DE2165719A1 - Zentrifuge - Google Patents

Description

• Zentrifuge Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge mit waagerechter Achse, insbesondere Schubzentrifuge, mit einem das Schleudergut von einer Einlaufvorrichtung auf den Trommelmantel weiterleitenden und als konischer Siebmantel ausgebildeten umlaufenden Einlauftrichter und mit einer radial außerhalb des Einlauftrichters, aber innerhalb des Trommelmentels angeordneten, eine flüssigkeitsdichte Außenwandung und eine Entwässerungsleitung aufweisenden Sammelkammer.
• Bei einer solchen als Schubzentrifuge ausgebildeten Zentrifuge (DT-PS 1 079 551) dient der konische Siebmantel, über den das Schleudergut zur eigentlichen Schleudertrommel gelangt, zur Vorentwässerung (Vorfiltration), die insbesondere dann empfehlenswert ist, wenn es sich um ein Schleudergut mit hohem Flüssigkeitsanteil handelt,Insbesondere Schubzentrifugen erfordern aus Kapazitätsgründen einen möglichst hohen Feststoffanteil in der Zulauf-Suspension. Es ist nun durch die erwähnte Zentrifuge bekannt, die durch Vorentwässerung abgetrennte Flüssigkeit in einem Sammelraum zu fangen und sie bestimmten Stellen des Kuchens auf der Schleudertrommel zuzuführen. Der konstruktive Aufwand fUr diese Maßnahme ist erheblich und bringt doch kein sicheres Arbeiten bezüglich der Funktionsweise der Schubzentrifuge. Bei der einen Variante der bekannten Zentrifuge sind zwischen dem Sammelraum und dem Schubboden axial verlaufende hohle Stützen angeordnet, die das Vorfiltrat hinter den Schubboden leiten und dort auf die Schleudertrommel aufgeben. Bei der anderen bekannten Variante ist der Sammelraum durch auf dem Umfang und radial durch den Feststoff-Kuchen hindurch angeordnete hohle Stützen mit dem Sieb der Schleudertrommel direkt verbunden.
• Beide Varianten weisen verfahrenstechnische Mängel auf.
• Bei der ersten Variante werden die in ihren Abmessungen engen Grenzen unterworfenen hohlen Stützen leicht verstopft. Außerdem entstehen hierbei auf dem Sieb der Schleudertrommel Gebiete, zu denen weniger Feststoff gelangt als zu andern Gebieten. In den sich hierbei bildenden Gräben kann die Suspension ungetrennt auf dem Sieb entlang nach verne zum Feststeffaustrag fließen. Da die Gräben am Umfang meist ungleichmäßig verteilt sind, ist ein unwuchtiges Laufen der Zentrifuge die Folge. Da die Stützen nicht ohne weiteres zugänglich sind, ist bei Verstopfungen derselben Äbbilfe nur mit großem Aufwand möglich. Die zweite Variante hat den Nachteil, daß die hohlen Stützen Bereiche des Innenmantels der Schleudertrolumol beanspruchen und den Furchen in unzulässiger Weise zerteilen. In den hierbei entstehenden Gräben fließt das Filtrat zum Reststoffaustrag und stellt somit die gewünschte Betriebsweise der Schubzentrifuge in Frage. Diese Nachteile habon im übrigen bisher der Verwirklichung einer solchen Zentrifuge entgegengestanden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Vorfiltrat in zuverlässiger Weise abzuführen, und zwar so, daß es getrennt vom Hauptfiltrat austragbar ist. Dabei darf die verfahrenstechnische Arbeitsweise der Zentrifuge nicht behindert, der konstruktive Aufwand keinesfalls vergrössert werden.
• Ausgehend von der eingangs genannten Zentrifuge wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Entwässerungsleitung vom rUckwärtigen Bereich der Sammelkammer unmittelbar in im wesentlichen axialer Richtung wegführend angeordnet ist. Diese Maßnahme vermeidet die obengenannten Mängel dadurch, daß das Vorfiltrat BO ausgetragen wird, daß der eigentliche Filtervorgang im Feststoffkuchen in keiner Weise behindert wird. Im Übrigen kann die Weite der Entwässerungsleitung ohne Störung der Arbeitsweise der Zentrifuge so groß gewählt werden, daß ein Verstopfen mit Sicherheit nicht auftritt. Es können auch mehrere Entwässerungsleitungen neben- oder übereinander angeordnet werden. In jedsm Fall ist die bzw. jede -Entwässerungeleitung gut zugänglich, um eventuelle Störungen schnell zu beseitigen.
• Der Erfindungsgedanke kann mit Vorteil in mehreren Ausführungsvarianten verwirklicht werden, die den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten beispielhaften Ausführungsvarianton entnehmbar sind. Hierbei zeigt Fig. 1 ein erfindungsgemäße Ausführung mit einer umlaufenden Sammelkammer und einer als Schöpfrohr ausgebildeten EntwSsserungeleitung, Fig. 2 eine Abwandlung der Ausführung nach Fig. 1 mit einer zweigeteilten Sammelkammer, Fig. 3 eine weitere Abwandlung der Ausführung nach Fig. 1 mit zwei Schöpfrochren und einer dreigeteilten Sammelkammer und Fig. 4 eine erfindungsgemäße Ausführung mit einer ortsfesten Sammelkammer (jeweils in einem vertikalen Längsschnitt).
• Fig. 1 zeigt eine Schubzentrifuge mit einer in einen nicht dargestellten Zentrifugengehäuse gelagerten Siebtrommel 1, in der ein fest stehendes Einlaufrohr 2 für die Suspension 7 und ein an dessen freiem Ende angeordneter und mit dem Schubboden @ durch einen Käfig 4 verbundener Einlauftrichter 5 vorgesehen sind. Dieser bildet auP Grund dor Bohrungen 6 ein Sieb, das als Vorentwässerung für die Suspension 7 dient. Die vorentwässerte Suspension S wird vom Ende des Einlauftrichters 5 nach außen auf die Innenfläche der Siebtrommel 1 geschleudert, wo sie sich verteilt und weiter entwässert wird. Der zurUckbleibende Kuchen 9 wird dann vom Schubboden 3 nach links ausgetragen.
• Das durch die Bohrungen 6 des Einlauftrichters 5 nach au-Ben geschleuderte Vorfiltrat 10 wird in eines ain weiten Ende des Einlauftrichtors 5 flüssigkeitsdicht befestigten und mit diesem umlaufenden, an dem linken Ende von einer Staukante 12 begrenzten Sammelkammer 11 aufgefangen und mittels eines die Entwässerungsleitung darstellenden, radial innerhalb der Staukante 12 eingreifenden ortsfesten Schöpfrohres 13, dessen vordere Öffnung 14 in das Vorfiltrat eintaucht und dessen übriger Teil axial verlaufend angeordnet ist, abgeführt.
• Fig. 1 zeigt deutlich, daß die normale Arbeitsweise de,r Schubzentrifuge durch für die Abführung des Vorfiltrats vorgesehenen Maßnahmen nicht beeinträchtigt wird und daß die Abführung des Vortiltrats mit einfachsten Mitteln, näalich einer Schöpfverrichtung, erfolgt.
• Bsi der Ausführung der Schubzentrifuge nach Fig. 2 ist gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 die Sammelkammer zweiteilig ausgeführt, wobei sich der eigentliche, das Schopfrohr 13 aufweisende Sammelraum 15 in axialer Richtung lediglich über einen Teil des Einlauftrichters 5, etwa über die Hälfte, erstreckt und außerhalb des übrigen Teilee des Einlauftrichters 5 ein vorzugsweise sich dessen Form anpassendes, also konisches Fangblech 16 angeordnet ist, dessen Ablaufende 17 in den Sammelraum 15 mündet.
• Die Siebtrommel 1 ist über eine Welle 18, der Schubboden 3 und damit der Einlauftrichter 5 sind über eine Welle 19 antreibbar, wobei die Welle 19 außerdem eine Axialbewegung ausführen kann.
• Der Vorteil der Aufteilung der Sammelkammer in einen Sammelraum 15 und ein Fangblech 16 besteht im kleineren Raumbedarf der Sammelkammer. Diese Aufteilung hat, wenn sie wie bei der Ausführung nach Fig. 3 einen Schritt weitergeführt wird, inen weiteren Vorteil, nämlich den der Möglichkeit des Klassierens oder den des Waschens. Bei dieser Ausführung ist neben dem Fangblech 16 mit dem Ablaufende 17 der Sammelraum in zwei in axialer Richtung einander anschließende, aber sich auf unterschiedlichen Durchmessern befindliche Teilsammelräume 20 und 21 aufgeteilt, von denen Jeder ein gesondert es Schöpfrohr 22 bzw.
• 23 aufweist. Hierbei ist eine IClassierung dadurch möglich, daß die den Teilsammelräumen zugeordneten Siebbereiche 24 und 25 des Eindauftrichters 26 einander unterschiedliche Größen der Sieblöcher 27 und 28 aufweisen, wobei die Sieblöcher 27 größer sind als die Sieblöcher 28 und bereits feine Feststoffe, z.B. Lehm, zusammen mit einem Teil des Vorfiltrats hindurchlassen. Im Siebbereich 25 tritt dann eine weitere Vorentwässerung ein, bei der dann ein reineres Vorfiltrat über das Schöpfrohr 22 abgezogen wird.
• Die Anordnung der Teilsammelräume 20 und 21 neben dem Fangblech 16 mit deii Ablaufende 17 nach Fig. 3 schafft ferner die Möglichkeit zum Uaschen der in der vorentwässerten Suspens-ion befindlichen Feststoffe unter sofortiger Austragung der Waschflüssigkeit. Hierzu ist im axialen Bereich des in Eintragrichtung der Suspension letzten Teilsammelraums 20, also im Siebbereich 25, innerhalb des Einlauftrichters 26 eine Waschvorrichtung 29 angebracht, die im wesentlichen aus einer Vielzahl von Waschdüsen 30 und einer nicht dargestellten Waschflüssigkeitszuführung besteht. Die verunreinigte Waschflüssigkeit sammelt sich sodann im Teilsammelraum 20 und wird über das Schflpfrohr 22 abgezogen.
• In Fig. 4 ist die mit dem Bezugszeichen 31 versehene Sammelka@@er ortsfest angeordnet; sie ist mittels Stegen 32 au dem Deckel 33 der Schubzentrifuge befestigt. An der Rückseite weist die Sammelkammer 31 eine mit einem Flüssigkeitsfangring 34 versehene Staukante 35 auf, an der die in etwa horizontale Richtung wegführende Lntwässorungs1ci-.tung 36 angeschlossen ist.
• An ihrem dem Einlauftrichter 37 zugewandten binde weist die Sammelkammer 31 einen weiteren Flüssigkeitsfangring 38 auf, der zusammen mit der am Einlauftrichter 37 befestigten Fangtasse 38 so angeordnet ist, daß sich bei BetEtigung des Schubbodens, 39 der Einlauftrichter 37 ungehindert an der Sammelkammer 31 vorbeibewegen kann. Dies gilt für einstufige Maschinen und solche mit ungeradzahliger Stufenzahl. Für geradzahlige Stufenzahlen steht der Schubboden axial sowieso still.
• Die beschriebene Ausführung ist in den Fällen von Vorteil, in denen der in die Sammelkammer durchgeschlagene Feststoff so sedimentiert, daß bei Anordnung eines Schälrohres dieses am harten Feststoffsediment anlaufen, Ratterschwingungen erzeugen und übermäßig verschleißen würde. Bei der Ausführung nach Fig. 4 hat man es ebenfalls weitgehend in der Sand, der Entwässerungsleitung eine entsprechend große lichte Weite zu geben oder mehrere Entwässerungsleitungen vorzusehen.
• Schließlich sei auf einige Maßnahmen hingewiesen, die sich ggf. als zweckmäßig erweisen können. So kann statt des Schälrohres auch eine umlaufende Schälscheibe vorgesehen werden, die nach Art eines Schöpfrades ausgebildet ist. Die Schälsoheibe verhindert, da sie umläuft, ein Absedimentieren der Feststoffe in der Sammelkammer. Etwa denselben Zweck erreicht ein mit Abstand vor der Öffnung des Schälrohres angebrachtes AufwirbelunsstücL, etwa in Form eines Kammes, das den zur Sedimentation neigenden Durchschlag kurz vor dem Schälrohr aufwirbelt und ihn in dieses einführt.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Zentrifuge mit waagerechter Achse, insbesondere Schubzentrifuge, mit einem das Schleudergut von einer Einlaufvorrichtung auf den Trommelmantel' weiterleitenden und als konischer Siebmantel ausgebildeten umlaufenden Einlauftrichter und mit einer radial außerhalb des Einlauftrichters, aber innerhalb des Trommelmantels angeordneten, eine flüssigkeitsdichte Außenwandung und eine Entwässerungsl.itung aufweisenden Sammelkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungsleitung (13 bzw.

22, 23 bzw. 36) vom rückwärtigen Bereich der Sammelkammer (11 bzw. 15/16 bzw. 16/20/21 bzw. 31) unmittelbar in it wesentlichen axialer Richtung wogführend angeordnet ist.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkammer (31) ortsfest angeordnet ist und eine Staukante (35) aufweist, an der die Entwässerungsleitung (36) angeschlossen ist.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkammer (11 bzw. 15/16 bzw. 16 (20/21) flüssigkeitsdicht am großen Durchmesser des konischen Elnlanftrichters -(5 bzw, 26) mit diesem umlaufend anschließt und am anderen Ende eine Staukante (12) aufweist und daß als Entwdsserungsleitung eine radial innerhalb der Staukante eingreifende Schöpfvorrichtung, e. B. ein Schöpfrohr (13 bzw. 22, 23) eine Schöpfschaufel oder eine Schälscheibe, zum Austragen des in der Sammelkammer sich sammelnden Vorfiltrats (10) vorgesehen ist.

4. Zentrifuge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkammer (15, 16) zweiteilig ausgeführt ist, wobei sich der eigentliche, die Schöpfvorrichtung (13) aufweisende Sammelraum (15) in axialer Richtung lediglich über einen Teil des Siebmantels des Einlauftrichters (5) erstreckt und daß außerhalb des übrigen Teiles des Siebmantele des Einlauftrichtere ein vorzugsweise sich dessen Außenform anpassendes Fangblech (16) angeordnet ist, dessen Ablaufende (17) sich radial innerhalb des Sammelraums (15) befindet.

5. Zentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum in mehrere in axialer Richtung einander anschließende, sich auf unterschiedlichen Durchmessern befindliche Teilsammelräume (20,21) aufgeteilt ist,- von denen Jeder eine gesonderte Schbpfvorrichtung (Schöpf rohre 22, 23) aufweist.

6. Zentrifuge nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im axialen Bereich des Sammelraumes bzw. oines der Teilsammelräume, vorzugsweise des in Bintragrichtung der Suspension letzten Teilsammelraume (20), innerhalb des Einlauftrichters (26) eine Waschvorrichtung (29) angeordnet ist.

7. Zentrifuge nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gckennseichnet, daß zum Zwecke der Klassierung die den Teilsammelräumen (20 und 21) zugeordneten Siebbereiche (21; und 25) des Einlauftrichters (26) unterschiedliche Sieblochgrößen aufweisen.

8. Zentrifuge nach einem der AnsprUche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Eintritt des in dem Sammelraum befindlichen -Vorfiltrats in die Schöpfvorrichtung eine den dort vorhandenen Feststoff aufwirbelnde Vorrichtung, s. 33. in Form von Stäben oder Zinken, vorgesehen ist.

L e e r s e i t e