DE1960494C3

DE1960494C3 - Peeling device for centrifuges

Info

Publication number: DE1960494C3
Application number: DE19691960494
Authority: DE
Inventors: Anatolij Iosifowitsch Mendelewitsch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-12-02
Filing date: 1969-12-02
Publication date: 1978-06-01
Also published as: DE1960494A1; DE1960494B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schälvorrichtung für Zentrifugen mit wenigstens einem gebogenen, rohrförmigen Schälorgan mit quer zur Umlaufrichtung der auszutragenden Flüssigkeit angestellter Eintrittsöffnung und sich in Strömungsrichtung der in das Schälorgan eintretenden Flüssigkeit erweiterndem Querschnitt.The invention relates to a peeling device for centrifuges with at least one curved, tubular Peeling element with an inlet opening positioned transversely to the direction of rotation of the liquid to be discharged and expanding in the direction of flow of the liquid entering the peeling element Cross-section.

Eine derartige Schälvorrichtung ist aus der USA.-Patentschrift 2 113160 bekannt. Die rohrförmigen Schälorgane ragen in eine Zentrifugentrommel hinein. Ihre Aufnahmeenden sind in einer bestimmten Entfernung von der Trommelwandung angeordnet, so daß sie bei umlaufender Trommel eine bestimmte Fraktion der in der Zentrifuge zu trennenden inhomogenen Flüssigkeit aufnehmen. Die Schälorgane, deren Aufnahmeenden zumindest teilweise in die aufzunehmende Fraktion ragen, verlaufen zunächst mit einer Krümmung in einer zur Achse der Trommel senkrechten Ebene in Richtung zu deren Achse und sind darauf mit einer weiteren Krümmung mit zur Ableitung der Fraktion dienenden, in Axialrichtung der Trommel verlaufenden Rohren verbunden. Zur Umwandlung des dynamischen Druckes der in ein Schälorgan eintretenden Fraktion ist der Querschnitt der Schälorgane vom Aufnahmeende aus in Strömungsrichtung der in das Schälorgan eintretenden Flüssigkeit erweitert.Such a peeling device is known from US Pat. No. 2,113,160. The tubular Peeling organs protrude into a centrifuge drum. Your intake ends are in a certain Distance from the drum wall arranged so that they have a certain when the drum rotates Take up the fraction of the inhomogeneous liquid to be separated in the centrifuge. The peeling organs, the receiving ends of which protrude at least partially into the fraction to be received, initially run with a curvature in a plane perpendicular to the axis of the drum in the direction of the drum Axis and are on it with a further curvature with serving to derive the fraction, in the axial direction the drum running pipes connected. To convert the dynamic pressure of the The fraction entering a peeling organ is the cross section of the peeling organs from the receiving end in The direction of flow of the liquid entering the peeling element is expanded.

Wegen der am Aufnahmeende über dessen Querschnitt stark unterschiedlichen Geschwindigkeit der eintretenden Flüssigkeit treten innerhalb des sich erweiternden Innenkanals bei den bekannten Schälvorrichtungen über eine beträchtliche Strecke Wirbel auf, die zu erheblichen Energieverlusten führen. Ferner haben die von den Schälorganen aus der Zentrifugentrommel herausführenden Rohre einen gleichmäßigen Innenquerschnitt, so daß. sie zur Erhöhung flpe ctQtier>hf»n ΠπιγΙλκ Hr»r P¹UiCCInL-IMt nirht mplir Because of the very different speed of the entering liquid at the receiving end over its cross section, vortices occur over a considerable distance within the widening inner channel in the known peeling devices, which lead to considerable energy losses. Furthermore, the tubes leading out of the centrifuge drum by the peeling organs have a uniform internal cross-section, so that. they to increase flpe ctQtier> hf »n ΠπιγΙλκ Hr» r P ¹ UiCCInL-IMt nirht mplir

herangezogen werden und infolge der verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit der dieser quadratisch proportionale Reibungswiderstand verhältnismäßigare used and due to the relatively high speed of this quadratic proportional frictional resistance proportionately

hoch ist. ...fis high. ... f

Der vorliegenden Erfindung hegt daher die Autgäbe zugrunde, die bei den bekannten Schälvorrichtungen auftretenden Energieverluste soweit wie möglich zu vermeiden und eine Schälvorrichtung zu schaffen, bei der der dynamische Druck der in der Zentrifugentrommel kreisenden Flüssigkeit möglichstThe present invention, therefore, is made based on the energy losses occurring in the known peeling devices as far as possible to avoid and to create a peeling device in which the dynamic pressure of the in the Centrifuge drum circulating liquid if possible

ίο gut zur Weiterleitung derselben ausgenrtzt wird.ίο is used well for forwarding the same.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schälorgan an seinem Aufnahmeende in Strömungsrichtung einen sich zunächst verengenden Querschnitt aufweist und daß das Schälorgan an einen Kanal angeschlossen ist, dessen Querschnitt sich in Strömungsrichtung erweitert.This object is achieved in that the peeling element at its receiving end in Flow direction has an initially narrowing cross section and that the peeling element a channel is connected, the cross section of which widens in the direction of flow.

Bei der erfindungsgemäßen Schälvorrichtung tritt am Anfang des Innenkanals der Schälorgane unter gleichzeitiger Erhöhung des dynamischen Druckes der Flüssigkeit eine Vergleichmäßigung der Geschwindigkeit ein, so daß die bei den bekannten Schälvorricntungen innerhalb der Schälorgane auftretenden Wirbel und die damit verbundenen Energieverluste weitgehend vermieden werden. Da sich auch der Innenquerschnitt des an das Schülorgan angeschlossenen Kanals erweitert, wird auch dieser zur Erhöhung des statischen Druckes der Flüssigkeit und zur weiteren Verminderung der Reibungsverluste herangezogen.In the peeling device according to the invention, the peeling organs come under at the beginning of the inner channel a simultaneous increase in the dynamic pressure of the liquid, an equalization of the speed one, so that the peeling organs occurring in the known peeling devices Eddy currents and the associated energy losses are largely avoided. That I also the internal cross-section of the connected to the student organ Widened channel, this is also used to increase the static pressure of the liquid and used to further reduce frictional losses.

Bei Verwendung von mehreren Schälorganen sind diese vorzugsweise an in einem gemeinsamen Gehäuse vorgesehene Kanäle mit sich in Strömungsrichtung erweiterndem Querschnitt angeschlossen. Infolge des zunächst weiten Durchflußquer-Schnitts, der sich erst in Strömungsrichtung verengt, weist das Schälorgan an seinem Aufnahmeende zwangsläufig eine Verdickung auf. Zur Verminderung des Strömungswiderstandes der Schälorgane in der in der Zentrifugentrommel kreisenden Flüssigkeit weist das Aufnahmeende derselben vorzugsweise am Abschluß eine stromlinienförmige Verdickung auf, in der ein sich verengendes Rohr angeordnet ist.When using several peeling organs, these are preferably in a common housing provided channels connected with a cross-section widening in the direction of flow. As a result of the initially wide cross-section of the flow, which only narrows in the direction of flow, if the peeling element inevitably has a thickening at its receiving end. To reduce the flow resistance of the peeling organs in the liquid circulating in the centrifuge drum the receiving end of the same preferably at the end of a streamlined thickening, in which is arranged a narrowing tube.

Die zügige Umströmung der Schälorgane gestattet es, die Schälvorrichtung zur Abführung der schweren Phase in der Zentrifugentrommel mit Hilfe der leichten flüssigen Phase in unmittelbarer Nähe von der Abscheidungsfläche zu verwenden und bestimmte Phasen, beispielsweise flüssige oder flüssige und feste miteinander zu vermischen, wenn die Einlaßöffnung auf gleicher Höhe mit der Phasengrenzfläche liegt. Da die Energie der umlaufenden Flüssigkeit vollständiger ausgenutzt wird, ist bei der erfindungsgemäßen Schälvorrichtung gegenüber den bekannten eine Erhöhung des statischen Druckes etwa um das Zweifache möglich. Die Schälvorrichtung ist daher von der Viskosität der zu behandelnden Flüssigkeiten praktisch unabhängig und kann auch zur Förderung von pustösen Niederschlagen verwendet werden. An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigtThe rapid flow around the peeling organs allows the peeling device to carry away the heavy Phase in the centrifuge drum with the help of the light liquid phase in the immediate vicinity of the To use separation surface and certain phases, for example liquid or liquid and solid to mix with each other when the inlet opening is level with the phase interface. Since the energy of the circulating liquid is used more completely, is in the invention Peeling device compared to the known increases the static pressure about twice possible. The peeling device is therefore dependent on the viscosity of the liquids to be treated practically independent and can also be used to encourage puffy precipitation. The invention is described below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing explained in more detail. It shows

F i g 1 eine Schälvorrichtung für Zentrifugen zur Trennung von inhomogenen Flüssigkeiten mit schaufeiförmigen Schälorganen,F i g 1 a peeling device for centrifuges for separating inhomogeneous liquids with shovel-shaped Peeling organs,

F i g. 2 eine Schälvorrichtung mit hakenförmigen Schälorgunen,F i g. 2 a peeling device with hook-shaped peeling organs,

Fl O
- - _o.Fl O
- - _o .

mn rrtil ri*i*Ut\\'ir*h\in nn mn rrtil ri * i * Ut \\ 'ir * h \ in nn

bogencn Schälorganer,curved peeling organ,

F i g. 4 eine Schälvorrichtung mit spiralförmig gebogenen Schälorganen undF i g. 4 a peeling device with spirally curved Peeling organs and

F i g. 5 eine Zentrifuge zur Trennung von inhomogenen Flüssigkeiten mit einer Schälvorrichtung.F i g. 5 a centrifuge for the separation of inhomogeneous Liquids with a peeling device.

Die Schälvorrichtung der F i g. 1 weist ein oder mehrere schaufeiförmige Schälorgane 1 auf, die am unteren Ende eines Gehäuses 2 befestigt sind. Das obere Ende des Gehäuses 2 geht in einen Austrittsstutzen 3 über. Das Gehäuse 2 enthält ferner Kanäle 4 zur Förderung einer flüssigen bzw. festen Phase der inhomogenen Flüssigkeit. Ähnliche Kanäle 5 sind in den Schälorganen 1 ausgeführt. Die Querschnittsfläche des Austrittsstutzens 3 ist wesentlich größer als die Fläche der Kanäle 5 am Eingang der Schälvorrichtung.The peeling device of FIG. 1 has one or more shovel-shaped peeling organs 1, which on lower end of a housing 2 are attached. The upper end of the housing 2 merges into an outlet connection 3. The housing 2 also contains channels 4 for conveying a liquid or solid phase of the inhomogeneous liquid. Similar channels 5 are executed in the peeling organs 1. The cross-sectional area of the outlet nozzle 3 is essential larger than the area of the channels 5 at the entrance of the peeling device.

Die Kanäle 5 in den Schälorganen 1 und die Kanäle 4 im Gehäuse 2 haben einen sich in Strömungs-The channels 5 in the peeling organs 1 and the channels 4 in the housing 2 have a flow

Die Kanäle 5 in den Schaufeln 1 und/oder die Kanäle 4 im Gehäuse 2 haben einen sich in Strömungsrichtung erweiternden Querschnitt. Die Schälvorrichtung enthält einen im Gehäuse 2 vorgesehenen Zubringerkanal 6 zur Zufuhr des Mehrstoffgemisches bzw. der inhomogenen Flüssigkeit. Falls die Schälvorrichtung zwischen Auflagern angeordnet ist, kann auch die Maschinen welle durch den Zubringerkanal 6 hindurchlaufen.The channels 5 in the blades 1 and / or the channels 4 in the housing 2 have a cross section that widens in the direction of flow. The peeling device contains a feed channel 6 provided in the housing 2 for supplying the multicomponent mixture or the inhomogeneous liquid. If the peeling device is arranged between supports, can the machine shaft also pass through the feeder channel 6.

Je nach den Betriebsverhältnissen ist die Schälvorrichtung mit hakenförmigen Schälorganen Γ (F i g. 2), die mit ihrem breiten Fuß am Gehäuse 2 befestigt sind, mit rechtwinkligen Schälorganen 1" Φ ig. 3) oder mit spiralförmigen Schaufeln Γ" (F i g. 4) versehen.Depending on the operating conditions, the peeling device is equipped with hook-shaped peeling devices Γ (F i g. 2), which are attached to the housing 2 with their broad base, with right-angled peeling organs 1 " Φ ig. 3) or with spiral blades Γ " (Fig. 4) provided.

Das Aufnahmeende der Schälorgane ist mit einem stromlinienförmigen Schlangenkopf 7 (Fig. 2,4) verschen, in dem sich ein Rohr 8 mit sich in Strömungsrichtung verengenden Innenquerschnitt (Fig. 2) be- findet, wodurch die Strömungsgeschwindigkeiten vergleichmäßigt und der Widerstand des Schälorgans in der Flüssigkeit herabgesetzt wird.The receiving end of the peeling organs is given away with a streamlined snake head 7 (Fig. 2,4), in which a pipe 8 with an inner cross-section narrowing in the direction of flow (Fig. 2) is takes place, whereby the flow velocities are evened out and the resistance of the peeling element in the liquid is lowered.

Die Schälvorrichtung ist gemäß F i g. 5 in einer Zentrifuge angeordnet und dient zur Förderung derThe peeling device is shown in FIG. 5 arranged in a centrifuge and is used to promote the

ίο abgetrennten Phase. Sie ist in einem Gehäuse 9 so befestigt, daß die Schälorgane in die zu fördernde Flüssigkeitsschicht eintauchen. Die Zentrifuge enthält ferner eine Schleudertrommel 10, in der sich Abflußöffnungen 11 für die leichte Phase, Abfluß-ίο separated phase. It is in a housing 9 so attached so that the peeling organs are immersed in the layer of liquid to be conveyed. The centrifuge contains also a centrifugal drum 10, in which there are drainage openings 11 for the light phase, drainage

'5 öffnungen 12 für die schwere Phase, eine Druckkammer 13 und Schaufeln 14 zur Verminderung der Nacheilung der Flüssigkeit in der rotierenden Schleudertrommel 10 befinden.
Im Betrieb gelangt die inhomogene Flüssigkeit über den Zubringerkanal 6 in die Schleudertrommel 10. Die abgetrennte leichte Phase wird über die Abflußöffnungen 11 entzogen. Die schwere Phase gelangt über die Abflußöffnungen 12 in die Druckkammer 13, von der sie mit Hilfe der Schälorgane 1 abgezogen wird. Sie wird über die Kanäle 5 und die im Gehäuse 2 angeordneten Kanäle 4 zum Austrittsstutzen 3 und von dort zu Ableitungen oder Aufnahmebehältern gefördert. Die Lage der Phasengrenzfläche in der Schleudertrommel 10 kann durch entsprechende Einstellung des Druckes am Ausgang der schweren Phase geändert werden.5 openings 12 for the heavy phase, a pressure chamber 13 and blades 14 to reduce the lag of the liquid in the rotating centrifugal drum 10 are located.
During operation, the inhomogeneous liquid reaches the centrifugal drum 10 via the feed channel 6. The separated light phase is withdrawn via the drainage openings 11. The heavy phase passes through the discharge openings 12 into the pressure chamber 13, from which it is drawn off with the aid of the peeling organs 1. It is conveyed via the channels 5 and the channels 4 arranged in the housing 2 to the outlet connection 3 and from there to discharge lines or receptacles. The position of the phase interface in the centrifugal drum 10 can be changed by setting the pressure at the exit of the heavy phase accordingly.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Peeling device for centrifuges with at least one curved, tubular peeling element with an inlet opening arranged transversely to the direction of circulation of the liquid to be discharged and itself Cross-section widening in the direction of flow of the liquid entering the peeling element, characterized in that the peeling element (1) at its receiving end is initially narrowing in the direction of flow Has cross-section and that the peeling element (1) is connected to a Kanai (4) whose Cross-section widens in the direction of flow.

2. peeling device with several peeling organs according to claim 1, characterized in that that several peeling organs are connected to channels (4) provided in a common housing (2) are.

3. peeling device according to claim 1 or 2, characterized in that the receiving end the peeling organs (1) has a streamlined thickening at the end, in which a narrowing tube (8) is arranged.