DE3644098A1

DE3644098A1 - Self-emptying centrifuge drum

Info

Publication number: DE3644098A1
Application number: DE19863644098
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Dipl Loddenkemper; Hubert Dipl Ing Guennewig
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1986-12-23
Publication date: 1988-07-07

Abstract

The self-emptying centrifuge drum is provided with a discharge channel 7 which is connected via a storage chamber 8 to the separating space 13. In this way, solids which are precipitated in the storage chamber 8 cannot cause the channel 7 to become blocked, the channel 7 is connected to an emptying bore 14 which is cleared when a piston slide valve 20 is actuated and thus permits the solids which have collected in the storage chamber 8 to be discharged. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstentleerende Schleudertrommel zum Ausschleudern von Feststoffen aus einem Flüssigkeitsgemisch bei gleichzeitiger Zerlegung des Flüssigkeitsgemisches in eine schwere und eine leich te Flüssigkeitsphase mit einer Feststoff-Ablaßvorrich tung, wobei zur Ableitung der schweren Flüssigkeitsphase aus dem Trennraum der Schleudertrommel in eine zentrale Kammer im Bereich des Trommeldeckels der Schleudertrommel mindestens ein Ableitkanal angeordnet und so ausgebildet ist, daß er mit einem so großen Volumen an schwerer Flüs sigkeitsphase vorgefüllt werden kann, daß beim Befüllen der Schleudertrommel mit Produkt ein selbsttätiger Flüs sigkeitsverschluß erfolgt.The invention relates to a self-draining Centrifugal drum for ejecting solids a liquid mixture with simultaneous disassembly of the liquid mixture into a heavy and a light te liquid phase with a solids drain device tion, whereby to derive the heavy liquid phase from the separation area of the centrifugal drum into a central one Chamber in the area of the drum cover of the centrifugal drum at least one discharge channel arranged and designed is that it has such a large volume of heavy rivers liquid phase can be pre-filled that when filling the centrifugal drum with product an automatic flow liquid lock takes place.

Eine derartige Schleudertrommel ist beispielsweise be kannt aus der DE-PS 11 45 556, wobei der Ableitkanal mit einer Speicherkammer in Verbindung steht, deren Volumen mindestens dem Volumen des Ableitkanals entspricht. Bei einer Trommelentleerung bleibt die Speicherkammer mit schwerer Flüssigkeitsphase gefüllt. Wird die Schleuder trommel nach der Entleerung wieder mit Produkt gefüllt, wird die in der Speicherkammer befindliche Flüssigkeit verdrängt und bewirkt dadurch ein Auffüllen des Ableitka nals und damit einen Flüssigkeitsverschluß für die leich te Flüssigkeitsphase. Nachteilig ist jedoch, daß sich in der Speicherkammer Feststoffteilchen abschleudern und zu einer Verstopfung des Ableitkanals führen können. Da die Feststoffe nur manuell entfernt werden können, muß zu de ren Beseitigung die Schleudertrommel stillgesetzt werden.Such a centrifugal drum is, for example, be knows from DE-PS 11 45 556, the discharge channel with is connected to a storage chamber, the volume of which corresponds at least to the volume of the discharge channel. At the storage chamber remains with a drum emptying heavy liquid phase filled. Will the slingshot the drum is filled with product after emptying, becomes the liquid in the storage chamber displaces and thereby fills the drainage channel nals and thus a liquid seal for the light te liquid phase. The disadvantage, however, is that in throwing and closing solid particles into the storage chamber can lead to a blockage of the discharge channel. Since the Solids can only be removed manually the centrifuging drum must be stopped.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Schleuder trommel so auszubilden, daß die Beseitigung der Feststof fe aus dem Ableitkanal bei Betrieb der Schleudertrommel möglich ist.The object of the present invention is the slingshot drum so that the removal of the solids fe from the discharge channel when operating the centrifugal drum is possible.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ableitkanal mit einem bei Betrieb der Schleudertrommel freigebbaren Entleerungskanal versehen ist.This object is achieved in that the discharge channel with a releasable during operation of the centrifugal drum Emptying channel is provided.

Vorzugsweise ist die Schleudertrommel so ausgebildet, daß der Entleerungskanal durch Betätigung der Feststoff-Ab laßvorrichtung freigebbar ist.The centrifugal drum is preferably designed such that the emptying channel by actuating the solids drain release device can be released.

Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Feststoff-Ablaßvorrichtung einen Kolbenschieber beinhal tet und an der der Dichtlippe des Kolbenschiebers gegen überliegenden Stirnfläche des Trommeldeckels zwei in ra dialer Richtung hintereinanderliegende Dichtstellen vor gesehen sind, zwischen denen der Entleerungskanal mündet.This can be achieved, for example, in that the Solid discharge device including a piston valve tet and against the sealing lip of the spool overlying face of the drum cover two in ra in the direction in front of one another sealing points are seen, between which the emptying channel opens.

Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Dichtlippe des Kolbenschiebers und der Stirnfläche des Trommeldeckels eine axial bewegliche Scheibe vorgesehen ist, wobei zwischen ihrer Oberseite und der Stirnfläche der Entleerungskanal gebildet wird und zwischen der Dichtlippe des Kolbenschiebers und der Unterseite der Scheibe ein Austrittskanal für die in der Schleudertrommel angesammelten Feststoffe entsteht.Another embodiment is characterized in that that between the sealing lip of the spool and the End face of the drum cover an axially movable Washer is provided, between its top and the end face of the emptying channel is formed and between the sealing lip of the spool and the Bottom of the disc is an outlet channel for those in the Centrifugal drum accumulates solids.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Entleerungs kanal durch einen Ventilkörper absperrbar, der eine dif ferenzierte Entleerung des Ableitkanals erlaubt.In a preferred embodiment, the drain is channel can be shut off by a valve body that has a dif referenced emptying of the discharge channel allowed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den wei teren Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention are the white see further subclaims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher erläutert.Embodiments of the invention are in the drawing shown and are explained in more detail below.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 einen Teilschnitt der Schleudertrommel bei der der Entleerungskanal zwischen zwei Dichtstellen des Kolbenschiebers mündet, Fig. 1 in which the evacuation channel between two sealing points of the piston valve opens a partial section of the centrifugal drum,

Fig. 2 einen Detailschnitt der Schleudertrommel mit axial beweglicher Scheibe, Fig. 2 shows a detail section of the centrifugal drum with an axially moveable disc,

Fig. 3 einen Detailschnitt der Schleudertrommel mit am Scheideteller befestigter Scheibe, Fig. 3 shows a detail section of the centrifugal drum with fixed separating disc on disc,

Fig. 4 einen Detailschnitt der Schleudertrommel mit einem radial bewegbaren Ventilkörper Fig. 4 shows a detail section of the centrifugal drum with a radially movable valve body

Fig. 5 eine Variante zu Fig. 4 Fig. 5 shows a variant of Fig. 4

Mit 1 ist in der Fig. 1 die Schleudertrommel bezeichnet, deren Tellereinsatz 2 mit seinem Innendurchmesser über einen Kanal 3 und eine Kammer 4 mit einer Ablaufleitung 5 in Verbindung steht. Im Trommeldeckel 6 verläuft ein Ab leitkanal 7 zur Ableitung der schwereren Flüssigkeitskom ponente, der von einer im Trommeldeckel 6 angeordneten Speicherkammer 8 bis zu einer zentralen Ableitkammer 24 führt, die mit der Ablaufleitung 10 in Verbindung steht. Die Speicherkammer 8 steht über eine Öffnung 11 in einem Trennteller 12 mit dem Trennraum 13 in Verbindung. 1 in FIG. 1 denotes the centrifugal drum, the plate insert 2 of which is connected to an outlet line 5 with its inside diameter via a channel 3 and a chamber 4 . In the drum cover 6 runs from a guide channel 7 for discharging the heavier liquid component, which leads from a storage chamber 8 arranged in the drum cover 6 to a central discharge chamber 24 , which is connected to the drain line 10 . The storage chamber 8 is connected to the separation space 13 via an opening 11 in a separation plate 12 .

Vor der Produkteinleitung in die Schleudertrommel 1 muß zunächst die Speicherkammer 8 mit schwerer Flüssigkeits phase über die Vorrichtung 26, den Kanal 25, die Auffüll kammer 24 und den Ableitkanal 7 gefüllt werden. Bei Zuga be von Produkt in die Schleudertrommel über den Produkt zulauf 21 wird die schwere Flüssigkeitsphase so weit aus der Speicherkammer 8 verdrängt, bis ein Flüssigkeitsni veau in der Ableitkammer 24 erreicht ist, der dem Flüs sigkeitsdruck entspricht, der durch das Flüssigkeitsge misch in der Schleudertrommel 1 erzeugt wird. Die schwere Flüssigkeitsphase wird nun kontinuierlich über die Ablaufleitung 10 abgeleitet, während die leichte Flüssig keitsphase über die Ablaufleitung 5 die Schleudertrommel verläßt. Die sich im Trennraum 13 ansammelnden Feststoffe werden von Zeit zu Zeit durch Betätigen des Kolbenschie bers 20 ausgestoßen. Dabei wird auch gleichzeitig der Entleerungskanal 14 freigegeben, so daß auch Feststoffe, die sich in der Speicherkammer 8 befinden, ausgeschleu dert werden. Dadurch wird ein Verstopfen des Ableitkanals 7 auch bei längerem Betrieb der Schleudertrommel mit Si cherheit verhindert.Before the product is introduced into the centrifugal drum 1 first the storage chamber 8 must be filled with heavy liquid phase 7 via the device 26, the channel 25, the refill chamber 24 and the discharge channel. When adding product into the centrifugal drum via the product inlet 21 , the heavy liquid phase is displaced from the storage chamber 8 until a liquid level in the discharge chamber 24 is reached which corresponds to the liquid pressure which is mixed by the liquid mixture in the centrifugal drum 1 is generated. The heavy liquid phase is now continuously discharged via the discharge line 10 , while the light liquid phase leaves the centrifugal drum via the discharge line 5 . The solids accumulating in the separation space 13 are ejected from time to time by actuating the piston slide 20 . The drainage channel 14 is also released at the same time, so that solids that are located in the storage chamber 8 are also removed. This prevents the discharge channel 7 from becoming blocked even when the centrifugal drum is in operation for a long time.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 ist zwischen der Dicht lippe 19 des Kolbenschiebers 20 eine axial bewegliche Scheibe 27 vorgesehen, zwischen deren Oberseite 28 und der Stirnfläche 15 des Trommeldeckels 6 der Entleerungs kanal 14 gebildet wird. Der Austrittskanal 29 für die in der Schleudertrommel 1 angesammelten Feststoffe befindet sich zwischen der Dichtlippe 19 des Kolbenschiebers 20 und der Unterseite 30 der Scheibe 27. Der innere Ab schnitt 31 der Scheibe 27 bildet die Begrenzung der Spei cherkammer 8 zum Trennraum 13. Der Ableitkanal 7 ist zwi schen dem Trommeldeckel 6 und einem an seiner Unterseite anliegenden Scheideteller 32 angeordnet. Zwischen der Oberseite 28 der Scheibe und dem Trommeldeckel 6 können Druckfedern 33 angeordnet sein. Die Scheibe 27 kann auch, wie in Fig. 3 dargestellt, mit ihrem inneren Abschnitt 31 fest mit dem Scheideteller 32 verbunden sein. Der innere Abschnitt 31 ist dann so auszubilden, daß er leicht ver formbar ist und eine axiale Bewegung des äußeren Schei benabschnittes erlaubt. Wird der Kolbenschieber 29 betä tigt zum Ausstoßen der in der Schleudertrommel befindli chen Feststoffe, bewegt sich auch die Scheibe 27 abwärts unter dem Druck der Druckfedern 33 bzw. durch eine aufge prägte Vorspannung auf dem inneren Abschnitt 31 und gibt dadurch den Entleerungskanal 14 frei, so daß dort ange sammelte Feststoffe ebenfalls ausgeschleudert werden.In the embodiment of Fig. 2 is between the sealing lip 19 of the spool 20, an axially movable disk 27 are provided, between their upper side 28 and the end face 15 of the drum lid 6 of the emptying channel 14 is formed. The outlet channel 29 for the solids collected in the centrifugal drum 1 is located between the sealing lip 19 of the piston slide 20 and the underside 30 of the disk 27 . From the inner section 31 of the disc 27 forms the boundary of the storage chamber 8 to the separation space 13 . The discharge passage 7 is Zvi rule the drum lid 6 and a voltage applied to its underside separating disc 32 is disposed. Compression springs 33 can be arranged between the upper side 28 of the disk and the drum cover 6 . As shown in FIG. 3, the disc 27 can also be fixedly connected to the cutting plate 32 with its inner portion 31 . The inner section 31 is then to be designed such that it is easily deformable and allows axial movement of the outer disk section. If the piston slide 29 actuates to eject the solids in the centrifugal drum, the disk 27 also moves downward under the pressure of the compression springs 33 or by an embossed preload on the inner section 31 and thereby releases the discharge channel 14 , so that solids collected there are also thrown out.

Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Entleerungskanal 14 durch einen Ventilkörper 34 versperrt wird. Der Entleerungskanal 14 mündet in eine Öffnungskam mer 35 des Ventilkörpers 34, die über den Ventilsitz 36 und den Ablaßkanal 37 bei Betätigung des Ventilkörpers 34 entleert wird. Über einen durch eine Ventilkugel 38 ab sperrbaren Verbindungskanal 39 steht der Ableitkanal 7 mit dem Trennraum 13 der Schleudertrommel in Verbindung. Die Dichte der Ventilkugel 38 ist kleiner als die Dichte der schweren Flüssigkeitsphase. Die radial einwärts ge richtete Rückseite 40 des Ventilkörpers 34 steht mit dem Trennraun 13 in Verbindung, wird aber von einem Trenntel ler 12 überdeckt. FIG. 4 shows an exemplary embodiment in which the drainage channel 14 is blocked by a valve body 34 . The drain channel 14 opens into an opening chamber 35 of the valve body 34 , which is emptied via the valve seat 36 and the drain channel 37 when the valve body 34 is actuated. The discharge channel 7 is connected to the separation space 13 of the centrifugal drum via a connecting channel 39 which can be blocked by a valve ball 38 . The density of the valve ball 38 is less than the density of the heavy liquid phase. The radially inward ge directed back 40 of the valve body 34 is in communication with the separating channel 13 , but is covered by a separator 12 .

Beim Befüllen des Ableitkanals 7 mit schwerer Flüssig keitsphase wird die Ventilkugel 38 wegen ihrer geringeren Dichte radial einwärts bewegt, so daß ein weiteres Auf füllen des Ableitkanals 7 zunächst nicht möglich ist. Wird nun die Schleudertrommel mit Produkt beschickt, wird der Ventilkörper 34 durch den auf seine Rückseite 40 wir kenden Flüssigkeitsdruck wieder in seine Schließstellung bewegt, wodurch sich der Ableitkanal 7 vollständig füllen kann. Bei einer Entleerung der Schleudertrommel öffnet der Ventilkörper 34 erst, wenn der Flüssigkeitsdruck auf seiner Rückseite 40 so weit abgefallen ist, daß die auf ihn wirkenden Öffnungskräfte größer sind als die auf ihn wirkende Schließkraft. Dabei bewegt sich der Ventilkör per 34 radial einwärts und gibt den Ventilsitz 36 frei, so daß sich der Ableitkanal 7 über den Entleerungskanal 14 teilweise entleeren kann, wobei vorhandene Feststoffe im Entleerungskanal 14 ebenfalls ausgetragen werden. Der Ableitkanal 7 entleert sich dabei nur so weit, bis die auf den Ventilkörper 34 wirkenden Schließkräfte überwie gen. Der Ventilkörper 34 wird vorzugsweise so ausgelegt, daß er bei den häufig durchgeführten Teilentleerungen der Schleudertrommel noch nicht öffnet, sondern erst bei den gelegentlich durchgeführten Totalentleerungen. Der den Ventilkörper 34 überdeckende Trennteller 12 verhindert eine Ablagerung von Feststoffen auf der Rückseite 40 des Ventilkörpers.When filling the discharge channel 7 with heavy liquid speed phase, the valve ball 38 is moved radially inwards because of its lower density, so that a further filling of the discharge channel 7 is initially not possible. If the centrifugal drum is now loaded with product, the valve body 34 is moved back into its closed position by the liquid pressure acting on its rear side 40 , as a result of which the discharge channel 7 can be completely filled. When the centrifugal drum is emptied, the valve body 34 only opens when the liquid pressure on its rear side 40 has dropped so far that the opening forces acting on it are greater than the closing force acting on it. The valve body moves radially inwards by 34 and releases the valve seat 36 , so that the discharge channel 7 can be partially emptied via the emptying channel 14 , and existing solids in the emptying channel 14 are also discharged. The discharge channel 7 empties only until the closing forces acting on the valve body 34 predominate. The valve body 34 is preferably designed such that it does not open during the frequently performed partial emptying of the centrifugal drum, but only during the occasional total emptying. The separating plate 12 covering the valve body 34 prevents deposits of solids on the rear side 40 of the valve body.

Fig. 5 zeigt eine Variante zu Fig. 4, wobei die Öffnungs kraft auf den Ventilkörper 34 durch eine Steuerflüssig keit erfolgt, die über den Kanal 41 zugeführt wird. Mit dieser Version lassen sich auch, von der Trommelentlee rung unabhängig, Feststoffe aus dem Entleerungskanal 14 ausschleudern. Fig. 5 shows a variant of Fig. 4, wherein the opening force on the valve body 34 is effected by a control liquid speed, which is supplied via the channel 41 . This version also can be, tion of the Trommelentlee independent, ejecting the solids from the discharge channel 14th

Claims

1. Self-emptying centrifugal drum for ejecting solids from a liquid mixture with simultaneous decomposition of the liquid mixture into a heavy and light liquid phase, with a solid material discharge device, with the heavy liquid phase being discharged from the separation space of the centrifugal drum into a central chamber in the area of the drum cover the centrifugal drum arranged at least one discharge channel and is designed such that it can be prefilled with such a large volume of heavy liquid phase that when the centrifugal drum is filled with product there is an automatic liquid seal, characterized in that the discharge channel ( 7 ) with a when the centrifugal drum can be released, the discharge channel ( 14 ) is provided.

2. Self-draining centrifugal drum according to claim 1, characterized in that the emptying channel ( 14 ) can be released by actuating the solids discharge device ( 18 ).

3. Self-draining centrifugal drum according to claim 1 and 2, characterized in that the solids discharge device ( 18 ) includes a piston valve ( 20 ) and on the sealing lip ( 19 ) of the piston valve ( 20 ) opposite end face ( 15 ) of the drum cover ( 6 ) two sealing points ( 16 , 17 ) lying one behind the other in the radial direction are provided, between which the emptying channel ( 14 ) opens.

4. Self-emptying centrifugal drum according to claim 2, characterized in that an axially movable disc ( 27 ) is provided between the sealing lip ( 19 ) of the piston valve ( 20 ) and the end face ( 15 ) of the drum cover ( 6 ), wherein between its top ( 28 ) and the end face ( 15 ) of the emptying channel ( 14 ) is formed and between the sealing lip ( 19 ) of the piston valve ( 20 ) and the underside ( 30 ) of the disc ( 27 ) an exit channel for the in the centrifugal drum ( 1 ) mixed solids.

5. Self-draining centrifugal drum according to claim 3, characterized in that the inner portion ( 31 ) of the disc ( 27 ) forms the boundary of the storage chamber ( 8 ) to the separation space ( 13 ).

6. Self-draining centrifugal drum according to claim 4 or 5, characterized in that the disc ( 27 ) is made of a plastic-coated, metallic material.

7. Self-draining centrifugal drum according to one of claims 4 to 6, characterized in that the disc ( 27 ) is made of high-strength plastic.

8. Self-draining centrifugal drum according to one of claims 4 to 7, characterized in that the discharge channel ( 7 ) is formed between the drum cover ( 6 ) and a cutting plate ( 32 ) resting on its underside.

9. Self-draining centrifugal drum according to claim 4 to 8, characterized in that between the inner diameter of the disc ( 27 ) and the separating plate ( 32 ), the opening ( 11 ) is formed, which connects the storage chamber ( 8 ) with the separation space ( 13 ) .

10. Self-draining centrifugal drum according to one of claims 4 to 9, characterized in that compression springs ( 33 ) are provided between the top ( 28 ) of the disc ( 27 ) and the drum cover ( 6 ).

11. Self-draining centrifugal drum according to claim 1, characterized in that the emptying channel ( 14 ) can be shut off by a valve body ( 34 ).

12. Self-draining centrifugal drum according to claim 11, characterized in that the valve body ( 34 ) is arranged to be radially movable.

13. Self-draining centrifugal drum according to claim 11 or 12, characterized in that the emptying channel ( 14 ) opens into the opening chamber ( 35 ) of the valve body ( 34 ).

14. Self-draining centrifugal drum according to one of claims 11 to 13, characterized in that the radially inwardly directed rear side ( 40 ) of the valve body ( 34 ) communicates with the separation space ( 13 ).

15. Self-draining centrifugal drum according to claim 14, characterized in that the back ( 40 ) of the Ven tilkörpers ( 34 ) is covered by a separating plate ( 41 ).

16. Self-draining centrifugal drum according to one of claims 11 to 15, characterized in that the Ent emptying channel ( 14 ) by a valve ball ( 38 ) against the separation chamber ( 13 ) can be shut off automatically.

17. Self-draining centrifugal drum according to one of claims 1 to 16, characterized in that the sluice dertrommel ( 1 ) with a device ( 26 ) for filling the discharge channel ( 7 ) is connected.

18. Self-emptying centrifugal drum according to claim 17, characterized in that the device ( 26 ) for filling the discharge channel ( 7 ) opens into a central discharge chamber ( 24 ).

19. Self-emptying centrifugal drum according to claim 17 or 18, characterized in that a magnesium sulfate solution is used as the liquid for filling the discharge channel ( 7 ).

20. Self-emptying centrifugal drum according to claim 17 or 18, characterized in that seawater is used as the liquid for filling the discharge channel ( 7 ).

21. Self-draining centrifugal drum according to claim 17 or 18, characterized in that a demulsifier is added to the liquid for filling the discharge channel ( 7 ).