DE1910900C3 - - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
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- B04B—CENTRIFUGES
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- B04B5/0442—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers with means for adding or withdrawing liquid substances during the centrifugation, e.g. continuous centrifugation
- B04B2005/0471—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers with means for adding or withdrawing liquid substances during the centrifugation, e.g. continuous centrifugation with additional elutriation separation of different particles
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum scharfen Klassieren eines in Suspension befindlichen
Feststoffes verschiedener Korngröße in Fraktionen einheitlicher Korngröße, insbesondere zum Klassieren
von Schleifmitteln, mit Hilfe einer Trägerflüssigkeit und auf eine Zentrifuge zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei möglichst scharfen Klassierungen war man bisher
auf statische Verfahren angewiesen. Hierzu dienen in Kaskaden hintereinander angeordnete Behälter, von
denen der am höchsten angeordnete zuerst mit dem rohen Klassiergut gefüllt wird. Anschließend wird durch
dieses Gut eine Trägerflüssigkeit im Aufstrom geleitet, bis lediglich die grobe Fraktion in dem Behälter
verbleibt Die über einen Überlauf in den folgenden Behälter abgedrängte feinere Fraktion wird in diesem
zwecks weiteren Klassierens den gleichen Maßnahmen unterzogen. Infolge der geringen Sinkgeschwindigkeit
feinstkörniger Feststoffe in statischen Behältern ist jedoch der zeitliche und infolge der Kaskadenanordnung der räumliche Aufwand erheblich. Um wenigstens
einigermaßen wirtschaftliche Bedingungen einzuhalten, wurde daher bisher die Trennkorngröße auf ein
Mindestmaß von etwa 5 μ beschränkt Es besteht aber vielfach und insbesondere beim Klassieren von Schleifmitteln oder Farbfeststoffen der dringende Bedarf,
Feststoffteilchen unterhalb der 5^-Grenze schnell abzuscheiden.
Hierzu bieten sich ein zentrifugales Schwerefeld benutzende Verfahren an, indessen reicht die Klassierschärfe, die mit den bekannten Hydrozyklonen,
Dekantierzentrifugen oder Vollmantelzentrifugen erreicht wird, für das Klassieren von Schleifmitteln nicht
aus. Es ist zwar eine Siebzentrifuge bekanntgeworden, bei der eine Erhöhung der Klassierschärfe dadurch
erzielt wird, daß die Feinfeststoffe in größerem Ausmaß enthaltende spiegelnahe Suspensionsschicht durch Unterschichten mit einer in die Suspension eingeleiteten
Trägerflüssigkeit über einen überlauf abgedrängt wird (DBGM 1846194), aber auch bei diesem Verfahren
setzen sich noch an den Grobfeststoffen anhaltende
Durch die DT-AS 1120261 ist eine Zentrifuge
bekannt bei der die radial außen sich absetzenden spezifisch schweren Feststoffe mittels einer in diesem
Bereich eingeführten Trägerflüssigkeit (Spültlüssigkeit)
ίο abgeführt werden.
Die GB-PS 10 36 543 vermittelt die Lehre, einer in
einem Fliehkraftfeld und im Aufstrom befindlichen Suspension eine Trägerflüssigkeit zuzuführen, die
lediglich zum Transport der bereits von den groben
Feststoffen befreiten Suspension zu einem zweiten
Trennbereich dient
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei hoher Abscheidungsgeschwindigkeit der
Kornfraktionen eine möglichst gute Trennschärfe insbesondere der Leichtfraktionen erzielt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden gemäß der Erfindung die Maßnahmen nach dem Kennzeichen des
Anspruchs 1 vorgeschlagen. Dadurch wird ein gleichmä
ßiges Durchströmen des geschichteten Klassiergutes
entgegen der Einwirkung der Fliehkraft und entgegen der Bewegungsrichtung der sedimentierenden Grobfraktion erzielt wodurch an diesen anhaftende Feinfeststoffe abgelöst und mitgenommen werden.
Das Ablösen wird in günstiger Weise dadurch beeinflußt daß die Aufströmgeschwindigkeit der
Trägerflüssigkeit im Bereich des Eintritts in die Suspension größer gehalten wird als beim Verlassen des
Suspensionsbereichs. Außerdem wird dabei eine zu
rasche Sedimentation verhindert, bei der sich ein
festgefügter Filterkuchen mit darin eingeschlossenen
und nur schwierig ausschwemmbaren Feinfeststoffen
bildet
auszuführen, werden die Maßnahmen nach Anspruch 3 empfohlen.
Zweckmäßigerweise kann an den Klassiervorgang eine Filtrierperiode angeschlossen werden, wozu nach
dem Abfließen der Fraktion bzw. Fraktionen mit der
jeweils gegenüber der Aufströmgeschwindigkeit der
Trägerflüssigkeit niedrigeren Sinkgeschwindigkeit zunächst die Trägerflüssigkeit und anschließend der über
die als Sieb ausgebildete Engstelle in den Aufnahmeraum geschleuderte flüssige Anteil der zurückbehalte-
so nen Fraktion ausgeschält und danach der am Sieb
abgesetzte Feststoff ausgetragen wird. Dieser Feststoff weist einen hohen Trocknungsgrad auf, weil das in
üblicher Weise den Siebboden abdeckende Filtertuch oder ein anderes beispielsweise aus Sinterplatten
SS bestehendes Filtermittel durch die durchströmende klare Trägerflüssigkeit gewaschen und hierdurch für das
Filtrat gut durchlässig wird.
Da in vielen Fällen das Anwachsen der am Sieb abgesetzten Feststoffschicht infolge der feinen Körnung
nur sehr langsam erfolgt, kann nach dem Entwässern der zurückbehaltenen Fraktion von neuem Klassiergut
und Trägerflüssigkeit zugeführt und das Abscheiden der unter einer bestimmten Trennkorngröße liegenden
Fraktion einmal oder mehrere Male wiederholt werden,
bis der abgesetzte Feststoff für das Austragen eine
bestimmte Schichtstärke erreicht hat
Anspruch 4 gibt eine zweckmäßige Maßnahme für den Beginn der einzelnen Chargen an.
Zum Durchführen des Verfahrens wird eine Zentrifuge mit einem beispielsweise an einem Ende der
Schleudertrommel angeordneten, als Ringstirnwand oder Stirnwand mit Durchbrechungen ausgebildeten
Überlaufwehr für die abfließende Fraktion und einem s unter den Suspensionsspiegel reichenden Einlaufkanal
für eine Trägerflüssigkeit vorgeschlagen, deren Schleudertrommel gemäß der Erfindung in an sich
bekannter Weise als Vollmanteltrommel ausgebildet und mit einem, einen Siebboden aufweisenden Einsatz
versehen ist, der den Schleuderraum in zwei durch diesen Siebboden miteinander verbundene Räume
unterteilt, von denen der eine als Klassierraum vorgesehen ist und der andere Raum (Aufnahmeraum)
radial außerhalb des Klassierraumes liege und mit dem Einlaufkanal für die Trägerflüssigkeit verbunden ist In
weiterer Ausgestaltung der Zentrifuge gemäß der Erfindung soll der Einsatz als eine zur Achse der
Schleudertrommel offene Rinne ausgebildet und der im Bereich der Rinnensohle vorgesehene Siebboden im
wesentlichen parallel und in geringem Abstand zum Trommelmantel angeordnet werden.
Um die Aufströmgeschwindigkeit der Trägerflüssigkeit im Bereich des Eintritts in den Klassierraum
gegenüber der Geschwindigkeit am Oberlauf um ein Mehrfaches zu erhöhen, wird empfohlen, den Einsatz
zur Rinnensohle hin zu verengen, wozu dieser mindestens eine einwärts geneigte Seitenwand aufweisen
kann.
In konstruktiv einfacher Ausführung der Zentrifuge mit einer als Überlaufwehr für die abfließende Fraktion
dienenden Ringstirnwand kann die dem Einlaufkanal abgewandte Seitenwand des Einsatzes von der Ringstirnwand
selbst gebildet werden. Ferner wird vorgeschlagen, die andere Seitenwand des Einsatzes über den
Bereich der Ringstirnwand hinaus zu verlängern, so daß sie eine Wand des Einlaufkanals für die Trägerflüssigkeit
bildet Die Zuführung der Trägerflüssigkeit in den Aufnahmeraum kann bei der Zentrifuge mit als
Überlaufwehr für die abfließende Fraktion dienenden Durchbrechungen in der Trommelstirnwand auch so
vorgenommen werden, daß der Einlaufkanal von dem anderen als Ringstirnwand ausgebildeten Trommelende
und einer im Abstand von dieser angeordneten Zwischenwand mit Durchflußöffnungen gebildet wird
Dabei kann die Ringstirnwand als Wehr für die Trägerflüssigkeit vorgesehen werden, wobei es sich
empfiehlt, dieses höhenverstellbar auszubilden, wodurch eine besonders genaue Regelung der Aufströmgeschwindigkeit
der Trägerflüssigkeit in den Klassierraum erzielt werden kann.
Um ein nachteiliges Zirkulieren der Trägerflüssigkeit in Unifangsrichtung der Schleudertrommel zu vermeiden,
ist es auch günstig, den rinnenförmigen Einsatz, z. B.
durch Querwände in mehrere Abschnitte zu unterteilen. Zweckmäßigerweise kann hierzu der Einsatz mehrere,
auf einem Stützring verteilte und vorzugsweise lösbar
angeordnete Behälter aufweisen. Diese lassen sich leicht reinigen, was beim Klassieren von Farbfeststoffen von
besonderer Bedeutung ist Ferner sollen die Behälter zumindest einen kegeligen TeQ aufweisen, dessen Höhe
etwa das 5- bis 8f«che des mittleren Durchmessers beträgt Durch diese Maßnahme wird eine im
wesentlichen turbulenzfreie und gleichmäßig verteilte Auf strömung der Trägerflüssigkeit bewirkt
Es ist im Hinblick auf gunstige Strömungsverhältnisse
der Trägerflüssigkeit auch empfehlenswert, die Behälter mit einem an den kegeligen Teil anschließenden nach
außen gekrümmten Teil zu versehen, dessen Mantellinie vorzugsweise einer Hyberbelkurve folgt. In diesem als
Beruhigungszone dienenden Teil wird die Sinkgeschwindigkeit des Grenzkorns durch die Aufströmgeschwindigkeit
der Trägerflüssigkeit gerade aufgehoben, wodurch die Feststoffe in diesem Bereich der Behälter
im wesentlichen schwebend gehalten werden. Um die einzelnen Behälter möglichst gleichmäßig mit Trägerflüssigkeit
zu versorgen, wird weiter vorgeschlagen, in deren Boden ein Filtermittel mit einem relativ großen
Strömungswiderstand, z. B. Sinterplatten, vorzusehen.
Ein Umstand, der sich beim kontinuierlichen Betrieb einer Schleudertrommel mit einem in Abschnitte
unterteilten rinnenförmigen Einsatz oder einzelnen Behältern als schwierig erweist, ist die Zumessung des
Klassiergutes in diese Abschnitte bzw. Behälter Insbesondere soll dabei die bereits ausgebildete
Schichtung möglichst wenig gestört werden. Gemäß dei Erfindung wird daher vorgeschlagen, zur Zuführung de:
Klassiergutes in die Abschnitte bzw. in die Behaltet einen mit der Schleudertrommel koaxial verbundener
Verteilerstern mit im wesentlichen strahlenförmig zu je einem Abschnitt bzw. einem Behälter führender
Verteilrohren vorzusehen, in den ein Einlaufrohr frei hineinragt und dessen Rückwand vorzugsweise mil
einer zentralen — z. B. kraterförmigen — Einsenkung versehen ist Dadurch wird ein Verspritzen des
Klassiergutes beim Zuführen weitgehend vermieder und durch das infolge der wirkenden Zentrifugalkraft
entstehende Aufsteigen des zugeführten Gutes auf der Kratermantel wird eine gleichmäßige Verteilung dieses
Gutes erzielt
Eine besonders gleichmäßige Zuführung des Klassiergutes in die Abschnitte des rinnenförmigen Einsatzes
oder in die Behälter kann nach einer bevorzugter Variante auch dadurch bewirkt werden, daß eine mit dei
Schleudertrommel fest verbundene und koaxial in diesel angeordnete Verteilertrommel vorgesehen ist, in derer
Mantel — vorzugsweise in dessen Bereich trichterförmig ausgebildete — Verteilrohre eingesetzt sind, die
mindestens zu je einem Abschnitt bzw. Behälter führen.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt Es
zeigt
F i g. 1 einen Längsmittelschnitt durch die Schleudertrommel mit einem ringförmig zusammenhängend
ausgebildeten Einsatz,
Fig. 2 einen Längsmittelschnitt durch die Schleudertrommel
mit einem in Abschnitte unterteilten Einsatz,
F i g. 3 einen Teilschnitt durch die Schleudertrommel nach Fig.2, der die Einstellung der Spiegelhöhe dei
Trägerflüssigkeit zeigt,
F i g. 4 eine Ansicht des versteilbaren Überlaufwehr!
für die Trägerflüssigkeit,
F i g. 5 einen Längsmittelschnitt durch die Schleudertrommel mit einem Einzelbehälter aufweisenden Einsatz und
Zum Klassieren von Feststoffe verschiedenste! Korngröße enthaltende Schleudergüter in Fraktioner
einheitlicherer Korngrößen durch Auswaschen dei feinen Fraktionen mittels einer im Aufstrom durch da!
Klassiergut geleiteten aus Wasser oder Filtrat bestehen den TrlgerflOssigkeit und Überlaufen derselben aus
dem Schleuderraum sowie zum nachfolgenden Filtrieren der in diesem zurückbleibenden groben Fraktion is
eine Klassierzentrifuge mit einer als Vollmanteltromme ausgebildeten Schleudertrommel 1 vorgesehen, ν
deren einem Trommelende eine als volle Scheibe ausgebildete Trommelstirnwand 2 angeordnet ist. Diese
Stirnwand ist zur Aufnahme des freien Endes der Trommelwelle 3 mit einer Blindnabe 4 versehen,
wogegen das andere Trommelende eine offene Ringstirnwand 5 aufweist, durch deren Öffnung ein zur
Zuführung des Klassiergutes dienendes Einiaufrohr 6 in den Schleuderraum ragt.
Der Schleuderraum ist durch einen im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 rinnenförmig ausgebildeten und
nach den F i g. 2 bis 6 mit Behältern versehenen Einsatz 7 in zwei Räume unterteilt, von denen der dem
Rinneninnern zugeordnete Raum 8 als Klassierraum und der äußere Raum 9 als Aufnahmeraum für die
Trägerflüssigkeit dient. Beide Räume 8, 9 sind durch einen im Bereich der Rinnensohle vorgesehenen
Siebboden 10 miteinander verbunden. Zum Füllen des äußeren Raumes 9 ist dieser mit einem Einlaufkanal 11
für die Trägerflüssigkeit verbunden, dem diese Flüssigkeit über ein weiteres durch die öffnung der
Ringstirnwand 5 ragendes Füllrohr 12 zugeführt wird. Der Einsatz 7 ist so im Schleuderraum angeordnet, daß
er zur Achse der Schleudertrommel 1 geöffnet ist und seine Sohle bzw. sein Boden im wesentlichen parallel
und in geringem Abstand zum Trommelmantel 13 verläuft.
Gemäß F i g. 1 erstreckt sich der Einsatz 7 ringartig über den Umfang des Schleuderraumes und entspricht
im Querschnitt einer zur Trommelachse offenen Trapezrinne, in dessen Sohle der Siebboden 10
eingesetzt ist. Eine der beiden Seitenwände dieser Trapezrinne wird von der dem Trapez entsprechend
ebenfalls schräg ausgebildeten Ringstirnwand 5 selbst gebildet und dient als ein Überlaufwehr für die
überschüssige Trägerflüssigkeit bzw. für die ablaufende Fraktion. Die andere Seitenwand des Einsatzes 7
dagegen bildet zusammen mit der benachbarten geschlossenen Trommelstirnwand 2 den Einlaufkanal 11
für die Trägerflüssigkeit. Um die zum Aufströmen der Trägerflüssigkeit erforderliche positive Spiegeldifferenz
zwischen dieser und dem Klassiergut sicherzustellen, ist der Innendurchmesser der den Einlaufkanal 11
begrenzenden Seitenwand des Einsatzes 7 kleiner gehalten als der Öffnungsdurchmesser der Ringstirnwand
5.
Die Trägerflüssigkeit soll in dem Klassiergut ungestört und möglichst ohne Seitenabdrängung aufströmen
können. Hierzu dient ein etwas unterhalb des Klassiergutspiegels angeordnetes Gitter 14, wodurch sich im
wesentlichen nur oberhalb dieses Gitters eine zur öffnung der Ringstirnwand 5 gerichtete Querströmung
ausbildet Für das Filtrieren ist der äußere Raum 9 entleerbar ausgebildet. Zur Entleerung dient ein
Schälrohr 15, das in eine an der äußersten Stelle dieses Raumes angeordnete Mulde 16 einschwenkbar ist
Die Zentrifuge gemäß F i g. 2 bis F i g. 4 unterscheidet
sich von dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 dadurch, daß der als Klassierraum dienende Innenraum 8 des
Einsatzes 7 nicht als zusammenhangender Ringraum ausgebildet ist, sondern durch Querwände in mehrere
voneinander getrennte Abschnitte unterteilt ist Diese Querwände können halbzylindrisch ausgebildet werden,
so daß eine Anzahl über den Umfang verteilter Behälter 17 entstehen, die in einem den äußeren Raum 9 nach
innen abdeckenden Stützring 18 eingesetzt sind. Dadurch wird vermieden, daß das Klassiergut in
Umfangsrichtung der Schleudertrommel umläuft Ein weiterer Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach
F i g. 1 ist darin zu sehen, daß die über den Rand der Behälter 17 überlaufende Fraktion durch Durchbrechungen
19 in der Trommelstirnwand 2 abfließen kann, wozu der Stützring 18 zu dieser Stirnwand leicht geneigt
vorgesehen ist.
Des weiteren ist der Einlaufkanal 11 für die Zuführung der Trägerflüssigkeit bei der Zentrifuge
gemäß F i g. 2 von der Ringstirnwand 5 und einer im Abstand von dieser angeordneten Zwischenwand 20
ίο gebildet, die im Bereich des Trommelmantels 13 eine
Reihe von Durchflußöffnungen 21 zum äußeren Raum 9 aufweist. Diese Anordnung des Einlaufkanals U eignet
sich in konstruktiv einfacher Weise dazu, in diesem ein verstellbares Wehr vorzusehen, wodurch die Spiegeldifferenz
zwischen der Trägerflüssigkeit und dem Schleudergut genau eingestellt und eingehalten werden k-.iin.
Der überschüssige Anteil der in den Einlaufkanal 11 eingeleiteten Trägerflüssigkeit läuft über die als Wehr
dienende Ringstirnwand 5 ab.
Eine einfache Regelung des Trägerflüssigkeitsspiegels, der sich bei den Ausführungsbeispielen nach F i g. 1
und F i g. 5 nach Druckdifferenz und Zulaufgeschwindigkeit der Trägerflüssigkeit einstellt, wobei eine
genaue Zulaufdosierung erforderlich ist, ist dann möglich, wenn die Ringstirnwand 5 im Bereich ihrer
öffnung — wie insbesondere F i g. 3 zeigt — mit V-förmigen Schlitzen 22 versehen ist, welche in diese
öffnung ausmünden. Entsprechend weist eine im Einlaufkanal 11 unmittelbar hinter der Ringstirnwand 5
vorgesehene drehbare Ringscheibe 24 Schlitze 23 auf, die zu denen der Ringstirnwand S deckungsgleich sind
und wie deren Schlitze 22 angeordnet sind. Durch Verdrehen der Ringscheibe 24 können aus einer
Endstellung, in der sich deren Schlitze 23 mit denen der Ringstirnwand 5 decken, bis zur anderen Endstellung, in
der die Schlitze 23 der Ringscheibe 24 durch den zwischen benachbarten Schlitzen 22 vorgesehenen
vollen Teil der Ringstirnwand 5 verschlossen sind, alle Zwischenstellungen eingestellt werden, wobei in jeder
Zwischenstellung V-förmige Schlitze in einer vom Grad der Verdrehung abhängigen Tiefe entstehen und der
Trägerflüssigkeitsspiegel entsprechend steigt oder fällt. Zum Verdrehen der Ringscheibe 24 gegenüber der
Ringstirnwand 5 ist im Bereich des äußeren Scheibenumfangs der Ringscheibe 24 ein Zahnsegment 25
angeordnet in das ein Ritzel 26 mit einer durch den Mantelteil des Einlaufkanals 11 geführten Welle 27
eingreift, die am freien Ende als Vierkant ausgebildet ist, wodurch die Ringscheibe 24 leicht von Hand verdreht
werden kann.
Die Trägerflüssigkeit kann ebenso wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, vor der Beschickung der
Behälter 17 mit neuem Klassiergut mittels eines Schälrohres 15 abgezogen werden. Zum Einleiten des
Klassierguts in die Behälter 17 dient ein an der Trommelstirnwand 2 koaxial angeordneter und mit
dieser umlaufender Verteilerstern 28, der das Klassiergut mittels strahlenförmig zu je einem Behälter 17
führenden Verteilerohren 29 gleichmäßig in die einzelnen Behälter Xl verteilt An der Rückwand des
Verteilersterns 28 befindet sich eine zentrale kraterförmige Einsenkung 30 in die das Einlaufrohr 6 hineinragt
Das sich in dieser Einsenkung stauende Klassiergut steigt am Kratermantel auf und verteilt sich gleichmäßig
längs des Umfanges.
Die Zentrifuge nach Fig.5 weist zwei Reihen
nebeneinander am Umfang verteilter Behälter 17 auf. Diese Behälter sind mit zum freien Ende sich kegelig
erweiternden Mantelflächen vorgesehen, damit am Behälterboden ein Mehrfaches der im offenen Ende
vorhandenen Aufströmgeschwindigkeit der Trägerflüssigkeit erreicht wird. Hierdurch wird verhindert, daß die
über dem Trennschnitt liegenden Grobfeststoffe zu rasch sedimentieren, wodurch sich ein stabiler Filterkuchen
bilden könnte, in dem noch viele Feinteile eingeschlossen sind. Die erforderliche große Querschnittsdifferenz
läßt sich günstig in einzelnen kegeligen Behältern 17 erreichen, wobei diese indessen nur
schwach kegelig auszubilden sind, um ein störendes Abreißen der Aufströmung in den Behältern 17 zu
vermeiden. Bei einer Schleudertrommel 1 mit 100 cm Durchmesser und 50 cm Trommelbreite ergab sich eine
Anzahl von 400 in den Stützring 18 eingesetzter Behälter 17, von denen jeder eine Höhe von 20 cm
sowie einen oberen Durchmesser von 5,0 cm und einen unteren von 1,0 cm aufwies. Zur Zuführung des
Klassiergutes in die einzelnen Behälter 17 ist eine mit der Schleudertrommel 1 fest verbundene und koaxial in
dieser angeordnete Verteilertrommel 31 vorgesehen, in deren Mantel mit Trichterausmündungen 32 versehene
Verteilrohre 29 eingesetzt sind, die zu je einen Behälter 17 führen. Um die relativ große Anzahl der einzelnen
Behälter 17 mit Trägerflüssigkeit gleichmäßig zu versorgen, sind Filtermedien mit relativ großem
Strömungswiderstand, z. B. Sinterplatten, im Siebboden f Q dieser Behälter angeordnet.
Wie aus F i g. 6 zu ersehen ist, ist an den kegeligen Teil 17a eines jeden Behälters 17 ein sich nach oben
kurvenartig erweiternder Teil 176 angeschlossen, dessen Mantellinien nach Art einer Hyperbelkurve nach
außen gekrümmt sind. Der Teil Mb des Behälters 17 dient als Beruhigungszone, in der die Geschwindigkeit
des Grenzkornes in radialer Richtung nahezu Null wird. Um diese Beruhigung zu erreichen, muß für eine
bestimmte Korngröße die Bedingung, daß die Sinkgeschwindigkeit gleich der Aufströmgeschwindigkeit ist,
erfüllt sein. Unter dieser Voraussetzung ergibt sich für den veränderlichen Radius r des Behälters 17 in der
Beruhigungszone die Bedingung
r = r0 RoIR
wobei rder Radius des Behälters 17 an der betrachteten
Stelle der Beruhigungszone (gekrümmter Teil Mb), R der Trommelradius an der betrachteten Stelle der
Beruhigungszone sowie ro der Ausgangsradius des Behälters 17 an der Übergangsstelle vom kegeligen Teil
17a zum gekrümmten Teil Mb und Ro der Trommelradius
an dieser Stelle ist.
Die mit der gemäß der Erfindung ausgebildeten Schleudertrommel 1 versehene Zentrifuge arbeitet im
Chargenbetrieb. Beim Vollfüllen des dem Rinneninnern
zugeordneten Raumes 8 bzw. der Behälter 17 mit dem Klassiergut und dem äußeren Raum 9 mit Trägerflüssigkeit
Findet zunächst in beiden Räumen 8, 9 ein Niveausausgleich statt und die Feststoffe beginnen sich
je nach Korngröße mit mehr oder minder hoher Geschwindigkeit abzusetzen. Nach weiterer Zugabe
von Trägerflüssigkeit in gleichmäßigem Strom wird deren Spiegel gegenüber dem des Klassiergutes
angehoben. Infolge des entstehenden Druckunterschiedes am Siebboden 10 dringt die Trägerflüssigkeit durch
diesen hindurch, steigt im Aufstrom entgegen der Bewegungsrichtung der sedimentierenden Grobfeststoffe
im Klassiergut auf und läuft schließlich über die
ίο Ringstirnwand 5 bzw. über den Rand der Behälter 17 ab.
Hierbei werden sowohl an den sedimentierenden Grobfeststoffen anhaftende Feinfeststoffe von diesen
abgewaschen als auch alle Feststoffe, deren Sinkgeschwindigkeit kleiner ist als die Aufströmgeschwindigkeit
der Trägerflüssigkeit, von dieser Flüssigkeit mitgetragen. Die Zufuhr an Trägerflüssigkeit ist so
lange vorzunehmen, bis alle unter der Trennkorngröße liegenden Feinfeststoffe aus dem im Klassierraum
(innerer Raum 8) bzw. in den Behältern 17 befindlichen Klassiergut entfernt sind. Sodann kann die nächst
gröbere Kornfraktion entweder durch Erhöhen der Aufströmgeschwindigkeit der Trägerflüssigkeit oder
durch Vermindern der Trommeldrehzahl bzw. durch beide Einflüsse zusammen abgeschieden werden. Die
Erhöhung der Geschwindigkeit der Trägerflüssigkeit kann in einfacher Weise durch vermehrten Zulauf
derselben erfolgen, wobei die Spiegelhöhe im Einlaufkanal 11 weiter ansteigt bzw. — wie es F i g. 2 zeigt —
durch Höhenverstellung einer als Wehr vorgesehenen Wand des Einlaufkanals 11, wobei die Zufuhr von
Trägerflüssigkeit nicht geregelt werden braucht, wenn diese im Überschuß zugeführt wird.
Nachdem alle unterhalb der Trennkorngröße liegenden Feinstfeststoffe ausgespült sind, kann die zurückbleibende
Fraktion einer Filtrierung unterzogen werden. Hierzu wird die gesamte Trägerflüssigkeit mittels
des Schälrohres 15 aus dem äußeren Raum 9 (Aufnahmeraum) abgezogen. Die abschließende Filtrierung
setzt mit fallendem Trägerflüssigkeitsspiegel langsam ein und erreicht bei vollständiger Entleerung
des äußeren Raums 9 ihr Maximum, wobei das durch den Siebboden 10 austretende Filtrat ebenfalls mittels
des Schälrohres 15 abgeleitet wird. Hierdurch setzen sich an dem den Siebboden 10 abdeckenden Filtertuch
33 vorwiegend die gröbsten Feststoffe dieser Fraktion zuerst an, so daß eine für das Filtrat gut durchlässige
Schicht gebildet wird, wodurch ein hoher Ent-vässerungsgrad
erreicht werden kann.
Falls auf das Gitter 14 verzichtet wird, können die Grobfeststoffe auch bei dem Ausführungsbeispiel nach
F i g. 1 mit einer Schälvorrichtung üblicher Bauart kontinuierlich ausgetragen werden. Der abgesetzte
Feststoff kann aber auch in besonders einfacher und bei allen Ausführungsbeispielen ohne Einschränkung anwendbarer
Weise durch eine stoßartig vermehrte Zufuhr der Trägerflüssigkeit erzielt werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (22)
1. Verfahren zum scharfen Klassieren eines in Suspension befindlichen Feststoffes verschiedener
Korngröße in Fraktionen einheitlicher Korngröße, S insbesondere zum Klassieren von Schleifmitteln, mit
Hilfe einer Trägerflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe der Suspension und
die Trägerflüssigkeit um die gleiche Achse in Rotation versetzt werden und daß die Trägerflüssigkeit entgegen der durch die Rotation entstehenden
Fliehkraft durch die gesamte Radialerstreckung der Suspension hindurchgeleitet wird, wobei die Größe
der Aufströmgeschwindigkeit der Trägerflüssigkeit
so gewählt wird, daß die jeweils gewünschte
Kornfraktion zusammen mit der Trägerflüssigkeit auf Grund der Aufströmgeschwindigkeit ausgetragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufströmgeschwindigkeit der
Trägerflüssigkeit im Bereich des Eintritts in die Suspension größer gehalten wird als beim Verlassen
des Suspensionsbereichs.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der
Feststoffe auf Grund der Rotation bzw. die Aufströmgeschwindigkeit der Trägerflüssigkeit
durch schrittweises Verändern der Rotationsdrehzahl und/oder Erhöhen der Zulaufmenge der
Trägerflüssigkeit geregelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, zum diskontinuierlichen Klassieren, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn der Abtrennung einer
bestimmten Kornfraktion eine solche Menge an Suspension und Trägerflüssigkeit genommen wird,
daß die Suspension und die Trägerflüssigkeit, im wesentlichen voneinander getrennt, auf den einander gleichen Radien rotieren, und daß dadurch die
Abtrennung der bestimmten Kornfraktion eingeleitet wird, daß weitere Trägerflüssigkeit zugeführt
wird.
5. Zentrifuge zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem
beispielsweise an einem Ende der Schleudertrommel angeordneten, als Ringstirnwand oder Stirnwand 4s
mit Durchbrechungen ausgebildeten Überlaufwehr für die abfließende Fraktion und einem unter den
Suspensionsspiegel reichenden Einlaufkanal für eine Trägerflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schleudertrommel (1) in an sich bekannter Weise als Vollmanteltrommel ausgebildet und mit einem einen
Siebboden (10) aufweisenden Einsatz (7) versehen ist, der den Schleuderraum in zwei durch diesen
Siebboden miteinander verbundene Räume (8, 9) unterteilt, von denen der eine als Klassierraum
vorgesehen ist und der andere Raum (9) (Aufnahmeraum) im wesentlichen radial außerhalb des Klassierraumes liegt und mit dem Einlaufkanal (U) für die
Trägerflüssigkeit verbunden ist.
6. Zentrifuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (7) als eine zur Achse der
Schleudertrommel (1) offene Rinne ausgebildet und der im Bereich der Rinnensohle vorgesehene
Siebboden (10) im wesentlichen parallel und in geringem Abstand zum Trommelmantel (13) angeordnet ist.
7. Zentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der rinnenförmige Einsatz (7) zur
Rinnensohle hin verengt ist
8. Zentrifuge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der rinneriunnige Einsatz (7) mindestens eine einwärts geneigte Seitenwand aufweist
9. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 5 bis 8, mit einer als Überlaufwehr für die abfließende
Fraktion dienenden Ringstirnwand, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Einlaufkanal (11)
abgewandte Seitenwand des Einsatzes (7) von der Ringstirnwand (5) selbst gebildet ist
10. Zentrifuge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Seitenwand des Einsatzes
(7) über den Bereich der Ringstirnwand (5) hinaus verlängert ist und eine Wand des Einlaufkanals (11)
für die Trägerflüssigkeit bildet
11. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
mit als Überlaufwehr für die abfließende Fraktion dienenden Durchbrechungen in der Trommelstirnwand, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaufkanal
(11) von dem anderen als Ringstirnwand (5) ausgebildeten Trommelende und einer im Abstand
von dieser angeordneten Zwischenwand (20) mit Durchflußöffnungen (21) gebildet ist
12. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß der
Einsau (7) — z. B. durch Querwände — in mehrere Abschnitte unterteilt ist
13. Zentrifuge nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß der Einsatz (7) mehrere auf
einem Stützring (18) verteilte und vorzugsweise lösbar angeordnete Behälter (17) aufweist
14. Zentrifuge nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß der Stützring (18) zum Überlaufwehr geneigt ist
15. Zentrifuge nach Anspruch 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet daß die Behälter (17) zumindest einen kegeligen Teil (17a,) aufweisen, dessen Höhe
etwa das 5- bis 8fache des mittleren Durchmessers beträgt
16. Zentrifuge nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß die Behälter (17) einen an den
kegeligen Teil (17a) anschließenden nach außen gekrümmten Teil (\Tb) aufweisen, dessen Mantellinie vorzugsweise einer Hyberbelkurve folgt
17. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 13 bis
16, dadurch gekennzeichnet daß im Siebboden (10) der Behälter (17) ein Filtermittel mit einem relativ
großen Strömungswiderstand, z.B. Sinterplatten, vorgesehen sind.
18. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 12 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung des
Klassiergutes in die Abschnitte bzw. in die Behälter (17) ein koaxial mit der Schleudertrommel (1)
verbundener, strahlenförmig zu je einem Abschnitt bzw. einem Behälter (17) führende Verteilrohre (29)
aufweisender Verteilerstern (28) vorgesehen ist in den ein Einlaufrohr (6) frei hineinragt und dessen
Rückwand vorzugsweise mit einer zentralen, z. B. kraterförmigen Einsenkung (30) versehen ist
19. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Zuführung des Klassiergutes in die Abschnitte des rinnenförmigen Einsatzes (7) oder in die
Behälter (17) eine mit der Schleudertrommel (1) fest verbundene und koaxial in dieser angeordnete
Verteilertrommel (31) vorgesehen ist in deren Mantel — vorzugsweise in dessen Bereich trichterförmig ausgebildete — Verteilrohre (29) eingesetzt
sind, die mindestens zu je einem Abschnitt bzw. Behälter (17) führen.
20. Zentrifuge nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Regeln der Spiegelhöhe der Trägerflflssigkeit im
Einlaufkanal (U) ein höhenverstellbares Wehr vorgesehen ist
21. Zentrifuge nach Anspruch 20, mit als Überlaufwehr für die Fraktion bzw. die Fraktionen
dienenden Durchbrechungen in einer Stirnwand der Schleudertrommel und mit am anderen Trommelende angeordneten Einlaufkanal für die Trägerflüssigkeit, dessen eine Seitenwand aus dem als Ringstirnwand ausgebildeten Trommelende besteht, dadurch
gekennzeichnet, daß das zum Regeln der Spiegelhöhe der Trägerflüssigkeit dienende Wehr von üer
Ringstirnwand (5) und einer zu dieser verdrehbaren, etwa gleich großen Ringscheibe (24) gebildet ist, von
denen beide mit zum inneren Scheibenrand bzw. zur öffnung der Ringstirnwand (5) ausmündenden
V-förmigen Schlitzen (22,23) versehen sind.
22. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im geringen Abstand unterhalb des Randes des rinnenförmig
ausgebildeten Einsatzes (17) ein sich insbesondere über dessen gesamte Breite erstreckendes Gitter
(14) vorgesehen ist
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691910900 DE1910900B2 (de) | 1969-03-04 | 1969-03-04 | Verfahren zum scharfen klassieren eines in suspension befindlichen feststoffes und zentrifuge fuer dessen durchfuehrung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691910900 DE1910900B2 (de) | 1969-03-04 | 1969-03-04 | Verfahren zum scharfen klassieren eines in suspension befindlichen feststoffes und zentrifuge fuer dessen durchfuehrung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1910900A1 DE1910900A1 (de) | 1970-09-17 |
DE1910900B2 DE1910900B2 (de) | 1977-09-15 |
DE1910900C3 true DE1910900C3 (de) | 1978-05-03 |
Family
ID=5727065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691910900 Granted DE1910900B2 (de) | 1969-03-04 | 1969-03-04 | Verfahren zum scharfen klassieren eines in suspension befindlichen feststoffes und zentrifuge fuer dessen durchfuehrung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1910900B2 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4408785A1 (de) * | 1994-03-15 | 1995-09-21 | Fryma Masch Ag | Vorrichtung zum Naßklassieren |
DE10106638A1 (de) * | 2001-02-12 | 2002-09-05 | Tuhh Tech Gmbh | Zentrifuge zur kontinuierlichen Naßklassierung |
-
1969
- 1969-03-04 DE DE19691910900 patent/DE1910900B2/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE1910900B2 (de) | 1977-09-15 |
DE1910900A1 (de) | 1970-09-17 |
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Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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