DE2530258C3

DE2530258C3 - Trommel-Naßklassierer

Info

Publication number: DE2530258C3
Application number: DE2530258A
Authority: DE
Inventors: Takuo Miyazaki Moori (Japan)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-07-09
Filing date: 1975-07-07
Publication date: 1980-11-06
Also published as: DE2530258B2; US4055487A; DE2530258A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Trommel-Naßklassierer für Sand mit einer äußeren und einer hierzu konzentrischen inneren konischen Trommel, welchletztere an der einen Stirnwand die Einlaßöffnung für das Klassiergut aufweist, mit schraubenförmigen Blättern an der Innenwand der äußeren Trommel, deren Blatthöhe zum Sandaustrag hin zunimmt, und mit perforierten Schaufeln im Sandaustrag.

Die zum Trennen durchmischter Feststoffteilchen mit unterschiedlichen Größen in Gruppen einheitlicher Größe häufig angewandten Siebverfahren können überall dort nicht zum Einsatz kommen, wo sehr kleine Teilchen, beispielsweise mit Durchmessern von weniger als 0,1 mm gruppenweise voneinander getrennt werden sollen.

Es ist bekannt, in solchen Fällen Naßklassierer zu verwenden, bei denen die von der Größe und Wichte der Feststoffteilchen abhängende und somit unterschiedliche Absetzgeschwindigkeit der Teilchen in einer Flüssigkeit, im allgemeinen Wasser, ausgenutzt wird. Die Größe der Teilchen, die auf diese Weise klassiert werden können, liegt in einem Bereich von etwa 10 μ bis mm.

Unter den in verschiedenen Bauarten bekannten Naßklassierern zeichnen sich die Trommel-Naßklassierer durch einen besonders hohen Klassierungs-Wirkungsgrad aus.

Bei einem bekannten Trommel-Naßklassierer der eingangs beschriebenen Art, wie er beispielsweise der GB-PS 7 06 937 entnehmbar ist, wird das mit sehr grobkörnigen Bestandteilen versetzte Klassiergut der inneren Trommel über eine Rutsche zugeführt, die in die innere Trommel nahezu bis zu der der Einlaßöffnung gegenüberliegenden, geschlossenen Stirnwand hineinragt und feststehend angeordnet ist, so daß sie die Drehung der Trommeln nicht mitmacht Die Mantelfläche der inneren Trommel ist über ihre gesamte axiale Länge mit öffnungen versehen, so daß die innere Trommel als Sieb wirkt, mit desen Hilfe die grobkörnigen Bestandteile aus dem Klassiergut dadurch entfernt werden können, daß sie sich im Innenraum der inneren Trommel ansammein. Da die innere Trommel in der Weise konisch ausgebildet ist, daß sich ihr Durchmesser von der die Einlaßöffnung aufweisenden Stirnseite zur geschlossenen Stirnwand hin verringert, wandern die vom siebartigen Mantel der inneren Trommel zurückgehaltenen Grobbestandteile vom Rutschenende zurück zur Einlaßseite hin, wo sie mit Hilfe von radial angeordneten Schöpfblechen aus dem Klassierer heraus befördert werden. Das eigentliche, in dem im Klassierer befindlichein Wasser aufgeschlämmten Klassiergut tritt durch die Sieböffnungen des inneren Trommelmantels hindurch in den von den beiden Trommeln umschlossenen Zwischenraum, wo sich die größeren Festkörperteilchen abscheiden und durch die schraubenförmigen Blätter zu dem der Einlaßseite gegenüberliegenden Trommelaustrittsende hin gefördert werden. Dort werden sie durch die Drehung der Trommel von den perforierten Schaufeln im Sandaustrag erfaßt und angehoben, so daß sie als wasserfreier Sand auf eine in die Austragsöffnung hineinragende, ebenfalls feststehende Auslragsrutsche fallen. Die im Schlammwasser verbleibenden feineren Festkörperteilchen treten mit dem Wasser an dem der Einlaßseite gegenüberliegenden Stirnende des Trommelklassierers aus.

Dieser bekannte Trommel-Naßklassierer weist jedoch den Nachteil auf, daß der an der Austragsrutsche anfallende Sand nur relativ große Festkörperteilchen enthält, und daß es nicht möglich ist, noch kleinere Teilchen aus dem Schlammwasser zu entfernen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Trommel-Naßklassierer der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei einfacher und kompakter Bauweise ein zuverlässiges Klassieren auch von feinen und feinsten Teilchen gestattet und insbesondere für ein Klassieren von in Schmutzwasser enthaltenen Feststoffteilchen geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß sich der Durchmesser der inneren Trommel zum Sandaustrag hin erweitert und der erweiterte offenendige Endbereich der inneren Trommel den Ausgang aus der Trommel bestimmt, daß die schraubenförmigen Blätter mit zusätzlichen Leitplatten versehen sind, die sich radial nach innen erstrecken und daß der Sandaustrag als Konus mit radialen Trennwänden ausgestattet ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der inneren Trommel wird zunächst erreicht, daß das Klassiergut unmittelbar am Einlaßende des Klassierers auf die Innenwand der inneren Trommel aufgebracht werden kann, auf der es sich aufgrund der nach hinten gerichteten konischen Erweiterung dieser Trommel bei deren Drehung nach hinten bewegt, ohne daß hierfür eine in das Innere des Klassierers hineinragende Rutsche oder dergleichen erforderlich wäre. Es werden also selbst Schlammbestandteile des zugeführten Schlammwassers zum Endbereich der inneren Trommel gefördert, wo das Schmutzwasser beim Übergang in den zwischen den beiden Trommeln befindlichen Bereich so

viel an Strömungsenergie bzw. -geschwindigkeit verliert, daß sich hier bereits die grobkörnigen Klassiemngsbestandteile aufgrund ihres vergleichsweise großen spezifischen Gewichts nach unten auf die Innenwand der größeren Trommel absetzen. In Verbindung mit dieser Ausgestaltung der inneren Trommel bewirkt das Anbringen von zusätzlichen Leitplatten an den schraubenförmigen Blättern, daß die in dem vom hinteren Ende der inneren Trommel wieder nach vorn strömenden Schmutzwasser aufgrund ihrer geringeren Absetzgeschwindigkeit immer noch enthaltenden feinen und feinsten Festkörperteilchen beim Anprall an diese Leitplatten in verstärktem Maße an Bewegungsenergie verlieren, wodurch sie sich mit einem verbesserten Absetzwirkungsgrad senkrecht nach unten zu den schraubenförmigen Blättern hin bewegen, von denen sie erfaßt und in Richtung des als Konus mit radialen Trennwänden ausgebildeten Sandaustrags gefördert werden. Dieser Sandaustrag hat den Vorteil, daß er sich mit der Trommelanordnung des Klassierers mitdreht, so daß das auszutragende Gut gleichmäßig verteilt auf ihn aufprallt, was zu einem sehr gleichförmigen und somit insgesamt verringerten Verschleiß führt

Durch die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich also die Grenze bezüglich der Größe der aus dem Schlammwasser noch entfernbaren Festkörperteilchen im Vergleich zu herkömmlichen Klassierern in erheblichem Maße in Richtung sehr kleiner Teilchen verschieben, so daß auf der Einfüllseite des Klassierers nahezu sauberes Wasser wieder entnommen wenden kann.

Durch die Vermeidung in die Trommeln hineinragender, feststehender, d. h. sich nicht mitdrehender Teile, wie z.B. Rutschen, Bandförderer oder dergleichen ergibt sich eine wesentlich kompaktere Bauform als bei den bisher bekannten Vorrichtungen sowie eine erhöhte Lebensdauer. Letzteres beruht darauf, daß der einen starken Verschleiß bewirkende Aufprall von Festkörperteilchen auf alle Bestandteile im Inneren des to Klassierers im gleichen Ausmaß erfolgt, so daß nicht einzelne Teilbereiche bevorzugt abgenutzt werden. Weiterhin können die Ein- und Austiagsöffnungen des Trommelklassierers wesentlich kleiner als beim Stand der Technik gehalten werden, wodurch sich die Füllhöhe « des im Trommelklassierer enthaltenen Schmutz- bzw. Schlammwassers wesentlich erhöhen läßt. Auf diese Weise wird ein? erhöhte Klassierungskapa.-.ität erzielt, da das Volumen von Schlammwasser, das in die Trommel eintreten kann, und somit auch die Menge des vom Klassierer pro Zeiteinheit abgegebenen Sandes auf mehr als das Zweifache der mit herkömmlichen Vorrichtungen erreichbaren Menge gesteigert wird.

Zwar ist aus der DE-PS 3 15 161 ein Naßklarsieiermit einem konischen Austrag bekannt, doch unterscheidet sich dieses als Unterwassersiebmaschine gedachte Gerät in allen übrigen Merkmalen so weit vom Erfindungsgegenstand, daß es sicherlich nicht zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe beizutragen vermag.

Gemäß einer vorteilhaft - *' Eiterbildung des erfindungsgemäßen Naß-Trommelklassierers ist vorgesehen, daß der erweiterte Endbereich der inneren Trommel perforiert ist. Hierdurch kann das in der inneren Trommel nach hinten strömende Schlammwasser nicht nur aus dem Stirnende der Trommel, sondern auch bereits durch den Endabschnitt der Trommel-Mantelfläche in den zwischen den Trommeln gelegenen Endbereichs dadurch, daß der Endbereich der inneren Drehtrommel aus einem Metallsieb gebildet ist, so läßt sich in besonders vorteilhafter Weise erreichen, daß das Schmutzwasser ohne jegliche Wirbelbildung aus der inneren Trommel in die äußere Trommel übertritt, was zu einer erheblichen Verbesserung des Klassierungswirkungsgrads beiträgt

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trommel-Naßklassierers ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Sperrplatten vorgesehen ist, die jeweils zwischen zwei benachbarten schraubenförmigen Blättern lösbar befestigt sind.

Durch die Rührwirkung dieser Sperrplatten wird die Schlammkomponente, die an den Sandteilchen haftet, in besonders günstiger Weise entfernt, wodurch der Gleichförmigkeitsgrad des klassierten Sandes, der innerhalb bestimmter Grenzen eingestellt ist, merklich verbessert wird. Darüberhinaus ist die Teilchengrößenunterteilung des klassierten Sandes durch Erhöhung oder Erniedrigen der Anzahl der zwischen den schraubenförmigen Blättern vorgesehenen Sperrplatten einstellbar. Durch eine sehr große Anzahl solcher Sperrplatten läßt sich also erreichen, daß dem Klassierer nahezu völlig sauberes Wasser entnommen werden kann.

Im übrigen führt auch die Erniedrigung des Prozentsatzes von Schlamm, der in dem klassierten Sand zurückbleibt, zu einem äußerst hochwertigen Produkt, das zur Erzeugung von Zement mit hoher Steifigkeit verwendet werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

F i g. 1 in einem Längsschnitt eine Ausführungsform eines Trommel-Naßklassierers,

F i g. 2 die Vorrichtung nach F i g. 1 in einer Stirnansicht von hinten,

F i g. 3 die Vorrichtung aus F i g. 1 in einer Stirnansicht von vorne,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie I-I in F i g. 1,

F i g. 5 in einer Abwicklung der äußeren Trommel der Vorrichtung aus F i g. 1 die Beziehung zwischen den schraubenförmigen Blättern, den Schaufeln und den Sperrplatten,

F i g. 6 auseinandergezogen in Draufsicht einen Teil der Anordnung aus F i g. 5,

F i g. 7 einen Längsschnitt durch den Abschnitt von F i g. 6 längs der Linie H-II, und

Fig.8 schematisch die Richtung eines fallenden Teilchens in das Schlammwasser.

Die in den Figuren gezeigte, sich drehende äußere Trommel 1 umschließt eine innere Trommel 2, die zur äußeren Trommel 1 konzentrisch angeordnet ist. Die innere Trommel 2 hat eine Einlaßöffnung 3 an der einen Stirnseite, in weiche Schlammwasser eingeführt wird, sowie eine Austragsöffnung 4 am hinteren Ende. Der hintere Abschnitt des Mantels der inneren Trommel weist eine Vielzahl von öffnungen 5 auf. Der Durchmesser der inneren Trommel 2 nimmt vom vorderen Ende zum hinteren Ende hin allmählich zu. Die innere Trommel 2 wird von einer Vielzahl von Rahmenteilen 6 gestützt, die sich radial von der Außenfläche des hinteren Endes der inneren Trommel 2 nach außen erstrecken; sie sind mit ihren radial innen liegenden Enden an dem hinteren Ende der inneren

Jft.-a.iL4

Trommel 2 und mit ihren radial außen liegenden Enden an den radial innen liegenden Enden von schraubenförmigen Blättern 7 befestigt. Diese schraubenförmigen Blätter 7 sind mit Ausnahme des hinteren Endes der äußeren Trommel 1 an der gesamten Innenfläche der äußeren Trommel 1 in regelmäßigen Abständen bzw. mit gleichförmiger Steigung befestigt.

Weiterhin ist eine Vielzahl von Schaufeln 8 vorgesehen, die radial angeordnet und mit ihren radial außen liegenden Enden an der Innenfläche der äußeren Trommel 1 befestigt sind. Jede Schaufel 8 hat eine Anzahl von Öffnungen 9. Am hinteren Ende der äußeren Trommel 1 ist konzentrisch eine konusförmige Austragseinrichtung 10 angeordnet. Sie bildet mit der äußeren Trommel 1 ein Stück, wobei die Basis des Konus an einer kreisförmigen Platte 11 befestigt ist, die ihrerseits eine geneigte Fläche hat und an den Seiten der Schaufeln 8 befestigt ist. An der geneigten Fläche des Konus 10 ist eine Vielzahl von radialen Trennwänden 12 befestigt Eine einstellbare kreisförmige Platte 13 ist mit ihrem Außenumfang auswechselbar an einer kreisförmigen Platte 14 angebracht, die ihrerseits eine geneigte Fläche hat und an den Seiten der Schaufeln 8 befestigt ist Mit B ist ein Austrag bezeichnet, aus welchem der klassierte Sand abgegeben wird. Der abgegebene Sand wird in eine Abgaberinne 15 gegossen. Über die Länge der äußeren Trommel 1 ist in regelmäßigen Abständen eine Vielzahl von eine Verwirbelung bewirkenden Leitplatten 16 verteilt Jede Leitplatte 16 ist mit ihrem radial äußeren Abschnitt an einem schraubenförmigen Blatt 7 befestigt während sie sich mit ihrem radial inneren Abschnitt frei zur Mittelachse der Trommelancrdnung hin erstreckt Mit A ist ein Auslaß bezeichnet, durch welchen das hochstehende Wasser zu einer Wasserabgaberinne 17 geführt wird. Das abgeführte überschüssige Wasser wird durch eine geeignete Einrichtung, beispielsweise eine in den Figuren nicht gezeigte Pumpe zu einem Speicherbehälter gefördert. An der Vorderplatte einer Platte 19 ist eine einstellbare Kreisplatte 18 entfernbar befestigt. Die Platte 19 ist ihrerseits mit dem Außenumfang an dem stirnseitigen Rand der äußeren Trommel 1 befestigt

Am Außenumfang der äußeren Trommel 1 ist im Mittelabschnitt wie aus F i g. 2 zu ersehen ist eine Vielzahl von Zähnen 20 befestigt Zwischen der äußeren Trommel 1 und einem ersten Kettenrad 22 ist eine endlose Kette 21 angeordnet die an einer Welle 23 befestigt ist Ein zweites Kettenrad 24 sitzt fest auf der gleichen Welle 23. Eine endlose Kette 25 erstreckt sich zwischen dem zweiten Kettenrad 24 und einem dritten Kettenrand 26, welches fest auf einer Welle eines Motors 27 sitzt An einer Basis 28 sind die genannten Kettenräder sowie der Motor 27 befestigt Die äußere Trommel 1 wird drehbar von einer Vielzahl von Rollenpaaren 29 gehalten. Jede Rolle 29 sitzt fest auf einer Welle 30, die an beiden Enden in Lagern 31 gelagert ist Die Lager 31 sind an einem Rahmenaufbau 33 befestigt Wie aus den F i g. 5,6 und 7 zu ersehen ist ist eine Vielzahl von Sperrplatten 33 vorgesehen, die längs des Innenumfangs der äußeren Trommel 1 in der erforderlichen Längsstellung angeordnet sind, wobei jede Sperrplatte 33 zwischen zwei schraubenförmige Blätter 7 eingesetzt ist und mit ihren beiden Seiten am Seitenrand der Blätter 7 durch Bolzen 34 befestigt ist Die Höhe der Sperrplatten 33 entspricht der Hälfte der Höhe der Blätter 7.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Vorrichtung beschrieben:

Das den Sand enthaltende Schlammwasser wird kontinuierlich der vorderen Einlaßöffnung 3 der inneren Trommel 2 zugeführt, während die äußere Trommel 1 vom Motor 27 gedreht wird. Da die innere Trommel 2 einen Durchmesser hat, der allmählich und kontinuierlich zum hinteren Ende der inneren Trommel 2 hin zunimmt, und weiterhin zahlreiche Öffnungen 5 an ihrem hinteren Ende aufweist, geht das Schlammwasser, welches in die innere Trommel 2 eingeführt wird, durch ίο die öffnungen 5 und wird nach unten in der äußeren Trommel 1 verteilt. Etwas von dem übrig bleibenden Wasserstrom kann auch durch den offenen Endbereich 4 der inneren Trommel nach unten strömen. Das Schmutzwasser verliert dabei Strömungsenergie bzw. -gcSCnWinuigiicit UHu CS treten Keine τϊίΓυεί äil ucT Stelle auf, an der das Wasser die innere Trommel 2 verläßt, was zu einer Verbesserung der Klassierung führt. Das Schlammwasser wird dann zwangsweise dazu gebracht, über eine Vielzahl von Leitplatten 16 zu strömen und sich nach unten zum Auslaß A am vorderen Ende der äußeren Trommel 1 zu bewegen. Während dieser Bewegung des Schlammwassers in Richtung des Auslasses A setzen sich die Sandteilchen, deren Wichte größer ist als die des Wassers, auf den Boden der Trommel 1 ab, stoßen gegen die der Verwirbelung dienenden Leitplatten 16 und verlieren ihre Strömungsenergie. Der abgesetzte Sand wird dann durch die Drehung der schraubenförmigen Blätter 7 zum hinteren Ende der äußeren Trommel 1 transportiert, wo die Schaufeln 8 angeordnet sind. Jedes schraubenförmige Blatt 7 hat an seinem hinteren Abschnitt viele Öffnungen, so daß es sich weich bzw. glatt und ohne Strömungswiderstand für das Wasser bewegen kann. Die Bewegung des Sandes, der etwas abgesetzten Schlamm enthält, zum Abgabeauslaß wird weiterhin durch eine Anzahl von Sperrplatten 33 behindert Der blockierte Sand wird längs der Innenfläche der äußeren Trommel 1 durch die Drehung der Trommel 1 bewegt. Wenn der Sand zu dem »oberen Totpunkt« transportiert worden ist, von wo er beginnt gegen die Sperrplatten 33 zu gleiten, fällt der Sand auf den oberen Abschnitt der inneren Trommel 2 und wird dann in das Wasser gestreut. Die gestreuten Sand- und Schlammkomponenten bewegen sich gemäß F i g. 8 in einer der Richtungen im Wasser, welche der Größe und der Wichte des Sandes entsprechen, wobei a ein Schlammteilchen, b ein sehr kleines Sandteilchen und cein grobes Sandteilchen ist und mit Fdie Richtung des überschüssigen Schlammwassers bezeichnet ist Durch die Wiederholung der vorstehenden Wirkungen, wobei der Effekt proportional zur Anzahl der befestigten Sperrplatten 33 ist ist die Teilchengrößenverteilung des klassierten Sandes einstellbar. Der Sand wird dann in Folge der Drehung der äußeren Trommel 1 längs der Innenfläche der Trommel 1 zu dem oberen Abschnitt bewegt Das Wasser, welches zusammen mit dem Sand transportiert wird, wird durch die öffnungen 9 in jeder Schaufel 8 gänzlich beseitigt Wenn der wasserfreie Sand zu einer Stelle direkt über den Austragskonus 10 überführt worden ist wird er auf die geneigte Fläche des Konus 10 gegossen. Da an der geneigten Fläche des Konus 10 eine erforderliche Anzahl von radialen Trennwänden 12 befestigt ist gleitet der auf dem Konus 10 gegossene Sand längs der geneigten Fläche und wird von dem Sandaustrag B abgegeben.

Mittlerweile wird das überschüssige Wasser, welches den Rest des Schlammwassers bildet nachdem der Sand des erforderlichen Größenbereichs sich am Boden der

äußeren Trommel abgesetzt hat aus dem Auslaß A zum Überströmen in die Wasserabgaberinne 17 gebracht. Das Wasser wird dann durch eine geeignete Einrichtung, beispielsweise durch eine elektrisch betriebene Pumpe zu einem Speicher überführt.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Trommel-Naßklassierer für Sand mit einer äußeren und einer hierzu konzentrischen inneren konischen Trommel, welchletztere an der einen Stirnwand die Einlaßöffnung für das Klassiergut aufweist, mit schraubenförmigen Blättern an der Innenwand der äußeren Trommel, deren Blatthöhe zum Sandaustrag hin zunimmt, und mit perforierten Schaufeln im Sandaustrag, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Durchmesser der inneren Trommel (2) zum Sandaustrag (B) hin erweitert und der erweiterte offenendige Endbereich (4) der inneren Trommel den Ausgang aus der Trommel ^|5 bestimmt, daß die schraubenförmigen Blätter (7) mit zusätzlichen Leitplatten (16) versehen sind, die sich radial nach innen erstrecken, und daß der Sandaustrag (B) als Konus (10) mit radialen Trennwänden (12) ausgestattet ist

2. Trommel-Naßklassierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erweiterte Endbereich (4) der inneren Trommel perforiert ist.

3. Trommel-Naßklassierer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbereich (4) der inneren Drehtrommel (2) aus einem Metallsieb gebildet ist.

4. Trommel-Naßklassierer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Sperrplatten (33) vorgesehen ist, die jeweils zwischen zwei benachbarten schraubenförmigen Blättern (7) lösbar befestigt sind.