DE4242526C1 - Schleudertrommel zum Konzentrieren suspendierter Feststoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleudertrommel zum Konzentrieren suspendierter Feststoffe, bei der die kon­ zentrierten Feststoffe aus einem äußeren Feststoffraum der Trommel über Kanäle in eine radial einwärts gelegene erste Schälkammer geleitet werden, aus der sie mittels eines er­ sten Schälorgans und einer mit diesem verbundenen Konzen­ tratleitung in Intervallen abgeleitet werden können, und bei der eine abgetrennte Klarphase aus dem inneren Bereich der Trommel in eine zweite Schälkammer geleitet und mittels eines zweiten ständig in die Klarphase eintauchenden Schälorgans und einer mit diesem verbundenen Klarphasenleitung kontinuierlich abgezogen wird.

Es sind Schleudertrommeln bekannt, bei denen ständig kon­ zentrierte Feststoffe mittels des ersten Schälorgans aus der Schleudertrommel abgeleitet werden. Das ortsfeste Schälorgan taucht zu diesem Zweck in das in der Schälkam­ mer befindliche, mit Trommeldrehzahl rotierende Feststoff­ konzentrat ein und bewirkt dabei eine Umsetzung der Rota­ tionsenergie in einen Förderdruck. Im Kontaktbereich des Schälorgans mit dem Feststoffkonzentrat entsteht dabei durch Reibung Wärme, die sich auf das Feststoffkonzentrat überträgt. Bei größeren Feststoffströmen oder hitzeunemp­ findlichen Feststoffkonzentraten ist diese Erwärmung ent­ weder vernachlässigbar klein oder unschädlich. In der Bio­ chemie fallen aber auch häufig Feststoffkonzentrate an, die aus lebenden Zellmassen bestehen und sehr hitzeemp­ findlich sind. Hinzu kommt noch, daß die erzielbaren Durchsatzleistungen häufig sehr gering sind. In diesen Fällen ist die auftretende Reibungswärme oft nicht zu tolerieren. Dies gilt sowohl für einen kontinuierlichen Abzug der Feststoffe mit entsprechend kleinem Volumenstrom als auch bei periodischem Abzug mit kurzzeitig hohem Volu­ menstrom.

Bei letzterem muß die Konzentratleitung nach jedem Abzug abgesperrt werden. Zwischen den periodischen Ableitungen würde sich das Schälorgan, das weiterhin in die in der Schälkammer befindliche Flüssigkeit eintaucht, sehr stark erwärmen. Bei der folgenden Ableitung käme es dann zu ei­ nem nachteiligen Kontakt zwischen dem erhitzten Schälorgan und den empfindlichen Feststoffen.

In der DE 40 36 793 A1 ist bereits vorgeschlagen worden, die Feststoffe periodisch aus der Schleudertrommel abzuleiten, wobei der Volumenstrom so groß gewählt ist, daß eine unzu­ lässige Erwärmung der Feststoffe während dieser Phase nicht stattfindet. Dazu wird über eine Rezirkulationslei­ tung periodisch soviel Klarphasenflüssigkeit in die erste Schälkammer geleitet, daß diese die gesamte eingestellte Förderkapazität des ersten Schälorgans während dieser Pe­ riode beansprucht und der Feststoffstrom zur ersten Schäl­ kammer dadurch unterbunden wird. Gleichzeitig wird dadurch die durch Flüssigkeitsreibung an der ersten Schälscheibe induzierte Wärme abgeleitet.

Bei dieser Schleudertrommel ist nicht nur der erforderli­ che Regelaufwand verhältnismäßig hoch, sondern die rezir­ kulierte Menge muß auch äußerst präzise geregelt werden, weil anderenfalls entweder doch ein Teilstrom des Konzen­ trates mit abgezogen wird oder rezirkulierte Flüssigkeit in das Konzentrat gelangt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleuder­ trommel mit periodischem Feststoffabzug zu schaffen, die mit geringem Regelaufwand eine sichere Unterbindung des Feststoffabzuges periodisch gewährleistet und bei der kei­ ne Wärme durch Flüssigkeitsreibung während dieser Phase in das erste Schälorgan induziert wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Klarphasen­ leitung Mittel vorgesehen sind- durch die der Flüssig­ keitsspiegel in der zweiten Schälkammer auf ein äußeres und ein inneres Niveau einstellbar ist, wobei die Durch­ messer des ersten Schälorgans und des zweiten Schälorgans so bemessen sind, daß bei Einstellung des äußeren Niveaus der sich in der ersten Schälkammer einstellende Flüssig­ keitsspiegel radial auswärts des Durchmessers des ersten Schälorgan liegt und bei Einstellung des inneren Niveaus dieser Flüssigkeitsspiegel radial einwärts des Durchmessers des ersten Schälorgans liegt.

Wenn sich der Flüssigkeitsspiegel in der zweiten Schälkam­ mer auf dem äußeren Niveau befindet, ist die Förderung der Feststoffe durch das erste Schälorgan unterbrochen, da dieses nicht in den Flüssigkeitsspiegel eintaucht, der sich in der ersten Schälkammer in dieser Phase einstellt. Es findet auch keine Erwärmung des ersten Schälorganes durch Flüssigkeitsreibung statt. Wegen der fehlenden Flüs­ sigkeitsreibung ist auch gleichzeitig der Energiebedarf zum Antrieb der Schleudertrommel in dieser Phase geringer. Sollen die Feststoffe aus der Schleudertrommel abgezogen werden, so wird der Flüssigkeitsspiegel in der zweiten Schälkammer durch das Mittel auf das innere Niveau einge­ stellt, wodurch sich der Flüssigkeitsspiegel in der ersten Schälkammer soweit radial einwärts verschiebt, daß das er­ ste Schälorgan in den Flüssigkeitsspiegel eintaucht und dadurch die Feststoffe ableitet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen wiedergegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert.

Mit 1 ist in der Fig. eine Schleudertrommel bezeichnet, deren Einlaufraum 2 mit einem ortsfesten Zulaufrohr 3 in Verbindung steht und von deren Feststoffraum 4 Kanäle 5 in eine erste Schälkammer 6 führen, in der ein erstes Schäl­ organ 7 angeordnet ist, das mit einer Konzentratleitung 8 verbunden ist. In der Schleudertrommel 1 ist ein Teller­ einsatz 9 vorgesehen, aus dessen zentralem Bereich Kanäle 10 in eine zweite Schälkammer 11 führen, in der ein zwei­ tes Schälorgan 12 angeordnet ist, das mit einer Klarpha­ senleitung 13 verbunden ist. In der Klarphasenleitung 13 befindet sich ein als Drosselorgan 14 ausgebildetes Mittel 15 zur Einstellung des Ablaufdruckes auf zwei unterschied­ liche Werte, durch die eine Verschiebung des Flüssigkeits­ spiegels in der zweiten Schälkammer 11 von einem äußeren auf ein inneres Niveau erzielt werden kann. Das Drosselor­ gan 14 ist über eine Verbindungsleitung 16 mit einer Steu­ ereinrichtung 17 verbunden.

Das Schleudergut wird der Schleudertrommel 1 über das Zu­ laufrohr 3 zugeführt. Die im Schleudergut enthaltenen Feststoffe werden im Tellereinsatz 9 abgetrennt und sam­ meln sich im Feststoffraum 4. Aus dem zentralen Bereich des Tellereinsatzes 9 wird die Klarphase über die Kanäle 10 in die zweite Schälkammer 11 geleitet und mittels des zweiten Schälorgans 12 und der Klarphasenleitung 13 aus der Schleudertrommel abgeleitet. Solange der Feststoffraum 4 noch nicht mit Feststoffen angefüllt ist, wird zur Un­ terbindung des Feststoffabzuges über die Kanäle 5 der Druck in der Klarphasenleitung 13 über das Drosselorgan 14 so eingestellt, daß sich der Flüssigkeitsspiegel in der zweiten Schälkammer 11 auf dem äußeren Niveau befindet, das in der Fig. durch die äußere gestrichelte Linie darge­ stellt ist. Wegen des Prinzips der kommunizierenden Röhren stellt sich in der ersten Schälkammer 6 ein Flüssigkeits­ spiegel ein, der bei Vernachlässigung der geringfügig grö­ ßeren Dichte der Feststoffe ebenfalls auf dem äußeren Ni­ veau liegt. Da dieses Niveau radial auswärts vom Durchmes­ ser des ersten Schälorgans liegt, werden bei dieser Ein­ stellung keine Feststoffe aus der ersten Schälkammer abge­ leitet. Sobald sich im Feststoffraum 4 genügend Feststoffe angesammelt haben, wird zwecks Ableitung der Feststoffe über die Steuereinrichtung 17 das Drosselorgan 14 auf ei­ nen Wert eingestellt, der zu einer Erhöhung des Ablauf­ druckes in der Klarphasenleitung 13 führt. Dieser Ablauf­ druck ist so hoch, daß sich der Flüssigkeitsspiegel in der zweiten Schälkammer 11 auf das durch die innere gestri­ chelte Linie dargestellte innere Niveau verlagern muß, um diesen Druck zu erzeugen. Bei dieser Einstellung ver­ schiebt sich auch der Flüssigkeitsspiegel in der ersten Schälkammer 6 soweit radial einwärts, daß das erste Schäl­ organ 7 in diesen Flüssigkeitsspiegel eintaucht und da­ durch die Feststoffe ableitet. Unmittelbar nach Abzug der Feststoffe wird durch die Steuereinrichtung 17 wieder die zuvor beschriebene Einstellung bewirkt.

Claims (4)

1. Schleudertrommel zum Konzentrieren suspendierter Fest­ stoffe, bei der die konzentrierten Feststoffe aus einem äußeren Feststoffraum der Trommel über Kanäle in eine ra­ dial einwärts gelegene erste Schälkammer geleitet werden, aus der sie mittels eines ersten Schälorgans und einer mit diesem verbundenen Konzentratleitung in Intervallen abge­ leitet werden können, und bei der eine abgetrennte Klar­ phase aus dem inneren Bereich der Trommel in eine zweite Schälkammer geleitet und mittels eines zweiten, ständig in die Klarphase eintauchenden Schälorganes und einer mit diesem verbundenen Klarphasenleitung kontinuierlich abge­ zogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Klarphasen­ leitung (13) Mittel (15) vorgesehen sind, durch die der Flüssigkeitsspiegel in der zweiten Schälkammer (11) auf ein äußeres und ein inneres Niveau einstellbar ist, wobei die Durchmesser des ersten Schälorgans (7) und des zweiten Schälorgans (12) so bemessen sind, daß bei Einstellung des äußeren Niveaus der sich in der ersten Schälkammer (6) einstellende Flüssigkeitsspiegel radial auswärts des Durchmessers des ersten Schälorgans (7) liegt und bei Ein­ stellung des inneren Niveaus dieser Flüssigkeitsspiegel radial einwärts des Durchmessers des ersten Schälorgans (7) liegt.

2. Schleudertrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als Mittel (15) zum Einstellen der Flüssigkeits­ spiegel in den Schälkammern (6, 11) ein Drosselorgan (14) vorgesehen ist.

3. Schleudertrommel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Drosselorgan (14) aus einer Druckregulierein­ richtung mit mindestens zwei voreinstellbaren Druckwerten besteht.

4. Schleudertrommel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Drosselorgan (14) mit einer Steuer­ einrichtung (17) in Verbindung steht.