DE3925198A1

DE3925198A1 - Vorrichtung zum ergebnisabhaengigen steuern einer filterzentrifuge

Info

Publication number: DE3925198A1
Application number: DE3925198A
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Ing Kampschulte
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1988-09-01
Filing date: 1989-07-29
Publication date: 1990-03-15
Also published as: DE3925198C2

Description

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus dem sowjetischen Erfinder schein Nr. 3 02 138 bekannt, mit der gleichzeitig sowohl die Schichthöhe als auch die physikalische Beschaffenheit der Oberfläche der Füllung der Filterzentrifuge ermittelt werden kann. Letztere wird dadurch ermittelt, daß an der Stelle, an der sich der Fühlerarm in Kontakt mit der Füllungsoberfläche befindet, mittels einer Unterdruckleitung und einem angeschlos senen Druckmeßgerät die Druckverhältnisse gemessen werden, die je nach Beschaffenheit der Füllungsoberfläche (fest oder flüssig) einen charakteristischen Wert einnehmen. Dabei ergibt sich der Nachteil, daß sich die Unterdruckleitung leicht verstopfen oder verunreinigen kann, wodurch die Gefahr besteht, daß keine oder nur verfälschte Meßergebnisse erlangt werden können.

Aus der US-PS 34 20 374 ist es ferner bekannt, bei einem Fühler arm einen Schwingungssensor anzuordnen. Dieser Fühlerarm ist jedoch fest eingestellt, wodurch dieser nur geeignet ist, durch ein Schwingungssignal das Erreichen einer vorbestimmten Füll standshöhe anzuzeigen. Ein Meßwert, mit dem eine präzise Aussage darüber gemacht werden kann, ob die Oberfläche der Füllung der Zentrifuge aus einer Flüssigkeit oder aus einem Feststoffkuchen besteht, ist mit dieser Vorrichtung nicht zu erzielen. Dementsprechend ist diese bekannte Vorrichtung auch nicht geeignet, den Zeitpunkt zu ermitteln, zu dem die Filtrat flüssigkeit durch den sedimentierten Feststoffkuchen dringt (Eintauchpunkt). Aus der Patentanmeldung P 37 26 227 ist es auch bekannt, den Fühlerarm an seiner Kontaktfläche mit einem Sensor, vorzugsweise mit einem Thermofühler zu versehen, mit dem aufgrund unterschiedlicher Reibungswärme - Meßwerte beim Überfahren einer Flüssigkeitsoberfläche bzw. einer Filterku chenoberfläche der Eindringzeitpunkt der Filtratflüssigkeit in den sedimentierten Filterkuchen gemessen werden kann. Derartige Sensoren unterliegen jedoch Verschleiß und beinhalten die Gefahr von Explosionsauslösung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Filterzen trifuge der genannten Art den Fühlerarm so auszubilden, daß ein Ausfall oder eine Beeinträchtigung von Meßergebnissen durch Verstopfung oder Verschleißerscheinungen ausgeschlossen werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist in Anspruch 1 angegeben. Damit ist eine Meßvorrichtung geschaffen, mit der auch über einen langen Betriebszeitraum zuverlässige Meßwerte über den Eindringzeitpunkt der Flüssigkeit (Filtratflüssigkeit bzw. Sedimentationsflüssigkeit) in den Feststoffkuchen erzielt werden können. Da der Schwingungssensor weit entfernt an der Kontaktfläche, in einer bevorzugten Ausführungsform sogar außerhalb des Zentrifugengehäuses angeordnet ist, unterliegt dieser keinem nennenswerten Verschleiß. Es ist lediglich der an der Kontaktfläche verschleißende Fühlerarm in bestimmten Zeitab ständen auszuwechseln.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Teilbe reiches einer Filterzentrifuge und

Fig. 2 die Ansicht gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Filterzentrifuge (1) besteht aus einer Siebtrommel (2) mit jeweils seitlich angeordnetem Trommelboden (3) und Bordring (4). Die Siebtrommel (2) ist von einer Vollmanteltrommel (5) zum Auffangen der Sedimentations- und/oder der Waschflüssigkeit umgeben. Am Trommelboden (3) befindet sich die Zentrifugenwelle (6), die im Zentrifugenge häuse (7) gelagert ist. Auf der der Lagerung gegenüber liegen den Seite des Zentrifugengehäuses (7) ist in einer Lagerungs buchse (8) ein Fühlerarm (9) gelagert, der aus einem im Inneren der Filterzentrifuge (1) befindlichen Kontaktbügel (10), einer in der Lagerungsbuchse (8) gelagerten Welle (11) und einem außerhalb des Zentrifugengehäuses (7) befindlichen Arm (12) besteht. Der Kontaktbügel (10) weist an seinem freien Ende ein löffelartig gebogenes Kontaktteil (13) auf, das gemäß Fig. 1 auf der Oberfläche der Sedimentationsflüssigkeit (14) gleitet. In der Darstellung nach Fig. 2 befindet sich der in Vollinien dargestellte Fühlerarm (9) mit seinem Kontaktteil (13) auf der Oberfläche des Filterkuchens (15) und der in unterbrochenen Linien dargestellte Fühlerarm (9) mit seinem Kontaktteil (13) auf der Oberfläche der Sedimentationsflüssigkeit (14).

Der Arm (12) trägt einen Schwingungssensor in Form eines Beschleunigungssensoren (16) mit dem die dem Kontaktteil (13) bei Überfahren der Oberfläche des Inhalts der Siebtrommel (2) (Sedimentations- oder Waschflüssigkeitsoberfläche oder Filter kuchenoberfläche) aufgezwungene Schwingungsbewegung gemessen werden kann.

Die Schwingung kann direkt oder indirekt mit folgenden Meßprin zipien ermittelt werden, zum Beispiel:

a) Beschleunigungsmessung
b) Wegmessung
c) Winkelmessung

Bei den Meßprinzipien nach den Punkten b) und c) können in vorteilhafter Weise gleichzeitig sowohl die Schichthöhenmessung als auch die Ermittlung des Eindringzeitpunktes erfolgen. Der in Fig. 2 dargestellte induktive Wegaufnehmer (16 a) kann somit in Einzelstellung sowohl die Funktion als Schwingungssensor als auch die Funktion als Wegaufnehmer (Schichthöhe) erfüllen oder gemeinsam mit einem nach dem Beschleunigungsprinzip arbeitenden Beschleunigungssensoren (16) arbeiten, wobei der induktive Wegaufnehmer (16 a) dann nur zur Ermittlung der Schichthöhe funktioniert. Anstelle des induktiven Wegaufnehmers (16 a) kann auch ein im wesentlichen gleichwirkender Winkelaufnehmer (nicht dargestellt) angeordnet werden.

Im Betrieb werden auf den auf der Oberfläche des Zentrifugenin haltes gleitenden Kontaktteil (13) Kräfte (Reibung, Impuls) übertragen, die den Fühlerarm (9) in Schwingung versetzen, deren Intensität sich je nachdem, ob die Oberfläche des Zentri fugeninhalts aus Flüssigkeit (Sedimentationsflüssigkeit oder Waschflüssigkeit) oder aus Feststoffkuchen besteht, stark unterscheidet. Es stellt sich daher zu dem Zeitpunkt, zu dem die Flüssigkeit in dem sedimentierten Filterkuchen verschwindet und der Kontaktteil auf dem Feststoffkuchen zu gleiten beginnt eine signifikante Änderung der Schwingungsamplituden und der Frequenz ein. Diese Änderung der Schwingungscharakteristik ermöglicht eine präzise Bestimmung des Eintauchzeitpunktes.

Mit dem erfindungsgemäß ausgestalteten Fühlerarm lassen sich somit folgende Informationen erzielen:

1. Ende des Füllvorganges (Füllsteuerung)
2. Eintauchzeitpunkt der Suspensions- oder Waschflüssigkeit
3. Höhe der Schicht (Suspensionsschicht; sedimentierte Schicht mit Suspensionsflüssigkeit; Feststoffkuchenschicht; Fest stoffkuchenschicht mit Waschflüssigkeitsschicht)

Bei einem außerhalb des Zentrifugengehäuses angeordneten Schwingungssensor ergibt sich dabei der besondere Vorteil, daß bei vollkommener Sicherheit gegenüber Explosionsgefahr keine Beeinträchtigungen des Meßergebnisses durch Verschmutzungen oder durch Temperatureinflüsse eintreten können.

Claims

1. Vorrichtung zum ergebnisabhängigen Steuern einer Filterzentrifu ge, die einen vorzugsweise im Zentrifugengehäuse gelagerten Fühlerhebel aufweist, der mit der Oberfläche der Füllung der Filterzentrifuge während der Zentrifugierphase in Kontakt haltbar ist, der Sensoreinrich tungen aufweist, mit denen die physikalischen Beschaffenheitswerte, wie z. B. fest oder flüssig, der Oberfläche der Füllung ermittelbar sind und der Einrichtungen aufweist, mit dem die Schichthöhe der Füllung ermit telbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtungen aus einem Schwingungssensor bestehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungssensor außerhalb des Zentrifugengehäuses (7) am Fühlerarm (9) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schwingungssensor ein Beschleunigungssensor (16) ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schwingungssensor ein induktiver Wegaufnehmer (16 a) ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlerarm (9) im Zentrifugengehäuse (7) drehbar gelagert ist und der Schwingungssensor ein in der La gerungsstelle angeordneter Winkelsensor ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelsensor sowohl als Schwingungssensor als auch als Wegauf nehmer für die Schichthöhenmessung der Füllung der Filterzentrifuge (1) ausgelegt ist.

7. Verfahren zum Betrieb einer Filterzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierlich während der Zentrifugierphase ermittelten Meßwerte des Schwingungssensors nach der Maßgabe verwertet werden, daß eine signifikante Veränderung der Schwingungscha rakteristik als Zeitpunkt für das Eintauchen der Flüssigkeit (Filtratflüssigkeit oder Waschflüssigkeit) in den sedimentier ten Feststoffkuchen (Eintauchpunkt) gewertet wird, wo nach dem Eintauchpunkt weitere Bearbeitungsschritte, wie z. B. die Zugabe von weiterer Suspension oder von Waschflüssigkeit, nachschalt bar sind.