DE2549314A1

DE2549314A1 - Dekantier-zentrifuge

Info

Publication number: DE2549314A1
Application number: DE19752549314
Authority: DE
Inventors: Robert Edward High; Albert John Samways
Original assignee: Pennwalt Corp
Current assignee: Pennwalt Corp
Priority date: 1975-01-03
Filing date: 1975-11-04
Publication date: 1976-08-19
Also published as: JPS5190067A; MY8000126A; SE7514472L; AU8743275A; FR2296466B1; DK565475A; JPS6018457B2; GB1518680A; BR7507185A; US3934792A; AR205952A1; SE423044B; FR2296466A1; IN143980B

Description

I NACHGEREIOHTI PATENTANWALT Anw. Akte: Dipl.-lng. Wolfgang K. Rauh 9RZQ^I/

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Krefelder Straße 35 · Telefon 36452

PATENTANMELDUNG

Anmelder: Pennwalt Corporation, Philadelphia, Penna. 191G2 USA Priorität: USA, 3. Danuar 1975, Ser.No. 538 492
Bezeichnung: Dekantier-Zentrifuqe

Die Erfindung betrifft eine Dekantier-Zentrifuqe zum
Trennen und getrennten Abführen der leichten und schweren Phase einer fließfähigen Mischung, bestehend aus einem
umlaufenden, geschlossenen, zylindrischen und an seinem einen Ende konisch verjüngten Zentrifugenkorb mit Austrittsöffnungen für leichtphasiges Gut in der Stirnwand des zylindrischen Teiles und Austrittsöffnungen für das sch'juerphasige Gut im konischen Teil, iuobei die Überlaufhöhe für das leichtphasige Gut einen geringeren radialen Abstand von der Drehachse des Zentrifugenkorbes hat als die Überlauföffnung für das schiuerphasige Gut, ferner
einer Förderschnecke, deren Schneckengänge der Form des Zentrifugenkorbes angepaßt sind und bis zu dessen innerer Mantelfläche reichen und eine konzentrisch um die Drehachse gewundene Kammer für das Mischgut bildet, sowie einer zwischen

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der Nabe der Förderschnecke und dem Zentrifugenkorb angeordnete Trennwand, die die Kammer in eine zylindrische Trenn- und eine konische Austrittszone unterteilt.

Bei einer Dekantier-Zentrifuge dieser Art, wie sie die US-PS 3 795 361 beschreibt, hat es sich als vorteilhaft erujiesen, im Zentrifugenkorb zwischen dem zylindrischen und dem konischen Teil eine quer zur Drehachse angeordnete radiale Trennwand vorzusehen, die sich durch die im Betrieb konzentrische innere Schicht mit abgetrenntem, leichtphasigem Gut bis in die konzentrisch äußere Schicht mit schwerphasigem Gut erstreckt. Die Außenkante oder der äußere Teil dieser Trennwand bildet mit der zugeordneten Innenfläche des umgebenden Gebildes z.B. der inneren Mantelfläche des umlaufenden Zentrifugenkorbes einen verengten axialen Durchtritt, damit das schwerphasige Gut aus der Trennin die jenseits der Trennwand befindliche konische Austrittszone überfließen kann. Bei dieser Anordnung kann schwerphasiges Gut z.B. fließfähige Feststoffe mit einer geringen Menge leichtphasigen flüssigen Gutes ausgeschieden werden, wobei beispielsweise Feststoffe mit geringerem Feuchtigkeitsgrad abgeschieden werden, als dies vor der bekannten Ausführung bekannt war.

Die bekannte Dekantier-Zentrifuge u/eist auch eine Förderschnecke auf, um auf das schwerphasige Gut Druck auszuüben

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und es durch die Durchtrittsöffnung zwischen der Trennwand und dem Zentrifugenkorb zur Auslaßöffnung am konischen Ende des Zentrifugenkorbes zu schieben. Diese Förderschnecke luird noch dadurch unterstützt, daß für das leichtphasige Gut Auslaßöffnungen vorgesehen sind, deren Überlaufflächen won der Drehachse des Zentrifugenkorbes einen geringeren radialen Abstand haben als die Überlaufflächen der Austrittsöffnungen für das schwerphasige Gut. Hierdurch ergibt es sich im Zusammenwirken mit der radialen Trennwand, daß eine tiefere Schicht aus flüssigem oder anderem leichtphasigem Gut in der Trennzone verbleibt. Der von dieser tieferen Schicht aus leichtphasigem Gut stammende zusätzliche Schub bewirkt eine erwünschte zusätzliche Schubkraft auf die schwerphasige Gutsschicht. Ferner kann noch eine Zentripetalpumpe vorgesehen sein, um die zeitliche Ausflußmenge des phasigen Gutes zu steuern, womit zugleich auch die Füllhöhe der im Zentrifugenkorb verbleibenden Schicht an leichtphasigem Gut gesteuert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die bekannte Ausführung durch eine kleinere und einfachere Trennwand zu verbessern und damit die Herstellungs- und Wartungskosten einer solchen Zentrifuge zu vermindern und zugleich eine geringere Belastung der Trennwand zu erreichen.

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DiB Erfindung uiird darin gesehen, daß die Trennwand im wesentlichen axial zum Zentrifugenkorb dicht zwischen zwei Schneckengängen des konischen Teiles der Förderschnecke angepaßt ist, und daß zwischen der Außenkante der Trennwand und der inneren Mantelfläche des Zentrifugenkorbes eine verengte Durchlaßöffnung vorgesehen ist, die die Trennzone und die Austrittszone miteinander verbindet, und daß die radiale Höhe der Außenkante der Trennwand mindestens gleich der Höhe beider Gutsschichten in der Trennzone und größer als der radiale Abstand der Austrittsöffnungen für das leichtphasige Gut in der Drehachse ist.

Durch die kleinere Übertrittsöffnung zwischen der Trennzone und der Austrittszone wird eine bessere Trennung der Phasen erzielt. Zugleich wird, da die Trennwand eine verhältnismäßig geringere Fläche einnimmt, diese einer geringeren Druckbelastung ausgesetzt, so daß auch Verformungen vermieden werden. Die Trennwand kann aus verhältnismäßig leichtem Werkstoff hergestellt sein.

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Nachstehend ist die Erfindung anhand won in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert und zwar zeigen:

Fig.1 eine Seitenansicht im teiluieisen Längsschnitt einer Dekantier-Zentrifuge gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig.2 eine Seitenansicht eines Teiles der Zentrifuge gemäß Fig.1,

Fig.3 einen teiliueisen Querschnitt nach der Linie 3-3 in Fig.1 in Richtung der Pfeile,

Fig.4 eine Ansicht ähnlich Fig.3 bei einer abgewandelten Ausführungsform,

Fig.5 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit aus Fig.1,

Fig.6 bis 8 ähnliche Ansichten wie Fig.5 bei u/eiteren Abwandlungen der erfindungsgemäßen Zentrifuge und

Fig.9 das Auslaßende für flüssigphasiges Gut bei einer Zentrifuge, die zur Trennung in drei Phasen entsprechend dem US-Patent Nr. 3 623 656 eingerichtet ist.

Fig.1 zeigt eine Zentrifuge 10 mit einem Maschinengestell 12, in dessen Hauptlagern 14 die Enden eines hohlen, länglichen Zentrifugenkorbes 16 gelagert sind, der selbst einen Kreisquer-

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schnitt besitzt. Der Zentrifugenkorb 16 kann in einem Gehäuse 10 um seine Längsachse umlaufen. An einer Stirnwand 22 des Zentrifugenkorbes 16 ist eine Vielzahl v/on Austrittsöffnungen 20 ringförmig um die Längsachse herum angeordnet, um flüssiges oder leichtphasiges Gut abzugeben. Neben der anderen Stirnwand 26 sind ähnliche Austrittsöffnungen 24 für schwerphasiges Gut vorgesehen.

Im übrigen ist der Zentrifugenkorb 16 rohrförmig und ohne Durchbrechungen ausgebildet, wobei sein größter Teil 28 zylindrisch ist.

Das Ende 30 des Zentrifugenkorbes 16 verjüngt sich konisch zur Stirnwand 26 hin, wobei seine Innenwand in Richtung zu und über die Austrittsöffnungen 24 hinaus allmählich im Durchmesser abnimmt. Die Austrittsöffnungen 20 für flüssiges Gut und die für schwerphasiges Gut vorgesehenen Austrittsöffnungen 24 sind mit einstellbarem radialem Abstand von der Drehachse vorzugsweise so angeordnet, daß sich bei richtiger Betriebsweise die Innenfläche des leichtphasigen Gutes radial innerhalb der Überlaufflächen der für schwerphasiges Gut vorgesehenen Austrittsöffnungen 24 befindet.

Coaxial zum Zentrifugenkorb 16 ist in geeigneten, in den Enden des Zentrifugenkorbes 16 angeordneten Lagern eine Förderschnecke 32 gehalten. Der Zentrifugenkorb 16 ist mit

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einer Riemenscheibe 34 verbunden, über die mittels eines nicht dargestellten Motors der Drehantrieb für den Zentrifugenkorb erfolgt. Um den Zentrifugenkorb 16 und die Förderschnecke 32 mit etwas unterschiedlichen Drehzahlen anzutreiben, ujird die Drehbewegung des Zentrifugenkorbes 16 auf ein Getriebe übertragen, das mit Dremomentsteuerungseinrichtungen versehen ist, von ujo die Drehbewegung über eine innerhalb der Welle des Zentrifugenkorbes angeordnete Keilwelle auf die Förderschnecke 32 übertragen wird, wie dies in der US-PS 3 795 361 beispielsweise näher erläutert ist.

Die zu trennende Gutsmischung wird durch ein ortsfestes Füllrohr 42 in das Innere der Zentrifuge eingegeben. Das Füllrohr 42 ragt axial in die Zentrifuge hinein und endet konzentrisch zu einer Füllkammer 44, die teilweise vom Innern einer Nabe 46 begrenzt ist, die mit einer inneren Auskleidung 48 versehen ist.

Die Nabe 46, die einen Teil der Förderschnecke 32 bildet, besitzt nach außen vorstehende, zylindrisch gewickelte Schneckengänge 50 sowie nach außen vorstehende, konisch gewickelte Schneckengänge 52. Die Schneckengänge 50 und 52 sind auf der Nabe 46 in axialen Abschnitten hintereinander angeordnet und enden mit kürzestem Abstand vor der Innenwandung des Zentrifugenkorbes 16. Sie laufen mit der Nabe relativ zum Zentrifugenkorb 16 um und zwar vorzugsweise bei einer Drehzahl, die sich ausreichend von derjenigen

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des Zentrifugenkorbes 16 unterscheidet, damit abgesetzte Feststoffe zu den Austrittsöffnungen 24 für das schwerphasige Gut transportiert uierden können. Die Nabe 46 besitzt ferner eine oder mehrere Zugabeöffnungen 54, die such auch durch die Auskleidung 48 erstrecken, damit das Gut aus der Füllkammer 44 in den Zentrifugenkorb 16 abgegeben u/erden konnte.

Die Füllkammer 44 innerhalb der Nabe 46 erstreckt sich axial won einer Teilwandung 56 bis zu einem Beschleuniger Letztere besteht aus einer schalenförmigen Platte, die dicht an der Innenfläche der Nabe 56 angreift und eine Schaufelanordnung 60 aufweist, die daran befestigt ist, um der Gutsmischung, die vom Füllrohr 42 geliefert wird, eine radiale·und tangentiale Geschwindigkeit zu erteilen. Wie die Zeichnung zeigt, liegt das Füllrohr 42 konzentrisch innerhalb der Füllkammer 44.

An der Trennwand 56 kann eine ringförmige, nicht dargestellte Dichtung vorgesehen sein, um den Raum zwischen der äußeren Mantelfläche des Füllrohres 42 und der Trennwand 56 zu schließen.

Eine gestrichelte Linie a bezeichnet die maximale und gewünschte Füllhöhe des Gutes im zylindrischen Teil 28 des Zentrifugenkorbes 16, die von den Austrittsöffnungen 20 aufrechterhalten werden soll. Der äußerste Teil der Ober-

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fläche, die die Austrittsöffnungen 2ü umgibt, iuirkt als Überlauf, über den das leichtphasige Gut fließt, uuenn es aus der Zentrifuge 16 ausgeschieden wird.

Die Förderschnecke 32 begrenzt mit dem Zentrifugenkorb eine schraubenförmige Kammer, die sich um die Achse des Zentrifugenkorbes zwischen den Auslaßöffnungen 20 und 24 erstreckt, uiobei diese Kammer von der äußeren Mantelfläche der Nabe 46 sowie dsn Schneckengängen 50,52 und der inneren Mantelfläche des Zentrifugenkorbes 16 begrenzt ist.

Die gewickelten Schneckengänge 50,52 sind an der äußeren Mantelfläche der Nabe 46 angeschweißt, derart, daß die Schneckengänge 50 innerhalb des zylindrischen Teiles 28 und die Schneckengänge 52 innerhalb des konischen Teiles 30 des Zentrifugenkorbes 16 angeordnet sind. Ein "Schneckengang" besteht aus einer ganzen Schneckenuiindung der Förderschnecke 32.

Die Förderschnecke 32, insbesondere die Außenflächen der Schneckengänge 50,52 und die Nabe 46 begrenzen mit der inneren Mantelfläche des Zentrifugenkorbes 16 eine gewundene Kammer, die sich um die Längsachse des Zentrifugenkorbes 16 zwischen den Auslaßöffnungen 20 und 24 erstreckt.

Erfindungsgemäß ist im Zentrifugenkorb 16 eine Scheidewand 62 in Form einer flachen Platte vorgesehen, die die gewundene Kammer in zwei axial hintereinander angeordnete Zonen trennt,

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und zwar eine erste oder Trennzone 68 und eine zweite oder Auslaßzone 70. Die erste Zone 68 liegt zwischen der Nabe 46 und dem zylindrischen Teil 28 des Zentrifugenkorbes 16, während die zweite Zone 70 zwischen der Nabe 46 und dem konischen Teil 30 des Zentrifugenkorbes 16 liegt. Die erste Zone 68 erstreckt sich axial von einer breiten Fläche der Scheidewand 62 bis zur Auslaßöffnung 20 für die Flüssigkeiten und der Stirnwand 22. Die zweite oder Auslaßzone 70 erstreckt sich axial won der anderen Breitseite der Scheidewand 62 bis zur anderen Stirnwand 26, obgleich für alle praktischen Fälle diese zweite Zone 70 nur bis zu den Auslaßöffnungen 24 reicht. Die Auslaßöffnungen 24 stehen mit der zweiten Zone 70 unmittelbar in Verbindung. Entsprechend stehen die Auslaßöffnungen 20 mit der ersten Zone 68 in Verbindung.

Bev/or die Trennwand 62 näher geschildert werden soll, sei bemerkt, daß das in die Trennzone 68 des sehr rasch umlaufenden Zentrifugenkorbes 16 zugeführte Gut, hohen Zentrifugalkräften ausgesetzt ist, normalerweise in der Größenordnung des Zwei- bis Viertausendfachen der Gravitationskraft. Hierdurch wird die Mischung aus leichtphasigem und schwerphasigem Gut in der Zone 68 in eine innere ringförmige Schicht aus schwerphasigem Gut getrennt. Die ringförmige Grenzschicht zwischen den beiden Schichten in Zone 68 ist durch die gestrichelte Linie e bezeichnet. Die Schicht aus schwerphasigem Gut liegt außerhalb der Linie e, während die Schicht aus leichtphasigem Gut sich innerhalb der Linie e befindet. Die innere

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mantelflache der Schicht aus leichtphasigem Gut fluchtet in etwa axial mit der äußeren oder Überlauf fläche der Struktur, die jede Öffnung 20 umgibt, so daß die Flüssigkeit aus den Öffnungen 20 überlaufen kann.

Die Linie e kann durch Verstellen der Höhe der Öffnungen eingestellt u/erden. Dies erfolgt im allgemeinen dadurch, daß eine Stirnwand 22 mit den an der gewünschten Stelle angeordneten Austrittsöffnungen 20 vorgesehen ist. Diese Einstellung reicht im allgemeinen bei bestimmten spezifischen Gewichten der Stoffe,aus denen die Gutsmischung besteht, dem Prozentsatz jedes dieser Stoffe in der Mischung, der Zuführgeschwindigkeit der Mischung und verschiedenen anderen Faktoren. Auf jeden Fall kann die Linie e durch bekannte Mittel festgelegt werden.

Die Trennwand 62 besitzt eine äußere Kante 72, die sorgfältig bezüglich der inneren Mantelfläche des Zentrifugenkorbes und der Linie e ;. angeordnet werden soll.

Zunächst einmal muß die Trennwand 62 sich nach außen über die innere Schicht aus leichtphasigem Gut, d.h. über die Linie e hinaus erstreck en, um zu verhindern, daß leichtphasiges Gut aus der ersten Zone 68 in die zweite Zone gelangt. Ferner ist die Außenkante 72 innerhalb des Zentrifugenkorbes 16 so angeordnet, daß sie einen verengten

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Durchlaß 74 freigibt, damit das schwerp'hasige Gut diese Trennwand unterlaufen kann und von der ersten Zone 68 in die zweite Zone 70 gelangt. Der Abstand zu/ischen der Außenkante 72 und dem Zentrifugenkorb 16 bestimmt dB Durchflußfläche für die Öffnung 74. Sie sollte groß genug sein, um eine übermäßige Ansammlung won schwerphasigem Gut in der Trennzone 68 zu vermeiden, d.h. mindestens groß genug um den Durchtritt des schwerphasigen Gutes der Mischung bei einer Geschwindigkeit zuzulassen, bei der das schwerphasige Gut in der Trennzone getrennt morden ist.

Die Außenkante 72 der Trennwand 62 muß in radialer Richtung stets relativ zur Drehachse mindestens bis zur Überlauffläche der Austrittsöffnung 24 für das schwerphasige Gut reichen.

Die auf das leichtphasige und das schiuerphasige Gut in der Trennzone 68 einwirkende Zentrifugalkraft bewirkt einen zentrifugalen Staudruck, der auf das schiuerphasige Gut in der Austrittszone 70 übertragen wird. Dieser Staudruck überwindet zusammen mit dem von der Förderschnecke 32 ausgeübten Schub den entgegengerichteten zentrifugalen Staudruck des schwerphasigen Gutes in der Zone 70. Das Niveau des schwerphasigen Gutes in der Zone 70 ist durch die gestrichelte Linie χ gekennzeichnet. Die Niveaulinie χ liegt etwas innerhalb der

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Überlauf flächen der Austrittsöffnungen 24, wodurch schwerphasiges Gut aus den Austrittsöffnungen 24 austritt.

Das leichtphasige Gut hat ein geringeres spezifisches Gewicht als das schwerphasige Gut. Aus diesem Grunde ist eine Schicht aus leichtphasigem Gut erforderlich, die dicker ist als die Schicht aus schiuerphasigem Gut, damit ein äquivalenter zentrifugaler Staudruck erzeugt werden kann. Infolgedessen ist die Niveauhöhe χ in radialer Richtung weiter von der Drehachse entfernt als die Linie a. Ein Vorteil eines sogenannten "tiefen Beckens" für alle Stoffe in der Trennzone 68, das die Trennwand 62 zuläßt, besteht darin, daß größere Mengen an Trenngut hierin untergebracht werden können, so daß auch größere Durchsatzmengen erreichbar sind. Darüberhinaus können bei einem tieferen Becken in der Trennzone 68 auch größere Zentrifugalkräfte auf die darin abgelagerten Feststoffe ausgeübt werden, wodurch sich eine bessere Zusammenballung der Feststoffe ergibt. Oe kompakter die Feststoffe in der Trennzone 68 sind, desto klarer wird die abgetrennte leichte Phase sein. Beispielsweise wird hierdurch bei der Trennung von Öl aus Wasser und Schlamm die Konzentration des Schlammes verbessert, so daß dieser mit geringerem Ölgehalt ausgeschieden werden kann. Die kompakten Feststoffe lassen sich auch besser von der Förderschnecke 32 transportieren.

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Die Trennwand 62 ist zwischen den Auslaßöffnungen 24 für das·schwerphasige Gut und dem Weg angeordnet, den das Mischgut beim Eintritt in die Trennzone 68 zurücklegt. Auf diese Weise wird das Mischgut aus der Austrittszone 70 herausgehalten. Das Mischgut wird durch das Füllrohr 42, die Füllkammer 44 und die Füllöffnungen 54 in die Trennzone 68 gegeben, wobei vorzugsweise die Füllöffnungen 54 axial zwischen der Trennwand 62 und den Austrittsöffnungen 20 für das leichtphasige Gut angeordnet sind. Das Mischgut wandert nach außen und vereinigt sich mit dem getrennten Gut in der Trennzone 68 wo es ebenfalls getrennt wird.

Die Trennwand 62 wird von der Förderschnecke 32 getragen und ist so ausgebildet, daß sie ein einstückiges Teil, der Förderschnecke bildet. In der erfindungsgemäßen Ausführung gemäß den Fig.1 und 2 erstreckt sich die Trennwand 62 allgemein axial zwischen zwei benachbarten Schneckengängen 52, die der Trennzone 68 benachbart sind. Die Trenn-:- platte 62 besteht vorzugsweise aus einer flachen Platte zwischen dem Zentrifugenkorb 16 und einer Seite der Nabe 46, wobei die Innenkante 75 an der Nabe 46 angeschweißt ist. Die Trennwand 62 besitzt ferner ein paar Seitenkanten 77, die mit jeweils einem der benachbarten Schneckengänge 52 verschweißt sind, wobei die Schweißnaht kontinuierlich zwischen den Kanten 75 und 77 entlanggeführt is-t, damit eine wirksame Abdichtung gegenüber dem Fluß des flüssigen Gutes hinter den Kanten 75 und 77 gewährleistet ist.

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Die Richtung der Trennwand 62 ist im wesentlichen senkrecht zur Innenmantelfläche des Zentrifugenkorbes 16, wobei die beiden breiten Flächen der Trennwand 62 fast parallel zu einer Ebene ausgerichtet sind, die sich radial durch die Längsachse des Zentrifugenkorbes 16 erstreckt. Die Trennwand 62 erstreckt sich nach Innen von ihrer Außenkante 72 mit radialem Abstand entsprechend der kombinierten Dicke der Schichten aus leichtphasigem und schwerphasigem Gut in der Trennzone 68 und verhindert auf diese Weise, daß leichtphasiges Gut aus der Trennzone 68 in die Austrittszone 70 geführt wird.

Beispielsweise durch Schweißung können ein oder mehrere Gegengewichte 79 an den Schneckengängen 52 vorgesehen sein, um die Förderschnecke 32 ausgewuchtet zu halten, wobei auch andere bekannte Maßnahmen zu diesem Zweck angewendet werden können.

Die oben erläuterte Konstruktion der Trennwand ist praktischer, billiger und einfacher einzubauen als bekannte Einrichtungen, die die gleiche Aufgabe erfüllen. Darüberhinaus wird die erfindungsgemäße Trennwand als mindestens ebenso wirksam angesehen.

Aus Fig.3 ist'ersichtlich, daß die Trennwand 62 mit ihren Flächen nicht genau parallel zu einer Ebene angeordnet ist,

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die durch die Längsachse der Förderschnecke geht, doch etwa in dieser Richtung liegt. Dies ist deshalb der Fall, weil die Trennwand 62 vorzugsweise mit benachbarten Schneckengängen 52 verschweißt ist, so daß sie senkrecht zu den einander gegenüberstehenden Flächen der benachbarten Schneckengänge angeordnet ist. Aus dem im Querschnitt gezeigten Teil der Fig.3 ist erkennbar, daß sich die Trennwand 62 im übrigen radial zur Achse erstreckt. Die Förderschnecke 32 dreht in der Richtung des Pfeiles relativ zum Zentrifugenkorb 16.

Fig.4 zeigt eine abgewandelte Ausführung, bei der die gleichen Bezugszeichen wie in Fig.3 v/erwendet sind, soweit diese Teile miteinander funktionell übereinstimmen. Auch bei dieser Ausführung ist die Trennwand 62 senkrecht zu den einander benachbarten Flächen der nebeneinander angeordneten Schneckengänge 52 gebracht. Der im Querschnitt gezeigte Teil der Trennwand 62 ist jedoch wie man erkennen kann, nicht radial zur Achse angeordnet, sondern in einem Winkel zum Zentrifugenkorb 16, der jedoch geringer ist als ein rechter Winkel auf derjenigen Seite der Trennwand 62, die bezüglich des Zentrifugenkorbes 16 in Drehrichtung vorne liegt.

Weitere abgewandelte Ausführungsformen zeigen die Fig.6,7 und 8, die nachstehend bezüglich Fig.5 verglichen werden, in der

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eine Teilansicht der Ausführung nach Fig.1 wiedergegeben ist. In Fig.5 ist die Außenkante 72 der Trennwand 62 parallel zum benachbarten Teil der inneren Mantelfläche des Zentrifugsnkorbes 16 angeordnet, mährend bei den Anordnungen gemäß den Fig. 6,7 und 8 die Außenkante 72 und die innere Mantelfläche des Zentrifugenkorbes 16 nicht zueinander parallel angeordnet sind, sondern die Außenkante einen unterschiedlichen Abstand vom Zentrifugenkorb 16 aufweist.

In Fig.6 ist die Außenkante 72 gebogen. Bei der beuor-r zugten Ausführung nach Fig.7 ist die Außenkante 72 zwar geradlinig und parallel zur Innenmantelfläche des zylindrischen Teiles 28 des Zentrifugenkorbes 16, jedoch verjüngt sich der Raum zwischen der Außenkante 72 und der benachbarten Mantelfläche des Zentrifugenkorbes.

Bei der Ausführung nach Fig.8 ist die Trennwand 62 v/erstellbar ausgebildet, wobei sie einen festen Teil 81 und einen beweglichen Teil 83 aufweist, wobei sich die Außenkante 72 am beweglichen Tsil 83 befindet. Der bewegliche Teil 83 ist einstellbar mittels eines Kabels radialer Schlitze 85 im beweglichen Teil 83 und im festen Teil 81 befestigten Schrauben 87 angebracht, die durch die Schlitze 85 ragen, so daß der bewegliche Teil 83 in jeder beliebigen Stellung bezüglich des festen Teiles 81 einstellbar ist. Bei dieser Anordnung kann die Einengung des Durchlasses 74 durch ent» sprechendes Verstellen des beweglichen Teiles 83 der Trennwand

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ORIGINAL INSPECTED

62 in jede beliebige Stellung eingestellt und mittels der Schrauben 87 festgelegt uierden.

Wie bereits ermähnt, sind für den Austritt des leichtphasigen Gutes Austrittsöffnungen 20 vorgesehen. Diese können in jeder bekannten Weise ausgebildet sein, wobei eine bevorzugte praktische Ausführung darin besteht, daß eine Zentripetalpumpe als Mittel zum Abführen des leichtphasigen Gutes vorgesehen ist. Derartige Pumpen sind allgemein bekannt, so daß sich eine genauere Beschreibung hier erübrigt.

Die Erfindung berücksichtigt auch den Austritt von zwei leichtphasigen Stoffen, beispielsweise zwei Flüssigkeiten mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht. Während es möglich ist, zwei Flüssigkeiten mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht mittels einer Zentripetalpumpe oder eines Paares von Zentripetalpumpen mit Einlaßöffnungen in unterschiedlichen Höhen durchzuführen, kann die Erfindung auch ausgeführt werden, indem man leichtphasiges Gut an getrennten Stellen abzieht, derart, daß zwei Flüssigkeiten mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht abgeführt werden können. Derartige Einrichtungen sind in der US-PS 3 623 656 im einzelnen dargestellt.

Bei einer dreiphasigen Zentrifuge mit einem Austrittsende für flüssige Phase entsprechend Fig.9 ist eine erste Grußße von Öffnungen 89 in der Stirnwand 22 zum Austritt einer Flüssig-

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phase symmetrisch zur Drehachse und nahe der inneren ringförmigen Stirnwand des Zentrifugenkorbes 16 angeordnet.

Eine zweite Gruppe von Öffnungen 90 zum Austritt von Flüssigphase in der·Stirnwand 22 ist ebenfalls symmetrisch zur Drehachse angeordnet, wobei die Überlauf flächen diessr Austrittsöffnungen 90 einen geringeren radialen Abstand won der Drehachse haben, als diejenigen der Öffnungen 89. Während der Drehung des Zentrifugenkorbes 16 trennen sich die beiden Flüssigphasen in zwei konzentrische Schichten, uiobei die schwere Flüssigphase durch die Öffnungen 89 austritt, während die leichtere Flüssigphase durch die Öffnungen 90 austritt. Ein ringförmiger Damm 91 bildet an jeder Austrittsöffnung 90 eine Überlauffläche für leichtphasiges Gut, das durch die Austrittsöffnungen 90 und Kanäle 92 in eine Ringzone 93 gelangt. Die schwerere Flüssigphase wird durch die Austrittsöffnungen 89 in einen ringförmigen Kanal 94 und won dort mittels eines Hebers 95 in eine Ringzone abgeleitet. Weitere Einzelheiten befinden sich in der US-PS 3 623 656.

Der Betrieb einer Zentrifuge mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung braucht an dieser Stelle nicht näher beschrieben zu werden, da es genügt auf die bereits erwähnte US-PS 3 795 361 zu verweisen. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich im wesentlichen jedoch dadurch, daß ein verengter Durchlaß 74 vorgesehen ist, dessen Querschnitt

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von der Außenkante 72, dem benachbarten Teil (während der Drehung) der inneren Mantelflache des Zentrifugenkorbes und den äußeren Enden der benachbarten Schneckengänge 52 begrenzt ist, an der die Trennwand 62 angeschweißt ist. Dies muß von dem ringförmigen Durchgang (74) in der genannten US-PS 3 795 361 unterschieden werden, der zwischen dem gesamten Umfang der ringförmigen Trennwand un der benachbarten inneren Mantelfläche des Zentrifugenkorbes angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gegenüber der bekannten Ausführung vorteilhafter, weil sie eine zuverlässigere Abdichtung gegen den Austritt von leichtphasigem Gut aus der Trennzone 68 in die Austrittszone 70 vorsieht. Durch die Einrichtung des verengten Durchlasses 74 zwischen benachbarten Schneckengängen 52 ergibt sich eine ziemlich kompakte Zone, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung eine bessere Steuerung des Flusses durch diesen Durchlaß 74 ermöglicht, als wenn dieser Fluß über den gesamten Umfang einer ringförmigen Trennwand geführt wird, wie dies bei der bekannten Einrichtung der Fall ist.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß sie außerordentlich einfach und billig zu installieren ist und darüberhinaus im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen ausgesprochen einfach einstellbar ist.

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Claims

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1. Dekantier-Zantrifuga zum Trennen und getrennten Abführen dar leichten und schweren Phase einer fließfähigen Mischung bestehend aus einem umlaufenden, geschlossenen, zylindrischen und an seinem einen Ende konisch verjüngten Zentrifugenkorb mit Austrittsöffnungen für leichtphasiqes Gut in der Stirnwand des zylindrischen Teiles und Austrittsöffnungen für schwerphasiges Gut im konischen Teil, wobei die Überlaufhöhe für das leichtphasige Gut einen geringeren radialen Abstand von det Drehachse des Zentrifugenkorbes hat, als die Überlauföffnung für das schwerphasige Gut, ferner einer Forderschnecke, deren Schneckengänge der Form des Zentrifugenkorbes angepaßt sind und bis zu dessen innerer Mantelfläche reichen und eine konzentrisch um die Drehachse gebundene Kammer für das Mischgut bildet, sowie einer zwischen der Nabe der Förderschnecke und dem Zentrifugenkorb angeordnete Trennwand, die die Kammer in eine zylindrische Trenn- und eine konische Austrittszone unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (62) im wesentlichen axial zum Zentrifugenkorb (16) dicht zwischen zwei Schneckengängen (52) des konischen Teiles der Förderschnecke (32) eingepaßt ist, und daß zwischen der Außenkante (72) der Trennwand (62) und der inneren Mantelfläche des Zentrifugenkorbes (16)

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eine verengte Durchlaßöffrung (74) vorgesehen ist, die die Trennzone (68) und die Austrittszone (70) miteinander verbindet, und daß die radiale Höhe der Außenkante (72) der Trennuiand( 62) mindestens gleich der Füllhöhe beider Gutsschichten in der Trennzone (68) und größer als der radiale Abstand der Austrittsöffnungen (20) für das leichtphasige Gut von der Drehachse ist.

2. Zentrifuge nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (62) im wesentlichen eben ausgebildet ist.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kenn zeichnet, daß die Unterkante (75) der Trennwand (62) dicht mit der Nabe (46) der Förderschnecke (32) verbunden ist.

4. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß mindestens eine Fläche der Trennwand (62) im wesentlichen parallel zu einer Ebene angeordnet ist, die durch die Längsachse des Zentrifugenkorbes (16) geht.

5. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dia Flächen der Trennwand (62) im wesentlichen senkrecht zur inneren Mantelfläche des Zentrifugenkorbes (16) angeordnet sind.

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6. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in Drahrichtung vordere Fläche der Trennwand (62) mit der inneren Mantelfläche des Zentrifugenkorbes (16) einen spitzen Winkel einschließt.

7. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (62) zweiteilig ausgebildet ist, wobei der eine Teil (81) an benachbarten Schneckengängen (52) der Förderschnecke (32) unlösbar befestigt und der zu/eite Teil (83) höhenverstellbar am ersten Teil (81) lösbar befestigt sind.

8. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7,. dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkante (72) der Trennwand (62) von der inneren Mantelfläche des Zentrifugenkorbes (16) einen gleichbleibenden Abstand hat.

9. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a durch gekennzeichnet, daß die Außenkante (72) der Trennwand (62) von dar inneren Mantelfläche des Zentrifugenkorbes (16) einen unterschiedlichen Abstand hat.

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10. Zentrifuge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abstand zwischen der Außenkante (72) der Trennwand (62) und der inneren Mantelfläche des Zentrifugenkorbes (16) verjüngt.

11. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Förderschnecke (32) Ausiuuchtgeuiichte (79) zur Trennwand (62) angeordnet sind.

12. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r,c h gekennzeichnet, daß an der Stirnwand (22) des zylindrischen Teiles des Zentrifugenkorbes (16) mer als eine Gruppe von Austrittsöffnungen (89,90) für flüssiges Gut unterschiedlichen Gewichtes vorgesehen sind, und daß die Überlaufflächen (91) dieser Gruppe so angeordnet sind, daß sie einerseits einen größeren und andererseits einen geringeren radialen Abstand von der Drehachse haben als die Überlauffläche der Austrittsöffnungen (24) für das schwerphasige Gut, und daß der radiale Abstand der Außenkante (72) der Trennwand (62) von der Drehachse mindestens gleich ist dem radialen Abstand der Außenkante der äußeren Auslaßäffnung (89) für das leichtphasige Gut.

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13. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein koaxiales Füllrohr (42) für die Zufuhr der Gutsmischung vorgesehen ist, das zwischen der Trennwand (62) und den Austrittsöffnungen (20) für leichtphasxges Gut endet.

Für Penniualt Corporation

Dipl.-Ing. Wolfgang K. Rauh PATENTANWALT

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