DE3810565C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schubzentrifuge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Solche Schubzentrifugen sind aus CH 6 24 858 und CH 6 27 376 bekannt und dienen zur kontinuierlichen Entwässerung eines Schleudergutes, wobei dieses über ein Zuführrohr dem inneren Ende eines Schleuderraumes zugeführt wird und auf der Innenseite der Siebtrommeln sukzessive entwässert wird. Während dieses Vorganges wird das Schleudergut durch die in Achsrichtung oszillierende Bewegung eines oder mehre­ rer Schubringe zwischen benachbarten Siebtrommeln allmählich in Richtung zu einem Fest­ stoffauslaß vortransportiert, und gleichzeitig wird in der Nähe des Schubbodens nicht entwässertes Schleudergut nachgefüllt. Eine solche Schubzentrifuge weist mehrere Siebtrommeln auf, wobei jeweils zwei benachbarte Siebtrommeln relativ zueinander in Achs­ richtung oszillieren und die Kante der jeweils inneren Siebtrommel als Schubring wirkt. Beispielsweise kann bei einer zweistufigen Zentrifuge die Trommel, bei einer dreistufigen Zentrifuge der Schub­ boden und die zweite Trommel, und bei einer vierstufi­ gen Zentrifuge die erste und dritte Trommel, oszillieren.

Mit einer solchen Schubzentrifuge ist eine kontinuier­ liche Entwässerung eines Schleudergutes möglich, wobei dieses im Laufe des Transportes auf der Innenseite der Siebtrommeln vom Schleuderguteinlaß bis zum Feststoff­ auslaß allmählich im Zentrifugalfeld entwässert wird und den Feststoffauslaß in weitgehend entwässertem Zustand erreicht, während das Filtrat nach außen durch die Siebtrommeln dringt und dort abgeführt wird.

Der Entwässerungsgrad oder die Restfeuchte des ausge­ tragenen Feststoffes ist jedoch bei vorbekannten Schub­ zentrifugen noch nicht optimal. Eine Verbesserung könnte zwar durch Verlängerung der Entwässerungszeit erreicht werden, was jedoch den Durchsatz des Schleudergutes herabsetzt, oder durch Erhöhung der Drehzahl der Zen­ trifuge, was jedoch wegen der auftretenden Abrasion und aus Festigkeitsgründen nicht beliebig möglich ist, und zusätzlich den Feststoffkuchen noch kompakter und damit noch undurchlässiger werden läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Entwässe­ rungsgrad einer Schubzentrifuge zu erhöhen und so die Restfeuchte des ausgetrage­ nen Feststoffes herabzusetzen, ohne die Betriebsparame­ ter der Zentrifuge zu ändern.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Flächenelemente können dabei am Rand einer oszillierenden Siebtrommel vorgesehen sein, oder aber auch am Rand einer nicht-oszillierenden Trommel, wobei die Seitwärtsbewegung oder Scherwirkung durch die fol­ gende oszillierende Trommel erbracht wird.

Die Flächenelemente können dabei ebene Flächen sein, welche mit der Achse der Siebtrommel einen Winkel etwa zwischen 30° und 60° bilden, oder sie können gekrümmte Flächen sein. Dabei können am Umfang des Schubringes benachbarte Flächenelemente die gleiche Orientierung der Neigung aufweisen oder aber auch abwechselnd entge­ gengesetzt zueinander geneigt sein.

Bei jeder Entwässerung im Zentrifugalfeld bildet sich eine von der Granu­ lometrie abhängige Kapillarschicht, welche meh­ rere Millimeter dick sein kann und welche die Rest­ feuchte des Schleudergutes beeinflußt. Dadurch daß die schräggestellten Flächenelemente dem Schleudergut zusätzlich zur Bewegungskomponente in Achsrichtung zum Auslaß hin eine Querkomponente in Umfangsrichtung erteilen, wird durch Scherwirkung die unterste Schicht des Schleudergutkuchens zerstört und zur weiteren Ent­ wässerung freigegeben. Der Entwässerungsgrad des Schleudergutes auf dem Transportweg vom Eintrag zum Austrag kann somit ohne Veränderung der Betriebsparame­ ter der Zentrifuge erhöht werden, oder bei einer bestimmten geforderten Endfeuchte kann die Menge des durchgesetzten entwässerten Schleudergutes vergrößert werden, bzw. es kann die Drehzahl gesenkt und damit der Verschleiß herabgesetzt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge­ stellt und werden nachstehend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Schubzentrifuge in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 diese Zentrifuge im Schnitt entlang einer die Rotationsachse enthaltenden Schnittebene und

Fig. 3a-d vier verschiedene Ausführungsformen von Flächenelementen.

Die in den Fig. 1 und 2 in Perspektive und im Schnitt dargestellte Schubzentrifuge weist eine aus zwei rotierbaren Siebtrommeln 1 und 2 bestehende Schleudereinheit, ein diese umgebendes feststehendes Zentrifugengehäuse 3, einen an die Schleudereinheit am Auslaß angrenzenden, ein gasförmiges Medium, z. B. Luft, enthaltenden Feststoffraum 4, eine am inneren Ende der Schleudereinheit nahe einem Schubboden 8 mit einem Schleuderguteinlaß 9 mündende Zuführleitung 5 für das zu entwässernde Schleudergut, einen Feststoff­ auslaß 6, und einen Flüssigkeitsraum 7 für die aus­ geschleuderte Flüssigkeit auf.

Die innere Siebtrommel 1 ist auf einer Welle 10 ange­ bracht, mittels der sie in Rotation mit einer bestimm­ ten Drehzahl versetzt werden können. Gleichzeitig ist die Welle 10 in Achsrichtung verschiebbar und vermag mit Hilfe einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung zusätzlich zu ihrer Rotation eine oszillierende Bewe­ gung in Achsrichtung mit einer gewissen Amplitude auszuführen. Die äußere Siebtrommel 2 ist an einer Hohlwelle 11 befestigt mit welcher sie ebenfalls in Rotation versetzt werden kann, jedoch ohne oszillieren­ de Bewegung in Achsrichtung. Die Drehzahl der beiden Trommeln 1 und 2 ist dabei in der Regel identisch.

Durch das Zuführrohr 5 wird das zu entwässernde Schleu­ dergut in das Innere der innersten Siebtrommel 1 unmittelbar anschließend an den Schubboden 8 einge­ bracht und strömt dort radial nach außen auf die Sieb­ trommel 1, wo der Entwässerungsprozeß beginnt. Durch die oszillierende Siebtrommel 1 wird das teilweise ent­ wässerte Schleudergut in Richtung zur anschließenden äußeren Siebtrommel 2 transportiert und dabei weiter entwässert. Durch die Zuführleitung 5 wird inzwischen weiteres zu entwässerndes Schleudergut kontinuierlich nachgeliefert. Wenn das teilweise entwäs­ serte Schleudergut das Ende der inneren Siebtrommel 1 erreicht, wird es von dessen Rand, welcher als Schubring 1′ wirkt, auf die äußere Schleudertrommel 2 transportiert und dort weiter entwässert. Schließlich wird das fertig entwässerte Schleudergut durch die re­ lative Oszillation der beiden Siebtrommeln 1 und 2 bis zum Feststoffraum 4 transportiert, welchen es über den Feststoffauslaß 6 verläßt.

Die bisher beschriebenen in Achsrichtung gegeneinan­ der oszillierenden Elemente bewirken ledig­ lich eine Bewegungskomponente des Schleudergutes auf den Innenflächen der Siebtrommeln 1 und 2 in Achsrichtung. Es zeigte sich nun überraschenderweise, daß die Entwässe­ rungsleistung deutlich verbessert werden kann, wenn am Schubring 1′ zwischen den beiden Siebtrommeln 1 und 2, d. h. an der Außenkante der inneren Siebtrommel 1 Flä­ chenelemente 12 vorgesehen sind, welche eine gegen die Siebtrommelachsen und damit die Rotationsachse geneigte Schubflächen aufweisen. Solche Flächenelemente 12 sind so über den gesamten Schubring ver­ teilt, daß sie die gesamte Innenfläche der äußeren Siebtrommel 2 im wesentlichen überstreichen, sich je­ doch möglichst nicht überdecken. Die Neigung der Flächenelemente 12 liegt zwischen 30° und 60°, beispielsweise bei 45°. Mit solchen Flächenelementen 12 wird erreicht, daß das Schleudergut bei der Oszilla­ tion der Siebtrommeln 1 und 2 gegeneinander zusätzlich eine Bewegungskomponente in Umfangsrichtung erhält. Hiermit wird offenbar die sich direkt auf der Innenflä­ che der Siebtrommel 2 unter Wirkung der ständigen Vorschub-Impulse bildende und den Filtrat-Durchtritt behindernde Kapillarschicht durch Scherwirkung aufgerissen und weitgehend beseitigt, so daß bei glei­ cher Zentrifugalkraft eine größere Filtratmenge hin­ durchtreten kann und die Entwässerungsleistung deutlich verbessert wird.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand einer Schub­ zentrifuge mit zwei Siebtrommeln und zusätzlichen Schubsegmenten am Rand der inneren Siebtrommel be­ schrieben.

Bei Schubzentrifugen mit mehr als zwei Siebtrommeln können die Flächenelemente an den Außenrändern der jeweiligen inneren Siebtrommeln vorgesehen sein.

Ebenso können die Flächenelemente nicht wie im beschriebenen Beispiel dar­ gestellt, als unter ca. 45° gegen die Achse geneigte ebene Flächen, sondern in geeigneter anderer Form, wie beispielsweise in den Fig. 3a-d dargestellt, ausgebildet sein. Hierbei können die Flächenelemente ebene Flä­ chen sein (Fig. 3a und 3b) oder eine Krümmung aufweisen (Fig. 3c und 3d). Andererseits können die Flächenelemente am Schubring sämtlich in der gleichen Richtung geneigt sein (Fig. 3a und 3c), oder benachbarte Flächenelemente können wechselweise eine entgegengesetzte Neigung auf­ weisen (Fig. 3b und 3d).

Statt als separat auf den Schubring aufgesetzte schräge Flächen können die Flächenelemente auch durch eine Ausgestaltung des Schubringes der entsprechen­ den Siebtrommel gebildet werden, beispielsweise durch Ausführung des Randes des Schubringes 1′ mit sägezahnförmigen Kerben, wie in Fig. 3a dargestellt. Die Kerben können dabei direkt in den Siebtrommel-Rand gefräst sein, oder durch auf den Rand aufgesetzte, z. B. aufgeschraubte dreieckförmige Segmente gebildet sein. Bei Verschleiß können die Segmente leicht ausgetauscht werden. Ein Nacharbeiten des Randes ist dann nicht erforderlich. Die Schubzentrifuge ist besonders wartungsfreund­ lich und kann ohne großen Aufwand stets mit optimaler Leistung betrieben werden.

Claims (7)

1. Schubzentrifuge mit mindestens zwei in einem Ge­ häuse (3) rotierenden Siebtrommeln (1, 2), in deren Innenraum an einem Ende Schleudergut zu­ führbar ist, und mit mindestens einem Schubring (1′) zwischen zwei Siebtrommeln (1, 2), welcher eine in Achsrichtung der Siebtrom­ meln (1, 2) oszillierende Bewegung zum Transport des teilweise entwässerten Schleudergutes auf der Innenseite der jeweils folgenden Siebtrommel (2) in Richtung zu einem Feststoffauslaß ausführt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am äußeren Rand mindestens eines Schubringes (1′) Flächenelemente (12, 12′) vorgese­ hen sind, welche schräg zur Achse der Siebtrommel (1, 2) orientiert sind und bei der oszillierenden Bewegung dem Schleudergut eine zusätzliche Bewe­ gungskomponente in Umfangsrichtung der Sieb­ trommeln (1, 2) erteilen.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubring (1′), an welchem die Flächenele­ mente (12, 12′) vorgesehen sind, der äußere Rand einer inne­ ren Siebtrommel (1) ist, welche relativ zu einer äußeren Siebtrommel (2) oszilliert.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenelemente (12, 12′) mit der Rotationsachse der Siebtrommeln (1, 2) einen Winkel zwischen 30° und 60° bilden.

4. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Flächenelemente (12, 12′) die gleichen Orientierung der Neigung aufweisen (Fig. 3a, 3c).

5. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Flächenelemente (12) abwechselnd entgegengesetzt zueinander geneigt sind (Fig. 3b, 3d).

6. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Flächenelemente (12′) durch Flä­ chen von Kerben des Schubringes (1′) einer inneren Siebtrommel (1) gebildet sind (Fig. 3a).

7. Zentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenelemente (12′) durch auf den Rand der Siebtrommel (1) aufgesetzte Segmente mit schrägen Flä­ chen gebildet sind.