DE2208490B1

DE2208490B1 - FLASH DRUM WITH A HYDRAULICALLY CONTROLLED PISTON VALVE

Info

Publication number: DE2208490B1
Application number: DE19722208490
Authority: DE
Inventors: Theodor 4740 Oelde Teckentrup
Original assignee: Westfaha Separator AG, 4740 Oelde
Priority date: 1972-02-23
Filing date: 1972-02-23
Publication date: 1973-02-01
Also published as: FR2172961B1; SE376177B; FR2172961A1; JPS4897161A; DK128836B; JPS5110909B2; DE2208490A1; ES410678A1; US3878981A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleudertrommel mit einem hydraulisch steuerbaren Kolbenschieber zum periodischen Öffnen der Austragöffnungen für die von einer Trägerflüssigkeit getrennten Feststoffe und mit wenigstens einer Steuerkammer, die mit einer zentralen Auffangrinne für Steuerflüssigkeit durch Kanäle in Verbindung steht, von deren radial äußerstem Teil ein Kanal zu einem steuerbaren Ablaßventil führt und die durch wechselndes Auffüllen und Entleeren die Umsteuerung des Kolbenschiebers bewirkt. Trommeln dieses Typs, aber unterschiedlicher Bauart, sind beispielsweise aus den deutschen Patentschriften 1091039 und 2041371 und der USA.-Patentschrift 2126 864 bekannt.The invention relates to a centrifugal drum with a hydraulically controllable piston valve for the periodic opening of the discharge openings for the separated from a carrier liquid Solids and with at least one control chamber with a central collecting channel for control fluid communicates through channels, from the radially outermost part of which a channel becomes a controllable one The drain valve leads and the reversal of the piston valve through alternating filling and emptying causes. Drums of this type, but of different designs, are, for example, from the German Patents 1091039 and 2041371 and U.S. Patent 2126,864 known.

Bei allen bisher bekannten Trommeln dieses Typs wird die Steuerflüssigkeit für die Betätigung des KoI-benschiebers von einer zentralen Auffangrinne durch Kanäle dem radial inneren Teil der Steuerkammer oder den Steuerkammern zugeführt. Da diese Kammern nicht mit Mitnehmerrippen besetzt sind, bleibt die Steuerflüssigkeit auf ihrem Wege nach außen mit zunehmendem Abstand von der Drehachse immer mehr hinter der Winkelgeschwindigkeit der Trommel zurück und beschreibt eine spiralenförmige Bahn. Sie erreicht deshalb den radial äußersten und wirksamsten Teil der Steuerkammer nicht auf kürzestem 55· Wege und mit nachhinkender Winkelgeschwindigkeit. Bis sie infolge der Reibung an den Kammerwänden die Winkelgeschwindigkeit der Trommel erreicht hat, vergeht eine gewisse Zeit.In all previously known drums of this type, the control fluid for the actuation of the piston valve is used from a central collecting channel through channels to the radially inner part of the control chamber or fed to the control chambers. Since these chambers are not occupied by driver ribs, remains the control fluid always on its way to the outside with increasing distance from the axis of rotation falls behind the angular velocity of the drum and describes a spiral path. she therefore does not reach the radially outermost and most effective part of the control chamber over the shortest 55 Paths and with lagging angular velocity. Until they are due to the friction on the chamber walls has reached the angular speed of the drum, a certain time elapses.

Die in den Steuerkammern vorhandene Luft wird durch die eintretende Steuerflüssigkeit zum großen Teil nach innen verdrängt und behindert das Nachströmen der Steuerflüssigkeit. Der Aufbau der optimalen Öffnungs- bzw. Schließkraft wird dadurch erheblich verzögert.The air present in the control chambers becomes large due to the incoming control fluid Part of it is displaced inwards and prevents the control fluid from flowing in. Building the optimal This considerably delays the opening and closing force.

Der deutschen Patentschrift 1091039 ist neben der nachteiligen Zuführung der Steuerflüssigkeit in den zentralen Teil der Steuerkammern außerdem zu entnehmen, daß die Öffnungskammer mit einer peripheren Entleerungsbohrung versehen ist und daß die Schließkammer ein relativ großes Fassungsvermögen hat, in der auch in der Öffnungsstellung des Kolbenschiebers ein Teil der Schließflüssigkeit verbleibt. Beide Merkmale hemmen zusätzlich die Bewegung des Kolbenschiebers in seine Öffnungsstellung.The German patent specification 1091039 is next the disadvantageous supply of the control fluid in the central part of the control chambers also infer that the opening chamber is provided with a peripheral drainage hole and that the Closing chamber has a relatively large capacity, even in the open position of the piston valve some of the sealing liquid remains. Both features also inhibit movement of the piston valve in its open position.

Einerseits entweicht beim Auffüllen der Öffnungskammer ein Teil der zulaufenden Steuerflüssigkeit durch die Entleerungsbohrung, wodurch der Aufbau der Öffnungskraft verzögert wird. Um diese Verzögerung in Grenzen zu halten, ist der Querschnitt der Entleerungsbohrung klein gehalten.On the one hand, part of the incoming control fluid escapes when the opening chamber is filled through the drain hole, which delays the build-up of the opening force. Around To keep delay within limits, the cross-section of the drain hole is kept small.

Andererseits hat die sich in der Öffnungskammer aufbauende Öffnungskraft die ständig von der Schließkammer her wirkende Schließkraft zu überwinden. On the other hand, the opening force that builds up in the opening chamber is constantly dependent on the Closing chamber to overcome acting closing force.

Wegen des kleinen Querschnitts der Entleerungsbohrung entleert sich auch die Öffnungskammer nur langsam, so daß auch das Schließen der Trommel nicht spontan erfolgen kann.Because of the small cross-section of the drain hole, the opening chamber only drains slowly, so that the drum cannot close spontaneously either.

Neben der nachteiligen Zuführung der Steuerflüssigkeit in den zentralen Teil der Schließkammer ist der deutschen Patentschrift 2041371 noch zu entnehmen, daß die Schließkammer entweder mit einer peripheren Entleerungsbohrung oder mit einem steuerbaren Ablaßventil für die Schließflüssigkeit versehen ist.In addition to the disadvantageous supply of the control fluid in the central part of the closing chamber the German patent 2041371 can still be found, that the closing chamber either with a peripheral drainage hole or with a controllable one Drain valve for the closing liquid is provided.

Eine kalibrierte Entleerungsbohrung hemmt sowohl den schnellen Aufbau als auch den schnellen Abbau der Schließkraft, während ein Ablaßventil nur ihren schnellen Abbau gewährleistet.A calibrated drainage hole inhibits both rapid construction and rapid Reduction of the closing force, while a drain valve only ensures its rapid reduction.

Aus der USA.-Patentschrift 2126 864 ist es bekannt, den beiden Steuerkammern eine eigene Auffangrinne und eine eigene Zuleitung für Steuerflüssigkeit zuzuordnen.From US Pat. No. 2,126,864, it is known to provide the two control chambers with their own collecting channel and assign a separate feed line for control fluid.

Sowohl bei Totalentleerungen als auch bei Partialentleerungen der Trommel ist es vorteilhaft, den Kolbenschieber möglichst schnell in seine Öffnungsstellung zu bringen, damit die Feststoffe über den ganzen Umfang gleichmäßig ausgestoßen werden.Both in the case of total emptying and partial emptying of the drum, it is advantageous to use the Bring the piston valve into its open position as quickly as possible so that the solids over the be ejected evenly over the entire circumference.

Bei Partialentleerungen der Trommel ist es außerdem von Vorteil, den Kolbenschieber möglichst schnell wieder in Schließstellung zu bringen, damit nur der radial äußere Teil der Feststoffschicht mit dem geringsten Feuchtigkeitsgehalt ausgeworfen wird.In the case of partial emptying of the drum, it is also advantageous to use the piston valve as far as possible to quickly bring it back into the closed position, so that only the radially outer part of the solid layer with the lowest moisture content is ejected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleudertrommel der bezeichneten Art so auszubilden, daß der Kolbenschieber schnell zwischen seinen Endlagen hin- und herbewegt wird.The invention is based on the object of designing a centrifugal drum of the specified type in such a way that that the piston slide is quickly moved back and forth between its end positions.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die die Auffangrinne mit der Steuerkammer verbindenden Kanäle in den radial äußersten Teil der Steuerkammer münden.This object is achieved in that the connecting channel to the control chamber Channels open into the radially outermost part of the control chamber.

Bei einer so ausgebildeten Trommel gelangt die Steuerflüssigkeit auf dem kürzesten Wege in den radial äußersten Teil der Steuerkammer, wo sich die größte Öffnungs- bzw. Schließkraft entwickelt. Ein Nachhinken der Steuerflüssigkeit hinter der Winkelgeschwindigkeit der Trommel ist wegen der mitnehmenden Wirkung der Verbindungskanäle nicht möglich. With a drum designed in this way, the control fluid reaches the radial via the shortest route outermost part of the control chamber, where the greatest opening or closing force develops. A The control fluid lagging behind the angular velocity of the drum is due to the entrainment Effect of the connection channels is not possible.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß die in der Steuerkammer durch die nachströmende Flüssigkeit radial nach innen verdrängte Steuerflüssigkeit der Winkelgeschwindigkeit der Trommel voreilt, wodurch die Öffnungs- bzw. Schließkraft verstärkt wird.Another advantage arises from the fact that the in the control chamber by the flowing liquid radially inwardly displaced control fluid leads the angular velocity of the drum, whereby the opening or closing force is increased.

Die in den Steuerkammern befindliche Luft wird von aui3en nach innen verdrängt, wodurch Wirbelbildungen usw. vermieden werden.The air in the control chambers is from displaced from the outside inwards, as a result of which the formation of eddies, etc., is avoided.

in weiterer Ausgestaltung des Haupterfindungsgedankens kann die axiale Höhe der Steuerkammern dem Hub des Kolbenschiebers angepaßt sein, so daß dieser in seinen Endlagen praktisch aufliegt. Infolge dieser Volumverminderung werden die Auffüll- und Entleerungszeiten weiter verkürzt.in a further development of the main inventive concept the axial height of the control chambers can be adapted to the stroke of the piston valve, so that this rests practically in its end positions. As a result of this volume reduction, the filling and Emptying times further reduced.

Das steuerbare Ablaßventil ist bezüglich seiner Strömungsquerschnitte so bemessen, daß in Öffnungsstellung die unter der Wirkung der Fliehkraft stehende Steuerflüssigkeit fast augenblicklich ausgeschleudert wird.The controllable drain valve is dimensioned with regard to its flow cross-sections so that in the open position the control fluid under the effect of centrifugal force is ejected almost instantly will.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei einer Trommel mit nur einer Steuerkammer dargestellt. Der Kolbenschieber 1 zum periodischen Öffnen des Ringspaltes 2 wird durch Auffüllen bzw. Entleeren der Steuerkammer 3 von einer Endlage in die andere umgesteuert. Die linke Hälfte der Zeichnung zeigt den Kolbenschieber in Schließstellung, die rechte Hälfte in Öffnungsstellung.In the drawing is an embodiment of the invention in a drum with only one control chamber shown. The piston valve 1 for periodically opening the annular gap 2 is filled by filling or emptying the control chamber 3 reversed from one end position to the other. The left half the drawing shows the piston valve in the closed position, the right half in the open position.

Von der zentralen Auffangrinne 4 für die Steuerflüssigkeit führen mehrere Kanäle 5 zum radial äußersten Teil der Steuerkammer 3, die am inneren Ende mit einer Entlüftungsbohrung 6 versehen ist. Die Mündung dieser Bohrung liegt in geringerem Abstand von der Drehachse als der sich während des Betriebes in der Rinne4 einstellende freie Flüssigkeitsspiegel. Vom radial äußersten Teil der Steuerkammer 3 führt ein Kanal 7 zu einem an sich bekannten steuerbaren Ablaßventil 8.From the central gutter 4 for the control fluid lead several channels 5 to the radially outermost part of the control chamber 3, the inner one The end is provided with a vent hole 6. The mouth of this hole is in lesser Distance from the axis of rotation as the free liquid level established in the channel 4 during operation. From the radially outermost part of the control chamber 3, a channel 7 leads to a known one controllable drain valve 8.

Das beim Ausführungsbeispiel verwendete Ventil 8 wird durch ständige Zufuhr einer geringen Flüssigkeitsmenge durch den Kanal 9 in Schließstellung gehalten. Die Kanäle 5 und 9 können deshalb von derselben Auffangrinne 4 ausgehen. Nach dem Sperren der Flüssigkeitszufuhr durch die Zuleitung 10 wird die Flüssigkeit aus dem Kanal 9 ausgeschleudert, das Ventil 8 durch den Druck der Steuerflüssigkeit in der Kammer 3 geöffnet und die Kammer 3 praktisch augenblicklich entleert.The valve 8 used in the embodiment is through constant supply of a small amount of liquid held in the closed position by the channel 9. The channels 5 and 9 can therefore from the same gutter 4 go out. After blocking the supply of liquid through the supply line 10 the liquid is thrown out of the channel 9, the valve 8 by the pressure of the control liquid opened in the chamber 3 and the chamber 3 emptied practically instantly.

Die axiale Höhe der Steuerkammer 3 kann dem Hub des Kolbenschiebers 1 angepaßt sein, so daß dieser in Öffnungsstellung auf dem Trommelunterteil 11 aufliegt, wie die rechte Hälfte der Zeichnung zeigt. Es ist dann aber zweckmäßig, den radial äußeren Teil der Steuerkammer 3 mit einer muldenförmigen Erweiterung 3 α zu versehen, in die die durch die Kanäle 5 zugeführte Steuerflüssigkeit ungehindert eintreten kann.The axial height of the control chamber 3 can be adapted to the stroke of the piston valve 1, so that this rests in the open position on the lower drum part 11, like the right half of the drawing shows. However, it is then expedient to have the radially outer part of the control chamber 3 with a trough-shaped Extension 3 α to be provided in which the control fluid supplied through the channels 5 is unimpeded can occur.

Das Ventile kann auch so ausgebildet sein, daß es im flüssigkeitsfreien Zustand geschlossen ist und durch Zufuhr einer geringen Flüssigkeitsmenge geöffnet wird. Das erfordert zwei getrennte Auffangrinnen 4 und zwei getrennte Zuleitungen 10.The valve can also be designed so that it is closed in the liquid-free state and opened by supplying a small amount of liquid will. This requires two separate collecting channels 4 and two separate supply lines 10.

Bei einer Trommel mit zwei Steuerkammern muß wechselweise aus der einen Kammer die Flüssigkeit abgelassen und gleichzeitig in die andere Kammer eingelassen werden. Bei dieser Wechselsteuerung handelt es sich um das bloße wechselweise öffnen und Schließen von Ventilen in verschiedenen Zulaufleitungen für Steuerflüssigkeit, was mit einem Steuergerät ohne weiteres zu bewerkstelligen ist.In the case of a drum with two control chambers, the liquid must alternate from one chamber drained and let into the other chamber at the same time. With this change control it is simply a matter of alternately opening and closing valves in different supply lines for control fluid, which can be easily accomplished with a control unit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Centrifugal drum with a hydraulically controllable piston valve for periodic Opening the discharge openings for the solids separated from a carrier liquid and with at least one control chamber with a central collecting channel for control fluid communicates through channels, from the radially outermost part of which a channel becomes a controllable one Drain valve leads and the reversal of the by alternating filling and emptying Piston slide causes, characterized in that the collecting channel (4) with the control chamber (3) connecting channels (5) in the radially outermost part of the control chamber (3) open.

2. centrifugal drum according to claim 1, characterized in that the axial height of the Control chamber (3) is adapted to the stroke of the piston valve (1).

3. centrifugal drum according to claim 1 or 2, characterized in that the control chamber (3) is provided at the outer end with a trough-shaped extension (3 ä) .