DE19830653C1 - Determination of fluid level in horizontal centrifugal decanter - Google Patents

Determination of fluid level in horizontal centrifugal decanter

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DE19830653C1
DE19830653C1 DE1998130653 DE19830653A DE19830653C1 DE 19830653 C1 DE19830653 C1 DE 19830653C1 DE 1998130653 DE1998130653 DE 1998130653 DE 19830653 A DE19830653 A DE 19830653A DE 19830653 C1 DE19830653 C1 DE 19830653C1
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Helmut Figgener
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    • B04B2001/2083Configuration of liquid outlets

Abstract

Determination of the fluid level in a horizontal centrifugal decanter comprises introducing gas into the decanter until a constant gas demand is registered so that the fluid diameter is calculated given the projection of the tube, the gas pressure, fluid density and rotational speed. Raw fluid is fed into the decanter through the inner bore of a double-walled tube (6). The outer space, which extends only along a portion of tube, is used for introducing gas through a pathway (8,9,10). One of pathways (10) extends for a known distance (D2) into the space between two wings of the decanter screw (11) and the drum (1). The gas pressure is raised until a constant gas usage is registered. Under these conditions a balance between gas pressure and the pressure due to the difference (D2 - D1) has been reached and allows the calculation of the liquid level (D1). The factors in the calculation are the gas pressure, the value of (D2), the fluid density and the rotational speed. Varying these parameters can therefore alter the fluid level.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen des Standes des Flüs sigkeitsspiegels in dem Ringraum zwischen einer Dekantertrommel und der zugeord neten, mit Schneckenwendeln versehenen Dekanterschnecke während des Dekan terbetriebes und betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 5. The invention relates to a method for determining the level of the flues sigkeitsspiegels in the annular space between a decanter drum and the zugeord Neten provided with screw flights Dekanterschnecke during the Dean terbetriebes and relates to an apparatus for performing the method according to the preamble of patent claim. 5

Es ist bekannt, zur Einstellung des Flüssigkeitsspiegels den Dekanter mit einer mit der Schleudertrommel rotierenden Wehrscheibe auszurüsten, die den Trommelin nenraum von der Ableitkammer für die flüssige Phase trennt. It is known to provide for adjustment of the liquid level of the decanter with a rotating with the centrifugal drum weir disc, which nenraum the drum in separating from the discharge chamber for the liquid phase. Der Innendurchmesser der Wehrscheibe beeinflußt somit den inneren Durchmesser des Flüssigkeitsspie gels. The inner diameter of the ring dam thus affects the inner diameter of the liquid Spie gels. Eine derartige Zentrifuge ist aus der DE 37 28 901 C1 bekannt. Such a centrifuge is known from DE 37 28 901 C1. Die Austragvor richtung für den im Dekanter abgetrennten Feststoff ist üblicherweise derart ausge bildet, daß keine Flüssigkeit darüber ablaufen kann. The Austragvor device for the separated in the decanter solids is usually formed in such a way out, that no liquid can run over it. Die abgetrennte Flüssigkeit kann somit nur über den Innendurchmesser der Wehrscheibe austreten, so daß dieser Durchmesser den Flüssigkeitsspiegel im Trommelinnenraum bestimmt. The separated liquid may leak thus only over the inner diameter of the ring dam, so that these diameters determines the liquid level in the drum interior.

Durch die genannte Literaturstelle ist es bekannt, das Wehr durch zwei mit Abstand zueinander angeordnete Wehrscheiben auszurüsten, die einen unterschiedlichen Innendurchmesser aufweisen. Due to the mentioned reference, it is known to equip the weir with two spaced-apart sill plates, which have a different inner diameter. Die Wehrscheiben können durch einen hydraulisch betätigbaren Schieber wahlweise aktiviert werden, um zwei unterschiedliche Flüssig keitsstände in der Schleudertrommel einzustellen. The weir disks can be selectively activated by a hydraulically actuatable slide, two different liquid keitsstände in the centrifugal drum set.

Es ist ferner bekannt (DE 195 00 600 C1), der Wehrscheibe eine Vorrichtung zuzu ordnen, durch die der Flüssigkeitsspiegel im Innenraum der Schleudertrommel stu fenlos verändert werden kann. It is also known (DE 195 00 600 C1), the sill plate zuzu arrange a device by which stu the liquid level in the interior of the centrifugal drum can be changed nitely.

In der WO 97/20634 A1, durch die das gattungsgemäße Verfahren und die gattungs gemäße Vorrichtung belegt wird, werden verschiedene Möglichkeiten beschrieben, um den Flüssigkeitsspiegel in einem Dekanter zu bestimmen. In WO 97/20634 A1, by the generic method and generic device according occupied, different ways are described to determine the liquid level in a decanter. Bei allen Möglichkeiten ist eine aus dem Dekanter herausführende Verkabelung erforderlich, die ebenso wie die gezeigten Sensoren störanfällig sein können. In all options, a leading out of the decanter wiring is required, which can, like the sensors shown to be susceptible to failure.

Die DE 26 29 037 A1 beschreibt ein Verfahren zur Konstanthaltung des Suspension niveaus in einer Filterzentrifuge durch Anblasen der Suspensionsoberfläche. DE 26 29 037 A1 describes a method for keeping constant the levels suspension in a filter centrifuge by blowing the suspension surface.

Die DE-OS 17 82 428 beschreibt einen Dekanter, in dem sonst mit dem Grobgut ausgetragenes Feingut durch Zuführen eines Gases in die am Trommelmantel abge setzte Feststoffschicht aus dem Grobgut zum Austrag mit der Flüssigkeitsphase ge wonnen wird. The DE-OS 17 82 428 describes a decanter, on the drum casing abge sat solid layer of coarse material for the discharge with the liquid phase ge gained in the otherwise be transmitted to the coarse material in the fine material is by supplying a gas.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß während des Betriebes des Dekanters der Flüssigkeitsspiegel möglichst störungsfrei ermittelt werden kann. The invention has for its object to design a method and an apparatus of the aforementioned type so that it can be determined as smoothly as possible during operation of the decanter, the liquid level.

Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zwischen den Schneckenwendeln entgegen der Förderrichtung des Feststoffes strömende Flüssigkeit des dem Dekanter zugeführten Schleudergutes ein in den Raum zwischen zwei Schneckenwendeln radial sich erstreckendes Meßrohr um den Betrag des Durchmesserunterschiedes D2-D1 umspült, wobei der Durch messer D2 dem freien Ende des Meßrohres und der Durchmesser D1 dem Flüssig keitsspiegel entspricht, daß durch eine mit dem Meßrohr verbundene Meßleitung von außen auf den Flüssigkeitsspiegel des Meßrohres ein Druck eines gasförmigen Me diums aufgegeben und dieser Druck solange erhöht wird, bis ein kontinuierlicher Verbrauch an gasförmigem Medium erreicht wird, so daß der durch das Meßrohr aufgeprägte Druck und der Flüssigkeitsdruck der Durchmesserdifferenz im Gleich gewicht sind, und daß aus diesem Druck, der Maschinendrehzahl, der Flüssigkeits dichte und aus der Länge des Meßr This object is achieved in the generic method according to the invention characterized in that the counter to the conveying direction of the solid material flowing between the screw flights liquid supplied to said decanter centrifuged radially into the space between two screw flights extending measuring tube lapped by the amount of difference in diameter D2-D1, wherein the diameter D2 corresponds to the free end of the measuring tube and the diameter D1 keitsspiegel the liquid, that a pressure of a gaseous Me diums abandoned by means connected to the measuring tube measuring tube from the outside to the liquid level of the measuring tube and this pressure is increased until a continuous consumption is achieved in gaseous medium, so that the impressed through the measuring pressure and the liquid pressure difference in the diameter are equal weight, and that from this tight pressure, the engine speed, the liquid and from the length of MESSR ohres der Durchmesser D1 des Flüssigkeitsspie gels errechnet wird. ear, the diameter D1 of the liquid is Spie gels calculated.

Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung durch den Patentanspruch 5 gelöst. This object is achieved by claim 5 wherein the device.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben. Advantageous embodiments are given in the respective subclaims.

Ausgehend von dem ermittelten Wert können dann Steuerungsmaßnahmen vorge nommen oder automatisch eingeleitet werden, um den Dekanterbetrieb für die ver schiedenen zugeführten Feststoff-Flüssigkeits-Gemische optimal einzustellen. Based on the determined value control measures can then be taken pre or automatically initiated to set the Dekanterbetrieb for ver different supplied solid-liquid mixtures optimal.

In Abhängigkeit von dem ermittelten Stand des Flüssigkeitsspiegels kann die dem Dekanter zugeführte Menge des Schleudergutes eingestellt werden. Depending on the determined state of the liquid level supplied to the decanter amount of material to be centrifuged can be adjusted. In Abhängigkeit von dem ermittelten Stand des Flüssigkeitsspiegels kann auch die Trommel- bzw. Schneckendrehzahl gesteuert werden. Depending on the determined state of the liquid level, the drum or screw speed can be controlled.

Es ist ferner möglich, in Abhängigkeit von dem ermittelten Stand des Flüssigkeits spiegels mittels eines Verstellorganes die Lage der Trennzone der einzelnen Phasen in den optimalen Bereich zu verschieben. It is also possible, in dependence on the detected level of the liquid level by means of a Verstellorganes the position of the separation zone of the individual phases within the optimum range to move.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend, ebenso wie das Verfahren, näher erläutert. An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described below, as well as the method explained in greater detail.

Es zeigt: It shows:

Fig. 1 einen Dekanter in schematischer Darstellung im Längsschnitt und Fig. 1 a decanter in a schematic representation in longitudinal section and

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Teil des Dekanters nach der Fig. 1, der mit der Meßvorrichtung zur Ermittlung des Flüssigkeitsspiegels ausgerüstet ist. Fig. 2 in an enlarged scale a part of the decanter of Fig. 1, which is equipped with the measuring device for determining the liquid level.

Der in den Figuren aufgezeigte Dekanter stellt eine horizontal gelagerte Schnecken zentrifuge mit einer Vollmanteltrommel 1 dar, in der eine Dekanterschnecke 2 ange ordnet ist, die im Betrieb gegenüber der Vollmanteltrommel 1 mit einer Differenz drehzahl umläuft. The-indicated in the figures decanter provides a horizontally mounted screw centrifuge is a solid bowl 1, in which a Dekanterschnecke 2 arranged, which circulates in the operating speed compared to the full jacket drum 1 with a difference. Die in der rotierenden Vollmanteltrommel 1 abgesetzten Feststoffe werden mit der Dekanterschnecke 2 , die mit Schneckenwendeln 3 versehen ist, zum kleinsten Trommeldurchmesser gefördert und dort durch einen Ringraum 4 und einen Stutzen 5 ausgetragen. The settled in the rotating solid-wall bowl 1 solids are conveyed with the Dekanterschnecke 2, which is provided with screw helices 3 the smallest diameter drum, and there discharged through an annular space 4, and a nozzle. 5 Die geklärte Flüssigkeit des Feststoff-Flüssigkeits- Gemisches, das über ein Einlaufrohr 6 zugeführt wird, wird zwischen den Schnec kenwendeln 3 entgegen der Förderrichtung des Feststoffes zu dem Austragende des großen Durchmessers der Vollmanteltrommel 1 geführt und dort über einen Stutzen 7 abgezogen. The clarified liquid which is supplied via an inlet pipe 6 of the solid-liquid mixture is kenwendeln between the SNAILS 3 against the conveying direction of the solids to the discharge end of the large diameter of the solid bowl 1 out and drawn off there via a connection piece. 7

Das Einlaufrohr 6 zur Zuführung des Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches läuft mit der Dekanterschnecke 2 im Betrieb um und ist mit einer Meßleitung 8 versehen, die über mindestens einen Verbindungskanal 9 mit einem Meßrohr 10 verbunden ist. The inlet tube 6 for supplying the solid-liquid mixture runs with the Dekanterschnecke 2 in operation around and is provided with a measuring tube 8, which is connected via at least one connecting duct 9 with a measuring tube 10th Das Meßrohr 10 erstreckt sich durch die Schneckennabe 11 in den Ringraum 12 zwi schen der Vollmanteltrommel 1 und der Dekanterschnecke 2 . The measuring tube 10 extends through the conveyor hub 11 into the annular space 12 of the bowl's Zvi drum 1 and the Dekanterschnecke. 2

Der Dekanter weist eine Trennzone a und eine Trockenzone b auf. The decanter has a separation zone a and a drying zone b. Das Meßrohr 10 ist in der Trennzone a angeordnet. The measuring tube 10 is disposed in the separation zone a.

Aus der Fig. 2 ist erkennbar, daß das Einlaufrohr 6 bis in den Bereich des Meßrohres 10 doppelwandig ausgebildet ist und die Außenwandung 13 und die Innenwandung 14 die Meßleitung 8 begrenzen. From Fig. 2 it is seen that the inlet tube 6 extends into the region of the measuring tube 10 is double-walled and the outer wall 13 and the inner wall 14 delimit the measuring line. 8

Zwischen der Meßleitung 8 und der Schneckennabe 11 ist ein einteiliges oder ein mehrteiliges Verbindungsstück 15 vorgesehen, in dem Verbindungskanäle 9 und 16 zwischen dem Meßrohr 10 und der Meßleitung 8 angeordnet sind. Between the measuring tube 8 and the conveyor hub 11 is a one-piece or a multi-part connecting piece 15 is provided, are arranged in the connecting channels 9 and 16 between the tube 10 and the measuring conduit. 8 Der Verbindungs kanal 16 ist als Ringkanal ausgebildet. The connection channel 16 is formed as an annular channel. Das gasförmige Meßmedium wird der Meß leitung 8 zugeführt und durchströmt die Verbindungskanäle 9 und 16 und baut dann einen Druck im Meßrohr 10 auf. The gaseous process medium is fed to the measuring circuit 8 and flows through the communication ports 9 and 16 and then builds up a pressure in the measuring tube 10 on.

Der Durchmesser D1 des Flüssigkeitsspiegels wird wie folgt berechnet: The diameter D1 of the liquid level is calculated as follows:

mit Q Produkt » Q Fluid Q product »Q fluid

ist der Meßdruck P F mit dem Flüssigkeitsdruck an der Stelle A, dem Durchmesser D 2 des freien Endes des Meßrohres 10 , im Gleichgewicht, wenn is the measurement pressure P F to the fluid pressure at the point A, the diameter D 2 of the free end of the measuring tube 10, in equilibrium when

(und wenn kein Fluid ausströmt) (And if no fluid flows)
für den Durchmesser D 1 folgt follows for the diameter D 1

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1

Vollmanteltrommel Solid bowl

2 2

Dekanterschnecke Dekanterschnecke

3 3

Schneckenwendel screw spiral

4 4

Ringraum annulus

5 5

Stutzen Support

6 6

Einlaufrohr inlet pipe

7 7

Stutzen Support

8 8th

Meßleitung Measurement line

9 9

Verbindungskanal connecting channel

10 10

Meßrohr measuring tube

11 11

Schneckennabe screw hub

12 12

Ringraum annulus

13 13

Außenwandung outer wall

14 14

Innenwandung inner wall

15 15

Verbindungsstück joint

16 16

Verbindungskanal connecting channel
aTrennzone aTrennzone
bTrockenzone bTrockenzone
D 1 D 1

Durchmesser diameter
D 2 D 2

Durchmesser diameter

Claims (7)

  1. 1. Verfahren zum Bestimmen des Standes des Flüssigkeitsspiegels in dem Ring raum zwischen einer Dekantertrommel und der zugeordneten mit Schnecken wendeln versehenen Dekanterschnecke während des Dekanterbetriebes, da durch gekennzeichnet , daß die zwischen den Schneckenwendeln ( 3 ) ent gegen der Förderrichtung des Feststoffes strömende Flüssigkeit des dem De kanter zugeführten Schleudergutes ein in den Raum zwischen zwei Schnec kenwenkeln ( 3 ) radial sich erstreckendes Meßrohr ( 10 ) um den Betrag des Durchmesserunterschiedes D2-D1 umspült, wobei der Durchmesser D2 dem freien Ende des Meßrohres ( 10 ) und der Durchmesser D1 dem Flüssig keitsspiegel entspricht, daß durch eine mit dem Meßrohr ( 10 ) verbundene Meßleitung ( 8 ) von außen auf den Flüssigkeitsspiegel des Meßrohres ( 10 ) ein Druck eines gasförmigen Mediums aufgegeben und dieser Druck solange er höht wird, bis ein kontinuierlicher Verbrauch an gasförmigem Medium erreicht wird, so daß der durch das Meß 1. A method for determining the level of the liquid level in the annular space between a decanter drum and associated with screw flights Dekanterschnecke provided during the Dekanterbetriebes, as characterized by that between the screw flights (3) ent flowing against the direction of conveyance of the solid liquid of the de Kanter supplied centrifuged a kenwenkeln radially extending measuring tube (10) by the amount of difference in diameter D2-D1 washed (3) in the space between two SNAILS, wherein the diameter D2 of the free end of the measuring tube (10) and the diameter D1 of the liquid keitsspiegel corresponds to that connected by a with the measuring tube (10) measuring line (8) from the outside to the liquid level of the measuring tube (10), given a pressure of a gaseous medium and that pressure as long as it is höht until a continuous consumption of gaseous medium is achieved so that the by the measuring rohr ( 10 ) aufgeprägte Druck und der Flüssig keitsdruck der Durchmesserdifferenz im Gleichgewicht sind und daß aus die sem Druck, der Maschinendrehzahl, der Flüssigkeitsdichte und aus der Länge des Meßrohres ( 10 ) der Durchmesser D1 des Flüssigkeitsspiegels errechnet wird. pipe (10) impressed pressure and the liquid keitsdruck of the diameter difference are in equilibrium and that D1 of the liquid level is calculated from the sem pressure, the engine speed, the fluid density and the length of the measuring tube (10) of the diameter.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem ermittelten Stand des Flüssigkeitsspiegels die dem Dekanter zuge führte Menge des Schleudergutes eingestellt wird. 2. The method of claim 1, characterized in that the led the decanter supplied amount of material to be centrifuged is adjusted in dependence on the detected level of the liquid level.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem ermittelten Stand des Flüssigkeitsspiegels die Trommel- bzw. Schneckendrehzahl gesteuert wird. 3. A method according to claim 1, characterized in that the drum or screw speed is controlled in dependence on the detected level of the liquid level.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem ermittelten Stand des Flüssigkeitsspiegels mittels eines Verstellorga nes die Lage des Flüssigkeitsspiegels beeeinflußt wird. 4. The method according to claim 1, characterized in that in function of the determined state of the liquid level by means of a Verstellorga nes the position of the liquid level is beeeinflußt.
  5. 5. Vorrichtung an einem Dekanter zur Durchführung des Verfahrens nach An spruch 1, mit einer im Betrieb umlaufenden Vollmanteltrommel und einer darin angeordneten mit Differenzdrehzahl angetriebenen, mit Schneckenwendeln versehenen Dekanterschnecke und einem mit der Dekanterschnecke umlau fenden Einlaufrohr, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaufrohr ( 6 ) mit einer druckbeaufschlagten Meßleitung ( 8 ) versehen ist, die über mindestens einen Verbindungskanal ( 9 ) mit einem Meßrohr ( 10 ) verbunden ist, das sich in der Trennzone des Dekanters durch die Schneckennabe ( 11 ) in den Ringraum zwischen der Vollmanteltrommel ( 1 ) und der Dekanterschnecke ( 2 ) erstreckt. 5. The device to a decanter for carrying out the method according to claim 1., with a revolving operating full jacket drum and a therein arranged driven with speed differential, provided with screw flights Dekanterschnecke and a umlau fenden with the Dekanterschnecke inlet pipe, characterized in that the inlet pipe (6 ) is provided with a pressurized measuring line (8), which is connected via at least one connecting channel (9) (having a measuring tube 10) extending (in the separating zone of the decanter through the conveyor hub 11) in the annular space between the solid-wall bowl (1) and Dekanterschnecke (2).
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaufrohr ( 6 ) bis in den Bereich des Meßrohres ( 10 ) doppelwandig ausgebildet ist und die Außenwandung ( 13 ) und die Innenwandung ( 14 ) die Meßleitung ( 8 ) be grenzen. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the inlet pipe (6) into the region of the measuring tube (10) is double-walled and the outer wall (13) and the inner wall (14) limits the measuring tube (8) be.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Meßleitung ( 8 ) und der Schneckennabe ( 11 ) ein ein- oder mehrteiliges Verbin dungsstück ( 15 ) vorgesehen ist, in dem Verbindungskanäle ( 16 ) zwischen dem Meßrohr ( 10 ) und der Meßleitung ( 8 ) angeordnet sind. 7. Apparatus according to claim 6, characterized in that a single- or multi-part Verbin extension piece (15) is provided between the measuring conduit (8) and the conveyor hub (11) in the connecting channels (16) between the measuring tube (10) and the measuring line (8) are arranged.
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