DE2704903B2

DE2704903B2 - Selbstentleerende Schleudertrommel

Info

Publication number: DE2704903B2
Application number: DE2704903A
Authority: DE
Inventors: Werner Ing.(Grad.) 4740 Oelde Kohlstette
Original assignee: Westfalia Separator AG
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1977-02-05
Filing date: 1977-02-05
Publication date: 1980-07-24
Also published as: US4151951A; GB1596399A; SE430952B; SE7713558L; DE2704903C3; FR2379320B1; FR2379320A1; DE2704903A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstentleerende Schleudertrommel mit den Trenn- und Feststoffraum einseitig begrenzendem Kolbenschieber zum Steuern der Auswurföffnungen im Troinmelmantel, die willkürlich und wahlweise die Durchführung von Teil- oder Totalentleerungen gestattet, wobei die Schließkammer in zwei radial hintereinander liegende Abteilungen unterteilt ist und mit Schließflüssigkeit beschickt werden kann, und wobei in die Ablaßkaniilc der Schließkammcrabteilungen jeweils flüssigkeitsgesteuerte Fliehkraftventile eingebaut sind, die unter Flüssigkeitszufuhr öffnen und deren Ventilkörper mit einem zylindrischen Bund zum Angriff des Öffnungsdruckes versehen sind.

Eine Schleudertrommc¹ derartiger Bauart ist beispielsweise aus der DE-PS 20 48 429 (Fig. 2) bekannt und ist mit einer aus zwei Abteilungen bestehenden Schließkiimmer versehen, die zwischen dem Kolbenschieber und dem angrenzenden Trommelteil gelegen ist und vor Beginn des Schleuderbetriebes mit einer Schlicßflüssigkeit gefüllt wird. Die Schließkammer hat eine größere radiale Ausdehnung als der Trommelinnenraum, so daß bei vollständig gefüllter Schließkammer der von dieser Seite auf den Kolbenschieber wirkende Schließdruck immer größer ist als der von der anderen Seite im öffnenden Sinne wirkende Druck der Trommelfüllung. Zum Zwecke des Feststoffauswurfs wird bei voller Drehzahl der Trommel aus den Abteilungen der Schließkiimmer über flüssigkeitsgesteuerte Fliehkraftventik Schließflüssigkeit abgelassen und damit der Schließdruck abgebaut. Unter dem Druck der Trommelfüllung bewegt sich dann der Kolbenschieber in die die Auswurföffnungen freigebende Öffnungsstellung.

|e niich Art und Konsistenz der zu separierenden Feststoffe kann es vorteilhaft sein, in kürzeren Zeitabständen sogenannte Teilcnlleerungen oder in größeren Zeitabständen Totalentleerungen durchzuführen.

Rpj itpr t^iiiv'hji'ihruritT \'ΟΠ Τ£!!θ!Ίϊ!θΟΓ'ϊΓΪ'^τΟΓϊ V,"^r'' dj" Trommel nur geringfügig und kurzzeitig geöffnet, indem entweder aus der inneren oder äußeren Abteilung der Schließkammer über Fliehkraftventile Schließflüssigkeit abgelassen wird, damit nur ein Teil der im Feststoffraum angesammelten Feststoffe ausgeworfen wird, während der andere Teil als Sicherheitsring in der Trommel verbleibt. Dadurch wird verhindert, daß mit den Feststoffen eine größere Menge Nutzflüssigkeit ausgeschleudert wird und verlorengeht.

Da bei der Teilentleerung nur eine Abteilung der Schließkammer von Schließflüssigkeit entleert wird, ist die Öffnungsdauer und die Öffnungsweite der selbstentleerenden Trommel begrenzt, da jeweils die Schließflüssigkeit in der anderen Abteilung der Schließkammer verbleibt. Sobald nach dem Einsetzen des Feststoffauswurfs der freie Flüssigkeitsspiegel im Trennraum so weit zurückgewichen ist, daß der Öffnungsdruck kleiner ist als der Schließdruck der in der Schließkammer verbliebenen .Schließflüssigkeit, bewegt sich der KoI-benschieber sofort wieder in Schließstellung. Je größer der Schließdruck der in der Schließkammer zurückgehaltenen Schließflüssigkcit ist, um so schneller schließt sich die Trommel wieder, und um so weniger Feststoffe werden bei jedem Öffnungsvorgang ausgeschleudert.

Bei der Durchführung von Totalentleerungen wird die Trommel weit geöffnet und der gesamte Trommelinhalt 'jusgeworfen, indem aus beiden Abteilungen der Schließkammer mit Hilfe der in den Ableitkanälen eingebauten Fliehkraftventile .Schließflüssigkeit abgelassen wird.

Als Nachteil bei dieser Bauart von Schleudertrommel hat sich herausgestellt, daß der Kolbenschieber den Öffnungsspalt an der Peripherie der Trommel bei Totalentleerungeii nicht schnell und weit genug öffnet, da die beiden getrennt gesteuerten Fliehkraftventile für den Auslaß der Schlicßflüssigkeit nicht gleichmäßig geöffnet werden können. Eine schnelle und weite Öffnung des Austragsspaltcs ist aber bei Totalentleerungen notwendig, damit zunächst der im Feststoffraum befindliche Fesistoff und erst dann die restliche Nutzflüssigkeit ausgetragen wird.

Bei einer trägen Öffnung der Trommel besteht die Gefahr, daß die Nutzflüssigkeit durch den beim Entlecrungsvorgang zerbrechenden Feststoffring im Feststoffraum zuerst ausgetragen wird und dann Restanleile von Feststoffen in der Trommel verbleiben, die zu einer gefährlichen Unwucht der Trommel führen können. Um diese Gefahr auszuschließen, muß der Öffnungsvorgang im Bruchteil einer Sekunde durchgeführt werden, was mit den beiden getrennt gesteuerten Flichkraftvcntilen nicht möglich ist, da diese Ventile auf unterschiedlichem Teilkreisdurchmesser angeordnet sind und unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft auch unterschiedlich öffnen.

Außerdem hat sich nachteilig ausgewirkt, daß bei geringen öffnungsweiten und langsamem Schließen des Kolbenschiebers durch die damit verbundene längere Ausströmzeit des Feststoffes bzw. der Schleuderflüssigkeit, die den Austragsspalt abzudichtenden Stirnflächen und Dichtungen des Kolbenschiebcrs und Trommcldekkels starkem Verschleiß unterliegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Totalentleerungen besser reproduzierbar und genauer durchführen zu können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ablaßkanal der inneren .Schließkammerabteilung in die äußere Schließkanimerabteilung mündet, und daß die

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Längsbohrung und den Bund durchdringenden Drosselbohrungen versehen sind, über welche somit die öffnungskammern der Fliehkraftventil? jeweils mit den zugehörigen Ablaßkanälen in Verbindung stehen.

Die kommunizierende Verbindung der Schließkammern bewirkt, daß beim Öffnen des äußeren Fliehkraftventils bei Totalentleerungen zugleich auch das innere Fliehkraftventil öffnet und somit die äußere wie auch die innere Schließkammer gleichzeitig von Schließflüssigkeit entleert werden und somit schlagartiges öffnen der Trommel erfolgt.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Dabei stellt die linke Trommelhälfte den geschlossenen und die rechte Trommelhälfte den geöffneten Zustand der Trommel dar.

In der Zeichnung werden der Trennraum 1 und der Festsioffraum 2 einseitig vom Kolbenschieber 3 begrenzt, der bei seinen axialen Bewegungen die Auswurföffnungen 4 für die Feststoffe öffnet und schließt. Zwischen dem Kolbenschieber 3 und dem angrenzenden Trommelteil 5 befindet sich die Schließkammer, die beim Ausführungsbeispiel in zwei radial hintereinander liegende und gegeneinander abgedichtete Abteilungen, der inneren Schließkammerabteilung 6 und der äußeren Schließkammerabteilung 7. unterteilt ist, indem der Kolbenschieber 3 außer de.ι üblichen Führungen bei 8 und 8a zusätzlich bei 9 am angrenzenden Trommelteil 5 abdichtend geführt wird.

Vom radial äußeren Ende der inneren Schließkammerabteilimg 6 und der äußeren Sehließkammcrabtcilung 7 gehen Ablaßkanäle 10, 19 und 11 aus, die von Fliehkraftventilen 12 und 13 geöffnet und geschlossen werden. Diese Fliehkraftventile versperren während des Betriebes unter Einwirkung der Zentrifugalkraft auf die in den Ventilen angeordneten und abdichtend geführten Ventilkörper 12,7 und 13a die Ablaßkanäle 10, 19 und II.

Vor dem Öffnen des Zulaufs für das zu separierende Schleudergut werden die innere und äußere Schließkammcrabtcilung 6 und 7 über ein nicht gezeigtes Steuergerät mit einer bestimmten Menge an Schließflüssigkcit beschickt, wobei die Zuführung der Schließflüssigkeit durch die Zuleitung 14 über Bohrungen 15 in die Auffangrinne 16, Kanäle 17 und 18 erfolgt und den Kolbenschieber 3 in die Schließstellung bringt (linke Seite der Zeichnung). Die i.i die äußere Schließkammerabtcilung 7 einströmende Schließflüssigkeit füllt zugleich den mit dieser Schließkaniiiierabteilung in strömungsschliissiger Verbindung stehenden Ablaßkanal 19, die zentrale Längsbohrung 20 des Ventilkörpers 12;/, die Kammer 21 und gelangt über Drosselbohrungen 22 im zylindrischen Bund 12b des Ventilkörpers in den Ringkanal 23, sowie in den Kanal 24 bis in die Auffangrinnc 25. Nach Ansammlung einer bestimmten Feststoffmenge im Feststoffraum 2 erfolgt je nach Art und Konsistenz der Feststoffe eine Teil oder Totalentleerung der Schleudertrommel.

Bei der Teilentleerung wird Flüssigkeit als Öffnungsflüssigkeit durch die Zuleitung 26 über Bohrungen 27 in die Auffangrinne 28 und Kanal 29 geleitet, gelangt in den Ringkanal 30 des Fliehkraftventils 13 und bewegt unter Einwirkung des anstehenden Flüssigkeitsdruckes adf den zylindrischen Bund 13£> des Ventilkörpers 13a ■> den unter geringerer Zentrifugalkraft stehenden und abdichtend geführten Ventilkörper 13a radial zur Trommeiachse, so daß der Ablaßkanal 11 freigegeben wird. Nach Öffnung des Ventilkörpers 13a wird sekundenschnell die unter Zentrifugalkraft stehende

ι» Schließflüssigkeit aus der äußeren Schließkammerabteilung 7 über Kanäle 11 und 31 ausgetragen. Da außerdem auf den zylindrischen Bund 12ö des Ventilkörpers 12a der Flüssigkeitsdruck aus dem Kanal 24 ansteht, erfolgt auch eine kurze öffnung des Ventilkörpers 12a, so daß

ι "> auch aus der inneren Schließkammerabteilung 6 ein Teil der Schließflüssigkeit über Ablaßkanal 10 und 19 ausgetragen wird, wobei die Öffnungszeit und damit die abgelassene Schließflüssigkeitsmenge über eine festgelegte Drosselbohrung 22, die mit dem Kanal 24 über

-'Ii eine zentrale Längsbohrung 20 im Fliehkraftventil 12 und Ablaßkanal 19 in schlüssiger Verbindung steht, geregelt wird. Zugleich geht der Kolbenschieber 3 in die Öffnungsstellung (rechte Seite der Zeichnung) und bewegt sich sofort wieder in die Schließstellung, wenn

.'"· infolge des zurückweichenden Flüssigkeitsspiegel.! im Trennraum 1 und Feststoffraum 2 der öffnungsdruck kleiner geworden ist aL· der Schließdruck der in der inneren Schließkammerabteilung 6 verbliebenen und gleichzeitig über Zuleitung 14 in die innere Schließ-

iii kammerabteilung 6 neu zugeführte Schließflüssigkeit. Bei einer geregelten Zuführung von Schließflüssigkeit in die innere Schließkammerabteilung ist es möglich, den Schließvorgang des Kolbenschiebers 3 zu beeinflussen. Die Flüssigkeit aus Kanal 29 wird über eine Drosselboh-

·> rung 32, Kammer 33, zentrale Längsbohrung 34 im Ventilkörper 13aund Kanal.31 ausgetragen.

Bei einer Totalentlecrung der Schleudertrommel erfolgt neben der Zugabe von Flüssigkeit über Zuleitung 26, wie bei der Teilentleerung beschrieben, zugleich

ι» auch eine Zugabe von Flüssigkeit durch die Zuleitung 35 über Bohrungen 36 in die Auffangrinne 25 und Kanal 24. Die Zuführung von Flüssigkeit durch den Kanal 24 zugleich mit der Zuführung von Flüssigkeit durch den Kanal 29 bewirkt, daß einmal die Entleerung der

■'"> äußeren Schließkammerabteilung 7 über Ablaßkanal 19, zentrale Längsbohrung 20 und Kammer 21 sehr schnell erfolgt und zugleich aber auch durch den anstehenden Flüssigkeitsdruck im Kanal 24 durch laufende Zugabe von Flüssigkeit über den Ringkanal 23 auf den

■>^(l zylindrischen Bund 126 des Ventilkörpers 12a, dieser Ventilkörper radial zur Achse bewegt wird und den Ablaßkanal 10 der inneren Schließkammerabteilung 6 freigibt und somit zugleich mit der äußeren Schließkammerabteilung 7 auch eine sofortige Entleerung der

•^r> inneren Schließkammerabteilung 6 über Ablaßkanal 10, 19, Schließkammer 7 und Kanäle 11 und 31 erfolgt.

Der Schließvorgang erfolgt jeweils in der eingangs beschriebenen Art. Die Steuervorgänge werden über ein nicht gezeigtes Steuergerät eingeleitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Selbstentieerende Schleudertrommel mit den Trenn- und Feststoffraum einseitig begrenzendem Kolbenschieber zum Steuern der Auswurföffnungen im Trommelmantel, die willkürlich und wahlweise die Durchführung von Teil- oder Totalentleerungen gestattet wobei die Schließkammer in zwei radial hintereinander liegende Abteilungen unterteilt ist und mit Schließflüssigkeit beschickt werden kann, und wobei in die Ablaßkanäle der Schließkammerabteilungen jeweils flüssigkeitsgesteuerte Fliehkraftventile eingebaut sind, die unter Flüssigkeitszufuhr öffnen und deren Ventilkörper mit einem zylindrischen Bund zum Angriff des öffnungsdrukkes versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaßkanal (10, 19) der inneren Schüeßkammerabteilung (6) in die äußere Schließkammerabteilung (7) mündet, und daß die Ventilkörper (12a, Haider Fliehkraftventile (12, 13) mit einer zentralen Längsbohrung (20, 34) und den Bund (126. Hb) durchdringenden Drosselbohrungen (22, 32) versehen sind, über welche somit die Öffnungskammern der Fliehkraftventile jeweils mit den zugehörigen Ablaßkanälen (10,19) in Verbindung stehen.