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Verfahren und Vorrichtung zum Entwässern von körnigem Gut durch einen
ununterbrochenen Schleudervorgang Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern
von körnigem Gut, insbesondere Feinkohle, durch Schleudern. Bei bekannten, -diesem
Zweck dienenden Schleudern wandert das zu entwässernde Gut im wesentlichen in axialer
Richtung an der Innenfläche aufrecht angeordneter zylindrischer oder konisch sich
nach unten erweiternder Siebmäntel entlang. Da das Gut nur in axialer Richtung aufgegeben
werden kann, muß es über Streuteller oder ähnliche Vorrichtungen gegen den Sicbmantel
geworfen werden, wodurch ein unv ermeidliches Aufschlagen des Gutes am Siebmantel
und ein Durchwirbeln des Gutes an dieser Stelle eintritt. Daher haben die bekannten
Schleudern # an der Aufschlastelle des Gutes einen stärkeren Verschleiß.' Die beim
Aufprall eintretende Zertrümmerung des Gutes ist aber schädlich und deshalb unerwünscht,
weil eine Zertrümmerung des Gutes vor dem Entwässerungsvorgang eintritt. Das gegen
den Siebmantel geschleuderte Gut wird längs desselben zum Austrag weiterbefördert.
Dies wird entwederdurch die kegelige Gestaltung der Siebmäntel oder durch schraubenförmige
Schaber erreicht, welch letztere eine Relativbewegung zum Siebmantel ausführen.
Letzteres hat aber einen verwickelten Bau der Maschine, zusätzliche Verschleißstellen
und eine Begrenzung der Durchsatzleistung der Maschine zur Folge. Wählt man die
kegelige Ausbildung der Siebmäntel so, daß ein selbsttätiger Fluß des Gutes stattfindet,
dann erhält man derart starke Relativbeschleunigungen und damit Geschwindigkeiten
des Gutes längs der Siebmäntel, daß das Gut nur eine zu kurze Zeit am Siebmantel
verbleibt, wodurch die Entwässerung nachteitig beeinflußt wird. Diesen Nachteil
hat man
dadurch zu beseitigen versucht, daß man am Siebmantel Kranzringe
vorsah, die den Gutstrom abbremsen sollen. Dabei findet aber hinter jedem dieser
Ringe ein erneutes Aufschlagen des Gutes gegen den Siebmantel statt. wobei <loch
eine unerwünschte Zertrümmerung des Gutes eintritt. Schleudern der- letzteren Art
weisen zwar eine höhere Durchsatzleistung auf, haben sich aber für weiche Kohlen
wegen der großen Siebdurchgangsverluste nicht als geeignet erwiesen. Deswegen «-erden
die Schleudern mit vorher abgesiebter Kohle beschickt und vertragen in der Regel,
wenn die Siebdurchgangsverluste und der Ver schleiß in erträglichen Grenzen bleiben
sollen, nur eine gewisse Zusatzmenge von Grobschlamm, der aber vorher gefiltert
oder auf Sieben vorbehandelt werden muß.
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Durch die Erfindung sollen die vorerwähnten Nachteile vermieden werden.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Entwässerungsverfahren mit ununterbrochenem
Schleudervorgang, bei welchem das zentral an der Drehachse aufgegebene Gut in Teilstriime
zerlegt über spiralförmige Siebflächen geführt wird, das Gut in ununterbrochener
stoßfreier, über Leitflächen sich vollziehender gleitender Bewegung zunächst beschleunigt
und sodann durch stoßfreie Ablenkung in Richtung des Drehsinnes der Schleuder derart
verzögert wird, daß es in dichter. geschlossener, eine Filterwirkung ausübender
Schicht auf die sich unmittelbar anschließenden Siebflächen übergleitet, um erst
darauf auf geeignet gekrümmten Sieben so weit beschleunigt zu werden, dal3 ein sicherer
Austrag gewährleistet wird. Da (las Gut, bevor es auf die Siebfläche gelangt, infolge
der Verminderung seiner Geschwindigkeit verdichtet wird, wirkt die auf die Siebfläche
gelangende Gutschicht am Anfang der Siebfläche, wo der größte Teil der Flüssigkeit
abgeschieden wird, als Filter. Dadurch wird ein Mitreißen von feinen bis feinsten
Gutkörnern durch das Sieb hindurch beim Entwässerungsvorgang vermieden. Auf die
Gutströme kann auf dem Teil der @N'egstrecke (Brems-;trecke), auf dein eine Verdichtung
des Gutes stattfinclrt, Gut in Schlammform aufgegeben werden wobei dann die bereits
vorhandene Gutschicht als Filter dient.
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Es ist bei der Erstwässerung von körnigem Gut mittels Schleuder bereits
vorgeschlagen worden. da,-, Gut senkrecht zur Achse der Schleuder ztt bewegen. Hierbei
handelt es sich jedoch um Vorrichtungen zur Entwässerung des Gutes durch Belüftung,
bei denen (las Gut in radialer Richtung. sei es gerade oder über einen kaskadentörini-en
Weg, geschleudert wird, wobei ein starker Luftstrom durch das Gut geblasen wird.
Durch die zunehmende Beschleunigung des Gutes im Entwässerungsbereich wird das Gut
aber ständig auseinandergerissen, wobei zur Begrenzung der Geschwindigkeit des Gutes
ein wiederholtes Aufprallen des Gutes gegen entgegengesetzt gerichtete Flächen stattfindet.
Dabei tritt aber eine unerwünschte Zertrümmerung des Gutes ein.
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It'ine schichtweise Aufgabe des zu entwässernden Gutes derart, daß
auf eine Schicht gröberer Körner Schlämme aufgegeben wird, ist an sich zwar bekannt,
doch handelt es sich bei den bekannten Vorschlägen um Schleuclern mit zylindrischen
oder konischen Siebmänteln, wobei aber übersehen worden ist, daß die Aufgabe einer
Schlämme auf eine Schicht gröberer Körner nur dann den gewünschten Erfolg führen
kann, wenn an der Aufgabestelle des Schlammes das zuvor auf-,gegebene Gut weder
durch eine beschleunigte Bewegung noch durch Wirbel aufgerissen wird. Bei dem Verfahren
gemäß der Erfindung erfolgt die Aufgabe des schlammigen Gutes zu Beginn einer Wegstrecke
des körnigen Gutstromes, wo dieser verdichtet wird; das Aufbringen des Schlammes
erfolgt dabei in der Weise, daß keine Durchwirbelung und Aufreißung der darunter
fließenden körnigen Gutschicht stattfindet. Durch das stoßfreie Hindurchführen des
Gutes durch die Schleuder werden eine schädliche Zerkleinerung des Gutes durch Aufprallen
vermieden und der Verschleiß der Vorrichtung herabgesetzt. Auch können vorabgesiebte
Kohle und eingedickte Schlämme gleichzeitig aufbereitet werden, wobei eine innige
Vermischung beider stattfindet.
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Bei einer ununterbrochen wirkenden Schleuder, die hauptsächlich zum
Trocknen von Zucker, Salzen und anderen kristallinischen oder körnigen Stoffen dient,
schließen: sich an den Schleuderkorb spiralförmige Scheidewände an. Hinter diesen
Siebwänden befinden sich Wände, die nicht durchlocht sind. Das zu entwässernde Gut
gelangt sofort auf diese Siebwände, wird gegen diese Wände gedrängt und wandert
an den Wänden entlang. Bei der Durchführung des ganzen Schleudervorganges wird keine
Rücksicht auf die Bildung einer geschlossenen Gutschicht zur Erreichung einer Filterwirkung
genommen. Schon -der sehr hohe Siebmantel gewährleistet nicht die Bilrlung einer
geschlossenen Schicht. Das Gut wird nicht wie beim Erfindungsgegenstand über undurchlochte,
radial verlaufende Leit-Rächen von der Aufgabestelle zu den Siebinänteln stoßfrei
übergeleitet, sondern wird von der Drehachse aus infolge der Reibung am Boden sofort
gegen die Siebmäntel ge-#zchleudert und trifft auf diese fast in einem Winkel von
oo° auf. Die Folge davon ist ein Ahl)rallen der körnigen Gutteile von derWand und
eine Durchwirbelung, die einen großen
Verschleiß an dieser Stelle
verursacht und hier die Bildung einer Filterschicht unmöglich macht. Hinzu kommt
noch, daß durch die Wirbel und durch das Abprallen das'Gut sich totläuft und erneut
beschleunigt werden: muß, wodurch nicht nur ein erhöhter Kraftverbrauch. sondern
auch ein engster Querschnitt im Gutlauf entsteht, der die Durchsatzleistung der
Schleuder begrenzt. Ferner haben bei der erwähnten Schleuder die Siebmäntel eine
Krümmung, die eine rasche Zunahme der Gutgeschwindigkeit bedingt. Dadurch wird aber
das Gut einerseits zu sehr auseinandergerissen, was zu größeren Durchgangsverlusten
des kleinsten Kornes führt, andererseits wird durch die großen Geschwindigkeiten
die Nachentwässerungs7eit zu sehr verkürzt und der Siebverschleiß stärk vergrößert.
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Auch bei einer stetig wirkenden Schleuder für Zuckerfüllmasse und
andere Stoffe fließt das Gut sofort nach seinem Austritt aus den senkrechten Ausflußschlitzen
der Zuführungstrommel an den senkrechten Siebwänden von Hohlflügeln entlang dem
Umfang zu, wo es abgeschleudert wird. Die Siebwände sind am Ende umgebogen und haben
-den Zweck, dem Zucker noch anhaftenden Sirup abzuscheiden. Das Gart prallt nach
Verlassen der Ausfluf3-schlitze, ohne irgendwie geleitet zu werden, auf die Siebe,
so daß eine gleitende, körnige Filterschicht nicht gebildet werden kann. Auch wird
das Gut am Ende der Siebstrecke, statt wie beim Erfindungsgegenstand am Anfang der
Siebstrecke angestaut, wo es für die Vermeidung der Siebdurchgangsverluste und des
Verschleißes am wichtigsten ist. Die Bedeutung der Bildung einer-geschlossenen körnigen
Schicht im ersten Teil der Siebfläche ist also hier gar nicht erkannt worden.
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Bei einem Schleuderscheider zur ununterbrochenen Trennung von Sand
und Wasser mit drehbarem, im Innern mit Leitschaufeln und außen mit Windschaufeln
versehenem Schleudertrog häuft sich der Sand des dem "Trog zugeführten Sandwassergemisches
gegen den schüsselförmigen Trog an. Das Wasser wird durch über dem Trog befindliche
Wasserfangschaufeln abgeschöpft und abgeführt, während der Sand von dem Trog abgeschleudert
und abwärts .geleitet wird. Die Leitflächen sind unterbrochen und dienen lediglich
zum Leiten des Gutes. Ein Siebvorgang wie beim Erfindungsgegenstand findet nicht
statt.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer zur Ausführung
des Verfahrens dienenden Vorrichtung dargestellt.
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Abb. i zeigt die Vorrichtung im Querschnitt Mach der Linie A-B der
Abb. 3.
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Abb. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen "Teil der N-orrichtung
nach der Linie C'-1> clrr Abb. 3. Abb: 3 stellt die Vorrichtung in Draufsicht vor,
teilweise im waagerechten. Schnitt.
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Auf einer senkrechten angetriebenen Welle i (Abb. i) ist der Tragteller
2 befestigt. Auf dem Teller 2 ist zentrisch ein Mittelstück 3 angeordnet, das mit
im Kreise angeordneten Leitkanälen 4 versehen ist (beim Ausführungsbeispiel 12 Stück);
in diese Kanäle wird das zu entwässernde Gut durch das Rohr 4" aufgegeben. Die Leitflächen
5 (Abb. 3) der Kanäle 4. verlaufen zunächst radial und gehen dann in eine stark
gekrümmte Fläche 6 über; durch die letztere werden die radial gerichteten Gutströme
in -die Drehrichtung der Schleuder abgelenkt. Beim Wandern. des Gutes an den stark,
z. B. nach einem Kreisbogen, gekrümmten Leitflächen 6 entlang wird die Bewegung
des Gutes verzögert und dieses auf dieser Wegstrecke (Bremsstrecke) verdichtet.
An die Leitflächen 6 schließen sich dann schaufelförmige Flächen 7 an die durch
Siebkörper 8 gebildet werden. Während des Vorbeiganges des Gutes an der Siebfläche
findet dann infolge der zunehmenden Beschleunigung des Gutes ein Auflockern desselben
statt. Die Krümmung der Siebfläche 7 entspricht zweckmäßig der einer logarithmischen
Spirale, deren konstanter Winkel zwischen Tangente und Vektorradius um wenige Grad
kleiner ist als der Komplementwinkel des ungünstigsten beim Gut vorkommenden Reibungswinkels
zur Siebfläche. Die Krümmung der Siebfläche 7 kann auch eine andere sein, wobei
jedoch bei der Wahl der Krümmung zu berücksichtigen ist, daß die Durchgangsgeschwindigkeit
des Gutes in den gewollten Grenzen bleibt. Die Siebkörper 8 bilden die äußeren Wandungen
von Kästen 9, die von dem Teller :2 getragen werden und zweckmäßig auf diesem abnehmbar
befestigt sind. Die Anzahl der Kästen 9 entspricht der Anzahl der Kanäle 4. Hinter
jedem Siebkörper 8 befindet sich im Kasten. 9 ein durch die Wand io begrenzter Raum
ii zur Aufnahme und zum Ableiten des vom Gut abgeschiedenen, durch die Siebkörper
8 hindurchgetretenen Wassers. Jeder der Räume i i mündet in einen Austrag 12. In
dem Raum i i können noch besondere Leitflächen io" für die abzuleitende Flüssigkeit
angeordnet werden, wie in Abb. 3 in einem Flüssigkeitsraum ii strichpunktiert angegeben.
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Im Boden 14 der Siebkästen 9 sowie im Tragteller 2 (Abb. i) sind vor
den Sieben 8 Löcher i _# vorgesehen, durch die von unten her Luft in den Kasten
9 eingeführt wird. Zur Erzeugung dieser Luftströme können an der tJn.terfläche des
Tellers 2 Flügel 16 angeordnet sein, mittels der die Außenluft angesaugt und durch
die Löcher 15 in - die Siebkästen 9 -edriickt wird. Zweckmäßig wird die Wand
io der Kästen 9 auf der dein Flüssigkeitsrauen
i i abgekehrten
Seite finit Rippen 17 versehen, zwischen denen sich dann die Luftlöcher 15 befinden.
Durch die Rippen 17 wird die Luft gegen die Siebfläche 7 und das an dieser entleib
.gleitende Gut gerichtet, das die Absche.idung des Wassers verstärkt. Die Siebkästen
9 werden durch einen Ringansatz 18 des Tragtellers 2 in ihrer Lage gesichert.
Das die Siebflächen 7 verlassende entwässerte Gut tritt durch den Austrag 9a der
Siebkästen 9 aus, wird dann gegen am feststehenden Gehäuse i9 fest oder frei hängend
angeordnete Stäbe 20 geschleudert und, fällt völlig durchmischt in den darunter
befindlichen Bunker 21. Das den Raum i i durch den Austrag 12 verlassende lassende
Wasser-Schlamm-Luft-Gemisch wird gegen die Wandung 22 des den Tragteller 2 unige;benden
Gehäuses 23 geschleudert, das mit einer geeigneten Entlüftung versehen ist.
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Das vom Teller 2 getragene Mittelstück 3 ist mit einem zentral angeordneten
Schlammaufgaberohr 2:1 versehen (Abb. i), das in den Hohlraum 25 des Mittelstückes
3 einmündet. Von diesem Hohlraum 25 gehen Kanäle a6 aus, die in die Kanäle 4 münden.
Der durch tlie Öffnungen 27 der Kanäle 26 austretende Schlamm trifft auf das durch
die Kanäle . aufgegebene Gut auf,- nachdem letzteres die radial gerichteten Leitflächen
5 verlassen hat und durch die'anschließenden bogenförmigen Leitflächen 6 in Richtung
des Drehsinnes der Scheibe 2 abgelenkt und durch die dabei eintretende Verzögerung
in seiner Fortbewegung verdichtet worden ist. Eine Überlagerung der Gutschicht durch
die Schlammschicht findet also statt, bevor das Gut die Siebfläche 7 erreicht und
dort wieder eine Beschleunigung erfährt. Das ist deshalb vorteilhaft, weil dann
die unter der Schlammschicht liegende Gutschicht gerade zu Anfang der Entwässerungsstrecke,
wo der größte Teil der Flüssigkeit abgeschleudert wird, als Filter dient, in dem
die-feinen und feinsten Schlammteilchen zurückgehalten werden. Die Krümmung der
Siebfläche 7 wird zweckmäßig so gewählt, daß aas (rut nach Verlasen der Bremsstrecke
auf seinem `Fege über die Siebfläche ; hinweg nur eine mäßige Beschleunigung erfährt,
die den fortlaufenden stoßfreien Durchgang des Gutes durch die Schleudervorrichtufil:
sichert tui(l gleichzeitig eine Lockerung des Gutes i):--wirkt, die für die Nachentwüsserttng
und Ilclüfturng des Gutes erfoderlich ist.
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Jeder Austrag g" für das entwässerte Gut kann mit einer Stauvorrichtung,
z. B. einem nachgiebigen Ver,:chluli. versehen werctcn, der zunächst ein Anstauen
des Gutes vor dem Austrag bewirkt, sich aber unter dem Druck cles Gutes,
sobald der Druck eine bestimmte flöhe erreicht hat, öffnet.
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Soll das aus der Vorrichtung abgeschleticlerte entwässerte Gut noch
einer Zerkleinerung unterworfen werden, dann werden dij-# c'em Gutaustragende
9, gegenüberliegenden Stäbe 2o zu einer Stabwand vereinigt, die entegengesetzt
zum Drehsinn der Schleuder kreist. Diese Stabwand kann ein- oder mehrbtufig sein.
Durch die kreisende Stabwand wird dann das gegen die Wand geschleuderte Gut nicht
nur zerkleinert, sondern auch besonders innig vermischt. Will man mittels der Schleudervorrichtung
entwässertes Gut mit angefallenem Staub mischen,. dann können in 3er Schleudervorrichtung
in ähnlicher Weise wie für die Schlammzuführung besondere Kanäle vorgesehen werden.
Das Aufgabeende der Kanäle ist dann an eine Staubaufgabe angeschlossen. Das Auslaufende
der Kanäle mündet in den Gutlauf vor dessen Austrag. Auf diese Weise findet dann
ein Mischen! des entwässerten Gutes mit dem Staub statt. Die Ausbildung der Siebfläche
ist beliebig.