DE4039613C2 - Vorrichtung zur kontinuierlichen Gegenstrombehandlung von Schüttgütern mit einer Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuier­ lichen Gegenstrombehandlung von Schüttgütern mit einer Flüssigkeit, bestehend aus einer um ihre Längsachse rotierenden Trommel, deren Drehachse zur Horizontalen geneigt ist und die innen mit wendelförmigen Einbauten versehen ist.

Aus der EP 01 57 805 ist eine Vorrichtung zum Aufbereiten von veröltem Haufwerk oder dergleichen Materialien bekannt, wobei das verölte Material in einer Waschtrommel im Gegenstrom gewaschen und dabei das Waschgut an der Trommelwandung durch Tragflächen angehoben wird. Die Tragflächen an der Trommelwandung, durch die das Waschgut angehoben wird, können dabei als an der Innen­ fläche der Trommelwandung geneigt angeordnete Lamellen ausgebildet sein. Von diesen Lamellen werden mehrere auf einer Schraubenlinie angebracht, wobei die Fläche der Lamelle einerseits mit einer Umfangskontur der Trommelwandung und andererseits mit einer in der Trommel­ wandung verlaufenden Parallelen zur Trommelachse einen Neigungswinkel einschließt.

Gemäß den Ausführungsbeispielen wird in der EP 01 57 805 eine waagerecht liegende, rotierende Trommel mit wendelförmigen Einbauten verwendet, bei denen das Schüttgut durch die Trommelbewegung in der auf gleichmäßiger Höhe in der Trommel stehenden Flüssigkeit bewegt wird. Bei der besonderen Ausbildung der Einbauten ist zwar die Umwälzung des Schüttgutes sehr intensiv, jedoch ist die axiale Rückvermischung der Waschflüssig­ keit sehr groß, da mit den lamellenförmigen Einbauten keine konstante, gerichtete Strömung in der Flüssigkeit erzeugt werden kann. Obwohl die Flüssigkeit im Gegenstrom zum Schüttgut in die Trommel aufgegeben und abgenommen wird, bildet sich mit der bekannten Vorrichtung kein echter Gegenstrom aus, sondern es stellt sich nach längerer Verweilzeit eine mit dem Öl vermischte Wasch­ lauge in annähernd gleichmäßiger Konzentration über die Länge der Trommel gesehen ein. Deshalb müssen zur Erzielung eines hohen Reinheitsgrades mehrere gleichartige Trommeln hintereinander verwendet werden.

Aus der US 35 44 369 ist ein Verfahren zur Reinigung von metallischen Abfällen und zur Wiedergewinnung des anhaftenden Öles bekannt, wobei die Metallteile im Gegenstrom zur Waschlösung mittels eines Schneckenför­ derers durch eine Trommel geführt werden. Dabei wird am oberen Ende der Trommel die Waschflüssigkeit aufge­ geben, die sich dann durch das Schüttgut und um die Schneckengänge herum nach unten bewegt. Hier ist bei entsprechendem Verhältnis von Fördergeschwindigkeit des Schüttgutes zur Geschwindigkeit der abfließenden Flüssigkeit die Rückvermischung gering. Nachteilig ist es jedoch, daß bei der bekannten Vorrichtung keine ausreichende Bewegung und Umwälzung des Schüttgutes erreicht werden kann. Dies führt erst nach einem längeren Waschprozeß zu einem teilweise befriedigenden Ergebnis.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrich­ tung zur kontinuierlichen Gegenstrombehandlung von Schüttgütern zu entwickeln, die eine Rückvermischung der Waschflüssigkeit möglichst vollständig unterbindet und einen hohen Reinigungseffekt schon in einer Wasch­ stufe ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß die wendelförmigen Einbauten mehrere in radialer Richtung verlaufende Schlitze aufweisen, die in Drehrichtung der Trommel gesehen versetzt angeordnet sind. Dadurch wird ein kontinuierlicher Transport des Schüttgutes unter intensiver Bewegung und gleichzeitig intensiven Kontakt mit der Waschflüssigkeit ermöglicht. Die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere zum Waschen von Schüttgütern, wie zum Beispiel Metallspäne oder Kies mit Wasser oder einem speziellen Reinigungsmittel verwendet werden. Mit der Vorrichtung wird die Rückver­ mischung der Flüssigkeit so stark verringert, daß auch bei hohem Verunreinigungsgrad mit einer Waschtrommel sehr gute Reinigungseffekte erzielt werden können. Durch die intensive Umwälz- und Umschichtbewegung des Schüttgutes kann die Baulänge der Waschtrommel relativ kurz gehalten werden.

Vorteilhafterweise sind die Schlitze entlang der wendelförmigen Einbauten gesehen um 180°-270° gegenüber den vorhergehenden Schlitzen versetzt angeordnet.

Im unteren Bereich ist eine Aufgabezone für Schüttgut und im oberen Bereich eine Zone für die Trennung von Flüssigkeit und Schüttgut vorgesehen. Im oberen Bereich ist jeder Schlitz gegenüber dem vorhergehenden entlang der wendelförmigen Einbauten gesehen um 30°-60° versetzt angeordnet, so daß hier eine stärkere Rückführung der Flüssigkeit ermöglicht wird.

In den Zwischenräumen der Wendel sind schaufelförmige Profile angebracht. Diese ermöglichen eine besonders intensive Umwälz- und Umschichtbewegung des Schüttgutes.

Vorzugsweise sind die schaufelförmigen Profile in bezug auf die vorhergehenden Profile um 75°-115° versetzt angeordnet. In der Praxis hat sich die Verwen­ dung eines winkelförmigen Profils als besonders günstig zur Erzielung des Umwälzeffektes erwiesen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur kontinuierlichen Gegenstrombehandlung von Schüttgütern, in Längsansicht, teilweise geschnitten;

Fig. 2 Querschnitt durch eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 entlang der Schnittlinie AA.

In Fig. 1 ist die Trommel (4) mit einer Drehachse (8) in Längsansicht dargestellt. In den geschnittenen Segmenten der Trommel (4) sind wendelförmige Einbauten (1) zu erkennen, zwischen denen Zwischenräume (7) vorhanden sind. Am unteren Ende der Trommel ist eine Aufgabezone (3) für das Schüttgut und am oberen Ende der Trommel (4) eine Zone (6) zur Trennung von Flüssigkeit und Schüttgut zu erkennen.

Mit den Pfeilen 5 und 9 sind die Aufgabe- bzw. Entnahme­ einrichtungen für Schüttgut bezeichnet. Die Flüssigkeit wird an der Eingabestelle (10) eingeleitet und läuft am Auslaß (11) aus der Trommel (4) heraus.

In Fig. 2 sind die Trommel (12) und die wendelförmigen Einbauten (13) im Querschnitt dargestellt. Man erkennt, daß radial verlaufende Schlitze (2a, 2b) in einem Winkelabstand von ca. 225° versetzt in den wendel­ förmigen Einbauten (13) angeordnet sind. Die verdeckt liegenden Schlitze (2c und 2d) sind in dem nachfolgenden Abschnitt der Wendel angeordnet und in Fig. 2 nur gestrichelt dargestellt.

Im Betriebsfalle rotiert die Trommel (4) um die Drehachse (8), die unter einem Winkel α zur Horizontalen geneigt ist. Die am unteren Ende der geneigten Trommel (4) aufgegebenen Feststoffe werden in den Wendelzwischen­ räumen (7) zum höher gelegenen Ende der Trommel (4) transportiert und dort über das Trommelende ausgeworfen (Pfeil 9).

Die in den wendelförmigen Einbauten (1) eingebrachten Schlitze setzen sich vom unteren Ende bis in die Trenn­ zone (6) fort und verstärken das Ablaufen der am höher­ gelegenen Ende aufgegebenen Flüssigkeit, die teilweise über die Wendelkanten nach unten fließt.

In dem hier gewählten Beispiel befindet sich alle 225° ein Schlitz der Breite b in den wendelförmigen Einbauten (1). Zur Erzielung des erfindungsgemäßen Effektes ist es wesentlich, daß ein bestimmtes Verhältnis zwischen der Neigung der Trommel (4), der Steigung der wendelförmigen Einbauten sowie der Schlitzbreite b gewählt wird. Die Abstimmung dieser Faktoren unterein­ ander hat so zu geschehen, daß folgender Strömungsverlauf der Waschflüssigkeit in der Trommel (4) erfolgt: in der untersten Aufgabenzone (1) werden die Wendel­ zwischenräume (7) durch den umlaufenden Schlitz von Flüssigkeit entleert. Ist dies abgeschlossen, fließt aus dem nächsthöheren Zwischenraum durch einen Schlitz die Flüssigkeit in den jetzt flüssigkeitsfreien Wendel­ zwischenraum, wodurch der höhergelegende Zwischenraum entleert wird. Dieser Vorgang setzt sich durch alle Zwischenräume von unten nach oben fort und es wird eine Kaskadenwäsche des Schüttgutes erreicht.

Pro Trommelumdrehung findet eine zweimalige Entleerung eines jeden Wendelzwischenraumes (1) statt. Dadurch wird der Flüssigkeitstransport durch die wendelförmigen Einbauten nach oben kompensiert und ein weiteren Umlauf der Trommel ein Strömungsverlauf zum Flüssigkeitsaustritt im Sinne des Gegenstromprinzips bewirkt. Die axiale Rückvermischung der Flüssigkeit wird damit stark redu­ ziert.

Die Aufgabe der Flüssigkeit erfolgt vorzugsweise im vierten Wendelgang vor der Trennzone (6) von der Aus­ trittsöffnung (9) der Trommel (4) her gesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die drei letzten Wendelgänge der Trommel (4) mit Schlitzen versehen, die - in Querschnittsrichtung der Trommel (4) gesehen - alle 45° angeordnet sind. Diese Anordnung gewährleistet eine nahezu vollständige Entfernung der Flüssigkeit aus dem Schüttgut.

Die Bewegung des Schüttgutes erfolgt durch die Wandrei­ bung der sich drehenden Trommel und wird unterstützt von den in den Wendelzwischenräumen (7) angebrachten Winkelprofilen (14, 15, 16). In dem gewählten Aus­ führungsbeispiel sind diese Winkelprofile (14, 15, 16) alle 90° in Querschnittsrichtung der Trommel (4) gesehen an den Wandungen angebracht. Beim Drehen der Trommel heben sie das Schüttgut an und schichten es um. Durch diese intensive Bewegung und Umschichtung sind insbesondere bei Waschung von ölhaltigen Spänen sehr gute Ergebnisse erzielt worden.

Der Winkel α der Trommel-Drehachse gegenüber der Horizon­ talen beträgt im allgemeinen 5°-20° vorzugsweise 8°-10°.

In einem speziellen Anwandungsfall werden mit Schneidöl kontaminierte Drehspäne in einer Trommel vom Durchmesser D = 1600 mm und einer Winkelhöhe h von 330 mm sowie einer Wendelsteigung l = 200 mm mit Waschflüssigkeit gereinigt. Bei einer Verweilzeit der Späne von 15 min. konnte in einem Verfahrensgang und in einem einstu­ figem Waschprozeß die für die weitere Bearbeitung der Späne erforderliche Reinheit erzielt werden.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Gegenstrombehandlung von Schüttgütern mit einer Flüssigkeit, bestehend aus einer um ihre Längsachse rotierenden Trommel, deren Drehachse zur Horizontalen geneigt ist und die innen mit wendelförmigen Einbauten versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die wendelförmigen Einbauten (1) in radialer Richtung verlaufende Schlitze (2) aufweisen, die entlang der wen­ delförmigen Einbauten gesehen versetzt angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitz (2a, b) entlang der wendelförmigen Einbauten gesehen um 180°-270° gegenüber dem vorhergehenden Schlitz versetzt angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich (3) der rotierenden Trommel (4) eine Schüttgut-Eintragstelle (5) und im oberen Bereich eine Entmischungszone (6) für die Trennung von Flüssig­ keit und Schüttgut vorgesehen ist, wobei die Schlitze im Vergleich zur Aufgabezone einen verringerten Abstand aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitz in der Trennzone (6) gegenüber dem vorher­ gehenden Schlitz entlang der wendelförmigen Einbauten um 30°-60° versetzt angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zwischenräumen (7) der wendelförmigen Einbauten (1) schaufelförmige Profile angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Profil in bezug auf das in Drehrichtung vorher­ gehende Profil um 75°-115° versetzt angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile als winkelförmige Profile ausgebildet sind.