DE1952942A1 - Schlammzentrifugalpumpe - Google Patents

Description

DIP L.-IN G. A. GRÜNECKER DR.-ING. H. KINKELDEY DR-ING. W. STOCKMAIR, Ae. PATENTANWÄLTE

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P 2775

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80OO MÜNCHEN 22 Maximilianstraß· 43 Telefon 29 7100/29 07-44 Telegramme Monapat München Telex 05-28380

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20. Oktober 1969

Firma I. Krüper A/S, 25, Öle Nielsensvej Copenhagen (Dänemark)

Schiammzentrifugalpumpe

Die vorliegende Erfindung bezieht .sich auf eine iiimzenferifupe mit einer rotierenden Trommel, die eine l'rennkammer zum Trennen von Flüssigkeiten und Feststoffen sowie eine außerhalb der Kammer befestigte Schnecke aufweist, mittels welcher Feststoffe entfernbar sind und welche mit einer von der Drehzahl der Trommel verschiedenen Drehzahl umläuft, ferner mit wenig stens einer Schlammzuleitung und wenigstens einer Aus-

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trittsöffnung für die Flüssigkeit an einem Ende der Trennkammer .

Es sind viele Schlammzentrifugen bekannt, bei denen ein Schneckenförderer, der eine relative Drehbewegung gegenüber einer Trommel aufweist, selbst in dieser angeordnet ist. Der Schneckenförderer kann konisch ausgebildet und in einem konisch ausgebildeten Teil der Trommel so angeordnet sein, daß die abgesonderten Feststoffe in mehr oder weniger feuchtem Zustand an dem spitz zulaufenden Ende abgegeben werden.

Bei einer bekannten Ausführungsart einer Trommelzentrifuge mit rotierender Schnecke wird die schlammführende Flüssigkeit in die Trommelkammer an einer zwischen den Enden liegenden Stelle eingeführt, und die abgesonderten Feststoffe werden an dem einen Ende abgegeben, die zentrifugierte und dadurch teilweise gereinigte Flüssip'keit hingegen an dem anderen Ende. Die Flüssigkeit und die Feststoffe bewegen sich also im Gegenlauf. Es hat sich gezeigt, daß dies jedoch eine so starke Wirbelung hervorruft,. daß die Trennung im allgemeinen unzufriedenstellend verläuft, weil ein Teil der Feststoffe zu der Flüssigkeit zurückgelangt. Derartige Zentrifugen werden, wie man feststellen kann, z. B.

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zur Reinigung von Abwasserschlamm verwendet. Zu diesem Zwecke ist es wichtiger, daß das abgegebene Wasser in hohem Maße frei von Schlammteilen ist, als daß die Feststoffe weniger Wasser enthalten, obwohl es wünschenswert ist, daß die abgegebenen Feststoffe so trocken wie möglich sind. Verwendet man eine Trommelzentrifuge, die nach dem Gegenlauf prinzip arbeitet und zur Absonderung des von biologischen Wasseraufbereitunpjsanlagen herrührenden Schlammes dient,so kann die zentrifugierte Flüssigkeit noch bis zu 20 bis 4-0 % Feststoffe enthalten, die teilweise so fein verteilt sind, daß ein Entfernen dieser Feststoffe bei einem nochmaligen Abscheidung^- oder Zentrifugiervorgang Schwierigkeiten bereiten würde.

Nachdem man die entscheidende Bedeutung der Wirbelbildung für die unbefriedigenden Ergebnisse erkannt hatte, wurde vorgeschlagen, die beschriebene Bauweise der Schnecke dergestalt zu ändern, daß die Zuleitung für die schlammhaltige Flüssigkeit in einen Teil der Trommel mündet, in dem sich keine Förderschnecke befindet und der mit konischen Leitflächen zum. Einlaßende der Förderschnecke hin versehen ist, und daß sich eine Austrittsöffnung für das gereinigte Wasser in demselben Trommelteil befindet, der als eine einzige Kammer ausgebildet ist, welche von

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stärkere Turbulenz erzeugenden Behinderungen für die axiale und radiale Bewegung der Feststoffe bzw. der Flüssigkeit frei ist und in welcher der Schlamm an den konischen Leitflächen entlang zum Eintrittsende der Förderschnecke hin gleitet. Durch diese Zentrifugalpumpe wird ein höherer Trenneffekt erzielt, als mit der oben erwähnten Zentrifugalnuirrpe, die nach dem Gegenstromprinzip arbeitet.

Es kann jedoch erforderlich oder wünschensxvert sein, die Flüssigkeit, besonders Wasser aus Wasseraufbereitungsanlagen, in noch reinerem Zustand aus der Zentrifuge zxi bekommen, als das bei der beschriebenen Bauweise der Fall ist. Das ist gemäß der Erfindung dadurch erreichbar, daß sich der Schlammeinlaß in die Trennkammer an deren Ende gegenüber der Seite befindet, wo die AustrittsÖffnung bzw. -öffnungen für die Flüssigkeit angebracht sind, wobei der Einlaß durch Öffnungen einer Eintragschnecke erfolgt, die koaxial zu der Zentrifugal trommel angeordnet ist und in einer außerhalb der Trennkammer befindlichen Kammer läuft. Es hat pich herausgestellt, daß durch diese Bauweise eine außerr'extföhnliohe Reinheit der austretenden Flüssigkeit erreicht wird, die 5'η Falle von Aufbereitungswasser 0,0-° % beträft, wogegen sich bei den bisher leistungsfähigsten Zentrifugen ein Festste ffanteil von 0,5-1 % im ab^erebenen Wasser befand. Ferner hat pich ?"<?r:,eirt ,

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daß die hier vorgeschlagene Zentrifugenbauweise diesen niedrigen Prozentsatz an Feststoffen im Abgäbe-Wasser bei einer Zentrifugalwirkung bzw. Beschleunigung von 5OO-IOOO g ergibt, wohingegen herkömmliche Zentrifugen gewöhnlich mit 2000-3000 f? arbeiten. Das bedeutet eine nicht unwesentliche Einsparung an Konstruktionsaufwand für die Zentrifuge.

Die Trommel kann verschieden angeordnet und sowohl die Förderschnecke als auch die Eintragschnecke können verschiedenartig befestigt sein. Ist die Trommel im wesentlichen konisch ausgebildet und mit dem Auslaß für Feststoffe an ihrem zulaufenden Ende versehen, so ist die einfachste Bauweise gegeben, wenn erfindungsgemäß die Eintragschnecke so angeordnet ist, daß sie an einer rtreh,fest mit der Förderschnecke verbundenen Innenfläche schabt und mit einer von der Drehzahl der Förderschnecke verschiedenen Drehzahl umläuft. Dank dieser Ausbildung ist die Anzahl der rotierenden Teile minimal.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Eintrar-Tchnecke 00 angeordnet sein, daß sie mit derselben Drehzahl und Drehrichtung wie die Trommel rotiert. Auf diese Weise 3ind Befestigung und Antrieb der einzelnen TelIf-, besonders der Eintragrchnecke, so einfach und kompakt wie nur inöVlioh.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindting ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung-. Diese zeigt einen schematisierten Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Schlammzentrifuge.

Eine konische Trommel 11 ist auf einem geeigneten Unterbau 14 mittels Wellen, Lagern 12 und Stangen 13 angebracht. Die Trommel 11 ist auf einer Hohlwelle 15 so befestigt, daß diese z. B» mittels eines Riementriebes 16 auf die gewünschte Drehzahl gebracht werden kann, die im folgenden mit n,, bezeichnet ist. Die Antriebswelle ist nicht dargestellt. Die Welle 15 ist schematisch dargestellt; sie kann sich bis zum und über das linke Ende der Trommel 11 hinaus erstrecken (bezogen auf die Zeichnung) und der Riementrieb 16 kann ggf. auch dort angebracht sein. Auf einem Träger 17, der nicht unbedingt starr bzw. massiv sein muß, ist eine Forderschnecke 18 mit Schraubengängen 19 befestigt. Der Träger 17 und folglich auch die Förderschnecke 18 sind drehfest mit einer Welle 20 verbunden, die beispielsweise mit Hilfe eines Riementriebes 21 und eines (nicht dargestellten) Antriebmotors auf eine von der Drehzahl n- verschiedene Drehzahl rip gebracht werden kann. Die relative Drehbewegung zwischen der Trommel 11 und der Förderschnecke 18, die an der Trommelwand schabt, sollte derart sein, daß

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die in der Zentrifuge abgesetzten Feststoffe zu einer Austritts öffnung für Feststoffe hin "befördert und von da durch einen Kanal 23 in Pfeilrichtung; nach außen abgegeben werden.

Der Schlamm wird der Trommel 11 durch eine Zuleitung über einen in der Welle 20 befindlichen Kanal 25 zugeführt. Dieser mündet mit Öffnungen 26 an einem Ende einer Kammer in der eine Eintragschnecke 53 angeordnet ist.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel durchsetzen die öff nungen eine starre KuOplung hzvr. Verbindung 27· Die Welle ist zweckmäßig an diener Stelle in zwei Teile geteilt, die durch die starre Kupplung bzw. Verbindung 27 drehfest miteinander verbunden sind. Die Welle 20 kann aber auch durchgehend sein. Ferner befindet sich im Aus führunfrsb ei spiel am linken Ende der Welle 20 (bezogen auf die Zeichnung) ein Kanal 28, der mit einer Zuleitung 29 in Verbindung steht und in dem Trommelbereich mit Öffnungen 30 mündet. Die Öffnungen 2h -and 50 sind voneinander abgetrennt. Durch die Zuleitung 29, den Kanal 28 und die Öffnungen '60 können bei Bedarf Chemikalien zur Aufbereitung der schlgnimha] ti gen Flüssigkeit zugeführt werden, z. B. um die Reinigung zu erleichtern. Die Einlaßöffnungen können auch vertauscht cein, so daß die schüammführendf Flür-pigkeit durch die Zuleitung 29, eine Losung p-jrK* Πΐ-ίπηριτΊοη πηΊ Obemikel.i on ,if» doch durch die Zun?'· r'^l\ r-\ w ".^rJT'⁽¹i π f.. vrnraeru

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Die Eintragschnecke 53 ist auf einem Körper 34 befestigt, der nicht unbedingt massiv bzw. starr sein muß und der, wie auch die Trommel 11, drehfest mit der Welle 15 verbunden ist. Ist die Zentrifuge in Betrieb, so läuft der Körper 3^

der Drehzahl n·^ um. Mit dem Körner 34- ist die Eintragschnecke 53 fest verbunden, die folglich auch mit der Drehzahl n. umläuft. Wird Schlamm durch die Zuleitung 24, den Kanal 25 " und die Öffnungen 26 zugeführt, dann kann er in der Kammer 51 nur weiterkommen, wenn er die Eintragschnecke 53 passiert. Die Eintragschnecke schabt an der Innenfläche 33 des Körners 17, d. h. an der Innenseite der Förderschnecke 18, die mit der Drehzahl Up von links nach rechts rotiert (bezogen auf die Zeichnung). Durch die öffnungen 55 gibt die Eintragschnecke 53 den von ihr beförderten Schlamm an eine Trennkammer 31 am rechten Ende der Trommel 11 ab. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Trennkammer 31 an einem Ende durch die Eintragschnecke 53 und den Körper 34, am anderen Ende durch die Stirnwand der Trommel 11 begrenzt. In der Stirnwand befinden sich Öffnungen 36 zum Abführen der gereinigten Flüssigkeit. Ferner bietet die Trennkammer 31 Einlaß zum Ansang- bzw. Aufnahmeende 39 der Förderschnecke 18, von dem die Feststoffe aufgenommen werden. Die Flüssigkeit tritt daher durch die Öffnungen 36 aus der Trommel aus. Die Größe und genaue Anordnung· der öffnungen ist einstellbar, z. B. mittels einer Öffnung von verstellbarer Größe. Dip

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der Öffnungen 56 bestimmt den !Flüssigkeitsstand in d^r Zentrifuge, der durch die zwei gestrichelten Linien 57 angedeutet ist.

Die Eintragschnecke 53 ermöglicht einen ruhigen, von Wirhelbildun" freien Fluß zur Trennkammer 31 und auch, dsß die Flüssigkeit von dort durch die Öffnungen 36 in äußerst ränem Zustand austritt. Die Trommeleinheit kann von einem Gehäuse umschlossen s^in, und die aus den Öffnungen 36 austretende Flüssigkeit kann durch einen Kanal 38 in Pfeilrichtung nach außen "befördert werden.

Bei Bedarf kann die dargestellte Ausführungsform dergestalt abgeändert werden, daß der Körper 34 und somit auch die Eintragschnecke 53 mit einer Drehzahl rotieren, die sowohl von der Drehzahl der Trommel 11 als auch von jener der Förderschnecke 18 verschieden ist. Das würde jedoch eine etwas kompliziertere Lagerung ergeben und eine dritte Welle erfordern, die koaxial zu den beiden anderen Wellen angeordnet ist. Ferner kann das Ausführungebeispiel in der Weise geändert werden, daß das Einlaß- und das Auslaßende der Trennkammer austauschbar sind. Bezogen auf die Zeichnung würde das bedeuten, daß der Einlaß und die Eintragschnecke, d. h. die Kammer 51, rechts der Trennkammer 51 angeordnet iat und daß

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sich die Flüssigkeits-Aiistrittsöffnungen am linken Ende "befinden, da in diesem !Falle geeignete Röhren durch einen günstig gelegenen Teil der Trommelwand herausgeführt werden können.

ψ - Patentansprüche -

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Claims (2)

.-ff.' Patentansprüche

1.)£ychlammzentrifuge mit einer rotierenden Trommel, die eine Trennkammer zum Trennen von Flüssigkeiten unl Feststoffen sowie eine außerhalb der Kammer befestigte Schnecke aufweist, mittels welcher Feststoffe entfernbar sind und welche mit einer von der Drehzahl der Trommel verschiedenen Drehzahl umläuft, ferner mit wenigstens einer Schlammzuleitung und wenigstens einer Austrittsöffnung für die Flüssigkeit an einem Ende der Trennkammer, dadurch gekennzeichnet , daß sich der Schlammeinlaß in die Trennkammer (32) an deren Ende gegenüber der Seite befindet, wo die Austrittsöffnung oder -öffnungen für die Flüssigkeit angebracht sind, wobei der Einlaß durch öffnungen (55) einer Eintragschnecke (53) erfolgt, die koaxial zu der Zentrifugentrommel (11) angeordnet ist und in einer außerhalb der Trennkammer (31) befindlichen Kammer (51) läuft.

2.) Schlammzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Eintragschnecke (53) so angeordnet ist, daß axe an einer drehfest mit der Förderschnecke (18) verbundenen Innenwand (53) schab! und mit einer

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von der Drehzahl der Förderschnecke (18) verschiedenen Drehzahl umläuft.

3·) Schlanrnizentrifwe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Eintraerschnecke (53)
so angeordnet ist, daß sie mit derselben Drehzahl und Drehrichtung wie die Trommel (11) rotiert.

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