DE2634003A1

DE2634003A1 - Schleuder fuer gemische aus gasen, daempfen, deren kondensate, fluessigen und festen verunreinigungen

Info

Publication number: DE2634003A1
Application number: DE19762634003
Authority: DE
Inventors: Guenther Hoppe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-29
Filing date: 1976-07-29
Publication date: 1978-08-17

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleuder für Gemische aus
Gasen, Dämpfen, deren Kondensate, flüssigen und festen Verunreinigungen.
Linear mit der Schwere jedoch quadratisch mit der Drehzahl verdichten Schleudern aussen und verdünnen um ihre Achse.
Bei vielen Vorgängen müssen Rauch, Gase, Dämpfe und Bürden mit ihren Verunreinigungen abgezogen werden. Eine Schleuder vermag solche Gemische nicht nur zu sichten sondern sie auch bedingt getrennt abzuführen. Nach der Erfindung wird das Gemisch je nach Aufgabe daran gehindert, die Schleuder ungesteuert zu durchströmen. Die Schleuder wird in Schichten (Stufen) abnehmender Höhe beliebiger Anzahl geteilt, die dicht abgegrenzt sind und nur durch sich wechselnd schliessende und öffnende Schleusentore verbunden sind.
Die Schleuder ist deshalb an der Innenwand mit einer Flüssigkeitsschicht versehen, die zwischen Bordringen nach Niveau und Menge konstant gehalten wird. Die Schleusenkammern bestehen aus allseitig in die Flüssigkeitsschicht eintauchende Scheiben, die auf gemeinsamer Nabe sitzen und die ausserdem durch eine Stufe (Steg), die von der Nabe bis an den Rand der Scheiben geht, verbunden sind. Die Schleuse ist mit ihrer Achse gegen die der Schleuder so weit versetzt, dass die Nabe einseitig den Flüssigkeitsring an der Wand der Schleuder berührt. In Drehrichtung der Schleuse nach der Stufe oder dem Stege befindet sich das Einlasstor der Schleuse und in der dahinterliegenden Scheibe befindet sich das Auslasstor vor dieser Stufe oder dem Stege. Durch diese Anordnung wird die Flüssigkeit beim Berühren der Nabe der Scheiben oder besser beim leichten Eindrücken der Nabe in die Flüssigkeit zu einem Drehschieber. Der Raum zwischen den Scheiben hat durch die Stufe oder den Steg seinen Anfang und sein Ende mit jeweils einer Oeffnung, die durch die Stufe getrennt sind. Zwischen Anfang und Ende sperrt der Flüssigkeitsring und teilt ihn in einen Raum nach der Einlassöffnung diesen Raum vergrössernd und einen Raum vor der Auslassöffnung diesen Raum bei der Umdrehung verkleinernd und das Gemisch schliesslich ausstossend. Dabei werden sich feste Verunreinigungen in die Flüssigkeit einbetten, Dämpfe je nach ihrer Schwere Teil der Flüssigkeit werden oder sich überlagern und die Gase selbst mit jeder Schleuse geringerer Stufenhöhe verdichten. Diese Erhöhung des Druckes bewirkt, dass von Stufe zu Stufe die Flüssigkeitsschicht dünner wird und deshalb die Durchmesser der Scheiben einer Sehleusenstufe und auch die zugehörige Nabe angemessen grösser werden. Es sind die Schleusentore so zu gestalten, dass stets nur eines aus der Flüssigkeit ausgetaucht ist.
Zum Beispiel muss das Auslasstor voll eingetaucht sein während der Gesamtdauer des Austauchens des Einlasstores.
Für die Verfahrenstechnik sind vornehmlich drei Eigenschaften einer Schleuder von Bedeutung: Das Sichten-Trennen, das Verdichten von Gasen und das Kondensieren von Dämpfen nebst ihrer Abführung.
Konstruktiv: Der hohe Durchsatz wegen der grossen Drehzahl, Antrieb mit z.B. einem Spaltmotor ohne jedes Zwischenglied wie Zahnräder und dergleichen und keine dichtgehenden Teile mit einer Spaltweite nach dem grössten Korn einer Verunreinigung.
Während eine Schleuder an keine Drehzahl gebunden ist,kann eine Schleuse mit jeder Drehzahl laufen, doch muss die Form der bereits genannten festen Stufe, die mit den Scheiben umläuft, je nach der Flüssigkeit, die im einfachsten Falle Wasser ist aber in vielen Fällen eine grössere Zähigkeit hat, entweder diesem Medium angepasst sein oder ein bestes Drehzahlverhältnis gewählt werden, das durch eine Beschaufelung der Schleusen erreicht werden kann, die in die Flüssigkeitsschicht eintaucht. Bei Wasser ist als Leitzahl ein Verhältnis 3000 für die Schleuder gegen 4000 für die Schleuse zu empfehlen. Sollte sich der Gesamtdruck während der Arbeit vergrössern, was an sich einer Verringerung der Flüssigkeitsschichtstärke in der Schleuder gleichkäme, so würde automatisch oder von Hand der Zufluss der umlaufenden Flüssigkeitsmenge diesem Uebel abhelfen.
Die Figur 1 zeigt schematisch eine liegende Schleuder mit drei Schleusenkammern. Es sind 1 die liegende "Trommel" der Schleuder und hier insbesondere der Abschluss saugseitig mit dem Durchlass des Rohres 3 mit dem Flansch 2 zum Anschluss an eine Leitung oder das Gefäss. Der Durchlass für das Rohr 3 erfordert keine Abdichtung weil am Ende des Rohres 3 bei 4 ein Kragen (Ring) ist, der tief in die Sperrflüssigkeit 17 eintaucht. Die Differenz zwischen dem Stande der Flüssigkeit vor und nach dem Kragen zeigt einen grossen Druckunterschied an, der aussen die Umwelt andeutet und innen einen erheblichen Unterdruck. Die um ihre Achse umlaufenden Kammern 5, 6 und 7 haben die fest mit beiden Scheiben verbundenen mit 8, 9 und 10 gekennzeichneten Stufen abnehmender Höhe. Die mit dem steigenden Druck stärker werdenden Naben sind mit 11, 12 und 13 bezeichnet. Der Abstand der Achsen ist mit E deutlich gemacht. Ilt, 15 und 16 entsprechend lt, 3 und 2 für den dort herrschenden höheren Innendruck. Es ist der Anschluss mit Kragen an die Druckleitung.
Die Figuren 2a und 2b sind zwei zugeordnete Scheiben einer Schleuse. Es sind 18 die Einlassöffnung der Schleuse (Tor), 19 das Auslasstor, 20 der Rand der Scheibe (saugseitig), der nie austauchen darf, 21 der Rand der Scheibe auf der Druckseite, 22 die Flüssigkeit deren sperrende Wirkung gut zu erkennen ist bei ihrer Berührung der der Nabe und bei 23 der Stufe =Abstand (der Scheiben voneinander) und bei 18 deutlich erkennbar liegt das Einlasstor unmittelbar hinter der Stufe 23, die für einen starken Sog sorgt, während druckseitig von der Stufe 23 getrennt in dieser Scheibe die Auslassöffnung ist, die den Inhalt vor ihr soeben gegen die Flüssigkeit 22 durch die Oeffnung 19 herausgedrückt hat.
Figur 3 zeigt eine Einzelschleuse mit 24 ihrer eigenen Nabe und 25 der der Nabe der vorhergehenden Schleusenkammer und 26 einem Stück der Nabe für die Folgeschleuse.
Die Scheibe saugseitig 27 ist geringer im Durchmesser gegenüber der Scheibe 28 druckseitig. Beidseitig ist an jeder Scheibe 27 wie 28 ein Schaufelkranz 30, deren jeder in die Flüssigkeit in der Schleuder eintaucht. Die Einlassöffnung ist auch hier wie in Figur 2a mit 18 bezeichnet.
Die Stufe, die beide Scheiben ausser der Nabe noch verbindet ist auch hier mit 23 bezeichnet.
Figur 4 zeigt eine stehende Schleuder mit einer Lagerung um den Wellenzapfen 31, der zugleich den Auslass aus der Schleuder mit den zugehörigen Flansche 32 bildet. Der Wellenzapfen 33 für die Schleusen 39, 40 und 41 ist hier durch Schweissen mit 31 fest verbunden. Die Schleuder steht auf dem Fusse 34, der auch die Lagerung 35 trägt. Der Antrieb kann in diesem Falle über einen Riemen direkt auf den Hals der Lagerung erfolgen, wenn mittels mehrerer Säulen die Halterung für den Saugflansch 42, das Saugrohr 43 nebst Kragen 44 getragen wird. Die Flüssigkeit 36 wird druckseitig vom in die Flüssigkeit hineintauchenden Kragen 37 daran gehindert in die Lagerung von 35 einzudringen. Die Schleuder hat eine sich zur Druckseite kegelig erweiternde Form, weil jede Druckstufe eine stärkere Nabe und eine grössere Scheibe erfordert. Schaufeln als Bestandteil der sich drehenden Schleusenkammern sind hier fortgelassen. Die kegelige Schleudertrommel trägt die Zahl 38.
Es lässt sich sehr wohl erkennen, dass die mit steigendem Drucke im Durchmesser wachsende lichte Weite ebenso wachsende Scheiben erfordert und ebenso die Naben in gleichem Masse grösser werden müssen.
Die Figur 5 ist ein Schema, das zeigt, dass bei Beginn des Saugens die Nabe radial das kleinste Mass von der Mitte hat, dass dann mit dem Beginn der Verdichtung durch die drückende Stufe aussen die Flüssigkeitsschicht dünner wird und mithin auch in der Mitte die Nabe ganz entsprechend dicker werden muss und so die Nabe mehr die Gestalt eines Nockens erhält. Nach dem Ausdrücken der Schleusenkammer durch die Druckseite der Stufe fällt die Nabe sofort wieder ab auf das Mass entsprechend dem Ansaugdruck. Die Nabe gleicht sehr einer Nocke, die in Drehrichtung bei 45 dem Anfangdrucke nach Einströmen des Gemisches entspricht und bei 46 den Druck erreicht hat, der dem Anfangdrucke der nächsten Schleusenkammer entspricht. Von 46 zu 45 muss ein weicher Uebergang sein.

Claims

Patentansprüche Durchlaufschleuder für Gemische aus Gasen, Dämpfen, deren Kondensate nebst flüssigen und festen Beimengungen zu ihrer Aufbereitung ... Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Durchfluss durch dichtgehende Schleusen gesperrt ist und im Takte der der sich öffnenden Schleusen geschieht.

Anspruch 2, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beliebig viele Schleusen verschiedener Stufenhöhe hintereinander angeordnet sind.

Anspruch 3, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass von den beiden Schleusentoren einer Schleuse jeweils eins geschlossen ist.

Anspruch 4, nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuse aus zwei Scheiben, einer Nabe und einer Stufe, die von der Nabe bis an den Rand der Scheiben geht und zugleich mit der Nabe und den Scheiben fest und dicht verbunden ist, besteht.

Anspruch 5, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Drehrichtung der Scheiben das Einlass-Schleusentor nach der Stufe sich befindet, während in der Scheibe des Auslass-Tores dieser Auslass vor der Stufe angeordnet ist.

Anspruch 6, nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schleuder zwischen ringförmigen Begrenzungen eine Flüssigkeitsschicht konstant gehalten wird.

Anspruch 7, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit durch Zulauf zwar auf dem Niveau gehalten wird, aber ein Umlauf geschieht, während dem die Flüssigkeit ergänzt und behandelt werden kann.

Anspruch 8, nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit das Kondensat des oder einer der Dämpfe aus dem Gemisch ist.

Anspruch 9, nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleusen in der Schleuder mit ihr glefohsinnig umlaufen um eine eigene Achse und dabei die Ränder der Schleusenscheiben, die nach Anspruch 6 beanspruchte Flüssigkeitsschicht, nicht verlassen.

Anspruch 10, nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsverschiebung nach Anspruch 9 gleich oder kleiner ist als der Radius der Nabe gerade dieser Schleusenstufe.

Anspruch 11, nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der Scheiben und Naben der Schleusen in Abhängigkeit von Verringerung der Stufenhöhe entsprechend grösser werden.

Anspruch 12, nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufenden Schleusenkammern durch mit den Schleusenscheiben verbundene Schaufelkränze in die Flüssigkeits- schicht an der Schleuderwand eingreifen.

Anspruch 13, nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Schaufelkränze zum Antriebe der Schleusenkammerstufen in die Flüssigkeitsschicht eingreifen, die durch besondere Abgrenzung nicht direkt zur Flüssigkeitsschicht gehört, die der Abdichtung der Schleusenkammern dient.

Anspruch 14, nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleusenkammern fliegend auf einem Wellenzapfen umlaufen, der fest ausserhalb der Schleuder angebracht ist und in diese hineinragt.

Anspruch 15, nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Schleuder austretende Wellenzapfen zugleich das feststehende Rohr ist, aus dem der gasförmige Anteil des Gemisches der Schleuder austritt.

Anspruch 16, nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Kragen bezeichneter Ring tief genug in die Schleuder und damit auch in die Sperrflüssigkeit zentrisch eintaucht, dass die Eintauchtiefe dem Druckunterschied vor und nach dem Kragen entspricht bzw. grösser ist, wobei der Kragen innen in einem Rohre endet, das einen feststehenden Flansch trägt, mit dem an die Zu- aber auch an die Ableitung Schleudergutes angeschlossen wird.

Anspruch 17, nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen am Umfange einen oder mehrere Schöpfschaufeln trägt, die den Mantel der Schleuder beim Auftreten von festen Verunreinigungen ausräumen.

Anspruch 18, nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schöpfschaufeln von aussen angestellt werden, und auch periodisch arbeiten können.

Anspruch 19, nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Naben der Schleusenkammern (nicht zylindrisch) spiralig zur Achse sind wobei der Anfang der Spirale an das Ende der vorausgehenden anschliesst und sie selbst endet mit dem Radius ihrer Folge-Schleusenkammer.