DE4201427A1 - Vollmantelschneckenzentrifuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vollmantelschnecken­ zentrifuge zur Trennung eines Feststoff enthaltenden 2-Pha­ sen-Flüssigkeitsgemisches mit einer umlaufend antreibbaren Trommel und einer in der Trommel mit Differenzdrehzahl um­ laufend antreibbaren Förderschnecke, deren Wendeln auf ei­ nem Schneckenkörper angeordnet sind, in dessen Zentrum ei­ ne Einlaufkammer vorgesehen ist, der ein Einlaufrohr zuge­ ordnet ist und die über mindestens zwei einander gegen­ überliegende, in der Wandung des Schneckenkörpers vorgese­ hene Öffnungen mit dem Innenraum der Trommel in Verbindung steht, wobei die Trommel mit Mitteln versehen ist, die die Einstellung einer Trennzone zwischen den beiden Flüssig­ keitsphasen ermöglichen.

Eine derartige Vollmantelschneckenzentrifuge ist bekannt aus der DE C 29 01 607. In der Trommel derartiger Zentri­ fugen stellt sich zwischen den beiden Phasen des zugeführ­ ten Flüssigkeitsgemisches eine Trennzone ein. Die schwere­ re Phase sammelt sich dabei im radial äußersten Trommelbe­ reich, und die leichtere liegt radial einwärts darüber. Während die Schneckenwendeln beide Flüssigkeitsschichten durchdringen, ist der Durchmesser des Schneckenkörpers so gewählt, daß er die Flüssigkeiten nicht tangiert. Die über das Einlaufrohr und die Einlaufkammer zugeführte Suspensi­ on tritt über die Öffnungen im Schneckenkörper zunächst in einen flüssigkeitsfreien Bereich der Trommel ein, trifft dann auf die Oberfläche der leichten Flüssigkeitsphase und durchdringt diese, um sich anschließend unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft ebenfalls in ihre Bestandteile zu zerlegen. Bei dem Durchdringen der bereits abgetrennten leichten Phase wird diese durch das zugeführte Gemisch wieder mit schwerer Flüssigkeitsphase durchmischt. Dadurch wird das Trennergebnis insgesamt negativ beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einlaufbe­ reich der bekannten Zentrifuge so zu gestalten, daß eine Beeinträchtigung der bereits getrennten Flüssigkeitsphasen durch die zugeführte Suspension vermieden wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Einlaufkammer und die Öffnungen von einem Verteilerrohr durchdrungen werden, welches sich mit seinen beiden Austrittsöffnungen jeweils bis in einen Bereich der Trommel erstreckt, in dem sich die Trennzone "T" zwischen den beiden Flüssigkeits­ phasen einstellt, wobei die Wandung des Verteilerrohres mit einer zentralen Einlauföffnung versehen ist, die in Wirkverbindung mit dem Einlaufrohr steht.

Durch die vorgeschlagene Lösung wird nicht nur eine scho­ nende Produktbeschleunigung erzielt, sondern auch eine kreuzungsfreie Produktzuführung. Diese Maßnahmen führten in der Praxis zu einer Verbesserung des Trennergebnisses bei beiden abgetrennten Flüssigkeitsphasen.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung münden die Austrittsöffnungen des Verteilerrohres in die schwere Flüssigkeitsphase. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Anteil der schweren Flüssigkeitsphase überwiegt, da die größere Menge der schweren Flüssigkeitsphase die leichte Flüssigkeitsphase dann kreuzungsfrei passieren kann und damit keine unerwünschten Mischeffekte auftreten.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung münden die Austrittsöffnungen des Verteilerrohres in die leichte Flüssigkeitsphase. Dies ist dann vorteilhaft, wenn der An­ teil der leichten Flüssigkeitsphase überwiegt, da dann die größere Menge der leichten Flüssigkeitsphase die schwere Flüssigkeitsphase nicht tangiert, während der geringere Anteil der schweren Flüssigkeitsphase nur einen kurzen Ab­ scheideweg innerhalb der leichten Flüssigkeitsphase zu­ rücklegen muß.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verteilerrohr einen rechteckigen Querschnitt besitzt. An den Wandungen eines rechteckigen Verteilerrohres bildet sich ein homogenes Geschwindig­ keitsprofil, wodurch die Beeinflussung der bereits abge­ trennten Flüssigkeitsphasen besonders gering ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden in dem Verteilerrohr durch axial verlaufende Wände mindestens zwei Kanäle gebildet, wobei die Wände in einer Ebene lie­ gen, die durch die Symmetrieachse der Trommel verläuft. Durch diese Lösung werden Übergeschwindigkeiten aufgrund der Coriolisbeschleunigung reduziert. Es reicht auch aus, diese Kanäle nur im Bereich der beiden Austrittsöffnungen des Verteilerrohres vorzusehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Trommel der Voll­ mantelschneckenzentrifuge

Fig. 2 den Schnitt II-II durch das Einlaufrohr gemäß Fig. 1

Mit 1 ist in der Fig. 1 die Trommel der Vollmantelschnec­ kenzentrifuge bezeichnet, in der eine Förderschnecke 2 an­ geordnet ist, deren Wendeln 3 auf einem Schneckenkörper 4 angeordnet sind. In dem Schneckenkörper 4 ist eine Ein­ laufkammer 5 vorgesehen, die zwei einander gegenüberlie­ gende, in der Wandung des Schneckenkörpers 4 vorgesehene Öffnungen 6 besitzt. Die Einlaufkammer 5 und die Öffnungen 6 werden von einem Verteilerrohr 7 durchdrungen, welches sich mit seinen beiden Austrittsöffnungen 8, 9 jeweils bis in einen Bereich der Trommel 1 erstreckt, in dem sich die Trennzone "T" zwischen den beiden Flüssigkeitsphasen ein­ stellt. Die Wandung des Verteilerrohres 7 ist mit einer zentralen Einlauföffnung 10 versehen, die in Wirkverbin­ dung mit einem Einlaufrohr 11 steht. Die Trommel 1 ist an ihrem einen Ende konisch verjüngt und mit Austragsöffnun­ gen 12 für den Feststoff versehen. Am anderen Ende der Trommel sind Mittel 13, 14 vorgesehen, die die Einstellung einer Trennzone zwischen den beiden Flüssigkeitsphasen er­ möglichen.

Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß in dem Verteilerrohr 7 durch eine axial verlaufende Wand 15 zwei Kanäle 16, 17 gebildet werden.

Die zu trennende Suspension wird der Trommel 1 über das Einlaufrohr 11 zugeführt und gelangt über die Einlauföff­ nung 10 in das Verteilerrohr 7, das mit der Schnecke 2 ro­ tiert. Im Verteilerrohr 7 wird die Suspension in den par­ allel verlaufenden Kanälen 16, 17 auf die Drehzahl der Schnecke 2 beschleunigt und gelangt anschließend durch die beiden Austrittsöffnungen 8, 9 in den Bereich der Trennzo­ ne "T" der beiden Flüssigkeitsphasen, ohne eine dieser Phasen passieren zu müssen. Die aus der Suspension abge­ trennten Feststoffpartikel sammeln sich an der Wand der Trommel 1 und werden von den Wendeln 3 in Richtung der Austragsöffnungen befördert. Die voneinander getrennten Flüssigkeitsphasen verlassen die Trommel 1 am entgegenge­ setzten Ende.

Claims (5)

1. Vollmantelschneckenzentrifuge zur Trennung eines Fest­ stoff enthaltenden 2-Phasen-Flüssigkeitsgemisches mit einer umlaufend antreibbaren Trommel und einer in der Trommel mit Differenzdrehzahl umlaufend antreibbaren Förderschnec­ ke, deren Wendeln auf einem Schneckenkörper angeordnet sind, in dessen Zentrum eine Einlaufkammer vorgesehen ist, der ein Einlaufrohr zugeordnet ist und die über mindestens zwei einander gegenüberliegende, in der Wandung des Schneckenkörpers vorgesehene Öffnungen mit dem Innenraum der Trommel in Verbindung steht, wobei die Trommel mit Mitteln versehen ist, die die Einstellung einer Trennzone zwischen den beiden Flüssigkeitsphasen ermöglichen, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einlaufkammer (5) und die Öffnungen (6) von einem Verteilerrohr (7) durchdrungen werden, welches sich mit seinen beiden Austrittsöffnungen (8, 9) jeweils bis in einen Bereich der Trommel erstreckt, in dem sich die Trennzone "T" zwischen den beiden Flüssig­ keitsphasen einstellt, wobei die Wandung des Verteilerroh­ res (7) mit einer zentralen Einlauföffnung (10) versehen ist, die in Wirkverbindung mit dem Einlaufrohr (11) steht.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (8, 9) des Verteilerrohres (7) in die schwere Flüssigkeitsphase münden.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (8, 9) des Verteilerrohres (7) in die leichte Flüssigkeitsphase münden.

4. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerrohr (7) einen rechtecki­ gen Querschnitt besitzt.

5. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verteilerrohr (7) durch axial verlaufende Wände (15) mindestens zwei Kanäle (16, 17) ge­ bildet werden, wobei die Wände (15) in einer Ebene liegen, die durch die Symmetrieachse der Trommel (1) verläuft.