen Winkelabständen untereinander angeordnete Einlasskanäle 19 zur Oeffnungskammer 14 führen. Im Boden des Mantels 4 der Trommel ist ein ringförmiges Reservoir 20 ausgebildet, das durch einen oder mehrere Kanäle 21 in Verbindung mit der Schliesskammer 15 steht. Das Reservoir 20 hat ein solches Volumen, dass es die Flüssigkeitsmenge aufnehmen kann, die aus der Kammer 15 verdrängt wird, wenn der Schieber 6 aus der gezeigten Schliessstellung in die Ooffnungsstellung verschoben wird. Zwischen dem Reservoir 20 und dem Einlasskanal 19 befindet sich eine enge Passage 22. Während des normalen Betriebes der Zentrifuge ist nicht nur die Kammer 15 sondern auch der Kanal oder die Kanäle 21 und ein grösserer oder kleinerer Teil des Reservoirs 20 mit Flüssigkeit gefüllt. Der Kanal oder die Kanäle 19 enthalten normalerweise auch Flüssigkeit bis zum selben radialen Niveau wie die Steuerflüssigkeit im Reservoir 20.

Wenn der Schieber 6 zum Ablassen von Schlamm etc. aus dem Trennraum 8 geöffnet werden soll, wird ein nicht gezeigtes Ventil im Zufuhrrohr 16 geöffnet, wodurch der Kammer 17 und von dort aus den Verteilerkanälen 18 Steuerflüssigkeit zugeführt wird, von wo sie durch den Kanal oder die Kanäle 19 zur Oeffnungskammer 14 strömt und dadurch, nach und nach mit dem Füllen der Kanäle 19, den Druck in dieser erhöht. Das Oeffnen des besprochenen Ventils kann manuell geschehen oder von einem Mechanismus gesteuert werden, der das Entleeren der Zentrifugentrommel mit im voraus bestimmten Intervallen sichert. Der auf diese Weise erhöhte Druck in der Oeffnungskammer bewirkt, dass die auf die Oberseite des Kolbens 13 einwirkende Kraft grosser als die von der in der Kammer 15 befindlichen Flüssigkeits-

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menge auf die Unterseite des Kolbens ausgeübte Kraft wird, und der Kolben mit dem Schieber 6 bewegt sich daher abwärts und der Schlamm kann durch die Spalte 9 und 10 abgelassen werden. Die hierbei aus der Kammer 15 verdrängte Flüssigkeitsmenge strömt durch die Kanäle zum Reservoir 20. Es ist im übrigen einleuchtend, dass man durch Abstimmen der Menge Steuerflüssigkeit, die durch das Rohr 16 zugeführt wird, den Grad der Oeffnung des Schiebers 6 und damit die Menge Schlamm etc. variieren kann, die aus dem Trennraum 8 abgelassen wird, bevor dieser wieder verschlossen wird.

Wenn die Zufuhr an Steuerflüssigkeit aufhört, nimmt der Druck in der Oeffnungskammer 14 wieder ab, da ein Teil der im Kanal 19 stehenden Flüssigkeit durch die Passage 22 zum Reservoir 20 strömt, und bei Druckausgleich in den beiden Kammern bewegt sich der Kolben 13 mit dem Schieber 6 wieder aufwärts, wodurch die Schliesskammer 15 mit der vom Reservoir 20 durch den Kanal oder die Kanäle zurückströmende Flüssigkeit gefüllt wird. Hieraus ist zu ersehen, dass sich der Verbrauch an Steuerflüssigkeit auf die Menge beschränkt, die dazu erforderlich ist, den radial inneren Teil des Kanals oder der Kanäle 19, die Vo-lunenvergrösserung der Kammer 14 beim Oeffnen und den Verlust durch die Passage 22 nachzufüllen.

Die Passage 22 ist auf der Zeichnung als eine Bohrung im Unterteil 1 der Trommel gezeigt, kann aber mit Vorteil in einem herausnehmbaren Einsatz, der im Unterteil befestigt wird, ausgebildet sein. Hierdurch wird es ermöglicht, das Querschnittareal der Passage durch Auswechseln des Einsatzes zu ändern, und ein Befreien der Passage· von eventuellen Ablagerungen der Steuerflüssigkeit lässt sich leicht durchführen.

Die Erfindung ist oben in Verbindung mit einem Schieber beschrieben, dessen Oeffnen und Schliessen manuell oder zeitabhängig

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gesteuert wird. Sie kann jedoch auch bei Zentrifugentromme'n Anwendung finden, bei denen die Zufuhr von Steuerflüssigkeit zu der Kammer, die das Oeffnen des Schiebers bewirkt, in Abhängigkeit vom Schlammniveau im Trennraum der Trommel geschieht. An Stelle der gezeigten Passage zwischen dem Einlasskanal der Oeffnungskammer und dem Reservoir der Schliesskammer könnten auch ein oder mehrere Passa·- gen direkt zwischen den beiden Kammern bestehen, z.B. in Form schräg verlaufender Bohrungen im Kolben 13. Die Oeffnungskammer könnte auch in an und für sich bekannter Weise einen oder mehrere enge Auslasskanäle haben, die aus der Trommel herausführen und durch die die Kammer im Hinblick auf das Schliessen des Schiebers entleert werden könnte. Eine solche Ausführungsform würde jedoch einen etwas grösseren Verbrauch an Steuerflüssigkeit mit sich führen.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

l) Zentrifuge mit einem axial verschiebbaren Schieber zum Oeffnen und Schliessen einer Schlammablassöffnung im Trennraum der Zentrifuge, welcher Schieber zusammen mit der Zentrifugentrommel zwei einander gegenüberliegende Arbeitskammern begrenzt, die bei Zufuhr von Steuerflüssigkeit den Schieber in Oeffnungs- bzw. Schliessrichtung bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskammer für das Schliessen des Schiebers eine grössere effektive Angriffsfläche als die Kammer für das Oeffnen des Schiebers hat und in Verbindung mit einem näher an der Rotationsachse der Trommel liegenden Reservoir steht.
2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskammer für das Oeffnen des Schiebers bis auf einen oder mehrere Einlasskanäle für Steuerflüssigkeit geschlossen ist.
3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir mit dem Einlasskanal für Steuerflüssigkeit zur Arbeitskammer für das Oeffnen des Schiebers durch eine enge Passage in Verbindung steht.
4. Zentrifuge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Passage in einem herausnehmbaren Einsatz in der Zentrifugentrommel ausgebildet ist.

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