DE819529C

DE819529C - Mit Schlammablaeufen und Abschlussschiebern fuer diese versehene Zentrifuge

Info

Publication number: DE819529C
Application number: DEP32744A
Authority: DE
Original assignee: Separator AB
Current assignee: Alfa Laval Holdings Amsterdam AB
Priority date: 1948-01-30
Filing date: 1949-01-29
Publication date: 1951-10-31
Also published as: GB662451A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 31. OKTOBER 1951

ρ 33744lII/82b D

Für die Trennung schlammhaltiger Flüssigkeiten von den festen Stoffen werden Schlämmzentrifugen angewandt, die im allgemeinen so eingerichtet sind, daß der in der Zentrifuge abgeschiedene Schlamm während vor sich gehender Abscheidung entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich entfernt werden kann. Bei diskontinuierlicher Schlammentleerung ist die Zentrifuge mit Schlammausläufen versehen, die nach Belieben geöffnet oder geschlossen werden können. Hierfürwerden gewöhnlich hydraulisch betätigte Verschlußorgane angewandt. Es ist von Wichtigkeit, daß die Bewegung der Verschlußorgane schnell erfolgen kann, insbesondere deren Öffnungsbewegung. Die hydraulische Steuerung der bisher bekannten Vorrichtungen ist aus diesem Gesichtspunkte heraus weniger günstig, da diese zudem unter dem Nachteil leiden, daß sie relativ große Mengen Steuerflüssigkeit erfordern, und zwar nicht nur während der genannten öffnungs- und Schließbewegung für das Verschlußorgan, sondern auch um dieses in geschlossener oder offener Lage zu halten.

Die Erfindung bezieht sich auf Zentrifugen, die mit Schlammabläufen versehen sind, welche während der vor sich gehenden Abscheidung mittels Abschlußschieber ο. dgl. geöffnet oder geschlossen werden können. Zur Erzielung schneller Öffnung bei Verwendung geringer Mengen Steuerflüssigkeit sind diese Abschlußschieber erfindungsgemäß in der Weise hydraulisch steuerbar, daß ihre Verschiebung, jedenfalls in der einen Richtung, ganz oder teilweise durch Zuführung von unter Zentrifugalwirkung stehender Steuerflüssigkeit in einen Kolbenraum erreicht wird, der einen oder mehrere mit Verschlußorganen versehene Abläufe für die Steuerflüssigkeit hat und in dem sich ein mit dem

Abschlußschieber verbundener oder mit diesem zusammenhängend ausgebildeter Kolben befindet. Dabei ist jedes der Verschlußorgane mit einem eigenen oder alle mit einem gemeinsamen Kolben verbunden, der, wenn die Abläufe für die Steuerflüssigkeit durch einen ihm zugeführten Kraftimpuls geöffnet werden, von der ausströmenden Steuerflüssigkeit in der Weise beeinflußt wird, daß er das öffnen der Abläufe beschleunigt.

ίο Eine Ausführung der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird durch die Zeichnung veranschaulicht, die im Axialschnitt die eine Hälfte der unteren Partie einer Zentrifugentrommel zeigt. Mit ι ist in der Zeichnung der Unterteil der Zentrifugentrommel bezeichnet, der in üblicher Weise auf der Zentrifugenachse 2 angeordnet ist. Der Oberteil der Zentrifugentrommel'ist mit 3 bezeichnet. Ober- und Unterteil der Zentrifugentrommel werden an der Peripherie mittels eines mit Gewinde versehenen

ao Verschlußringes 4 zusammengehalten. Die Zentrifugentrommel kann in gebräuchlicher Weise mit konischen Einsatztellern versehen sein, die der Einfachheit halber nicht in der Zeichnung gezeigt werden. In der Zentrifugentrommel befindet sich ein achsenparallel beweglicher Abschlußschieber 5, der in seiner obersten Lage gegen einen im Oberteil 3 vorgesehenen Dichtungsring 6 anliegt und dabei die in der Zentrifugentrommel angeordneten Schlammablauföffnungen 7 schließt. Der Abschlußschieber 5 wird getragen von oder ist verbunden mit einem Kolben 8, der auf der Nabe des Unterteiles 1 der Zentrifugentrommel verschiebbar gelagert ist. Zwischen dem Kolben 8 und dem Unterteil ι wird hierdurch ein Kolbenraum 9 gebildet, der durch einen gedrosselten Kanal 10 mit einer zwischen dem Kolben 8 und der Nabe der Zentrifugentrommel gebildeten Zuführungskammer 11 in Verbindung steht, welche ihrerseits durch einen Kanal 12 mit einem in der Zentrifugenachse 2 angeordneten Kanal 13 in Verbindung steht. Der Kolbenraum 9 ist- mit einer Anzahl von Abläufen 14 versehen, welche durch Verschlußorgane 15 verschließbar sind, die gegen in die Abläufe eingesetzte Sitze 16 anliegen und von einem ringförmigen KoI-ben 17 getragen werden, der in einem Kolbenraum 18 axial beweglich ist und mittels einer Anzahl Federn 19, die zwischen einem auf dem Kolben ausgebildeten Flansch 20 und einem an dem Unterteil der Zentrifugentrommel befestigten Ring 21 eingespannt sind, die Verschlußorgane 15 gegen die Sitze 16 drückt. Die Kammer 18 ist teils mit an deren größtem Durchmesser gelegenen gedrosselten Abläufen 22 und teils mit Niveauabläufen 23 versehen. Die Kammer 18 ist weiter mit einem besonderen Zulaufkanal 24 verbunden, der von der Zufuhrkammer 11 ausgeht und dort einen Niveauablauf bildet, der innerhalb des Kanals oder der Kanäle 10 gelegen ist.

Die Vorrichtung funktioniert in großen Zügen auf folgende Weise. Der Kolbenraum 9 wird durch die Kanäle 13, 12 und 10 während der Rotation der Zentrifugentrommel mit Steuerflüssigkeit gefüllt, die unter Einwirkung der Zentrifugalkraft den Kolben 8 aufwärts treibt, so daß der Abschlußschieber 5 gegen den Dichtungsring 6 gedrückt wird, wodurch die Schlammabläufe 7 geschlossen werden. Da die Abläufe 14 hierbei durch die Verschlußorgane 15 geschlossen gehalten werden, braucht Steuerflüssigkeit nicht zugeführt zu werden oder wird jedenfalls nur in unbedeutender, eventuellen Lecken entsprechender Menge zugeführt, nachdem der Abschlußschieber in die geschlossene Lage gebracht worden ist. Schlamm, der während des Betriebes abgeschieden wird, wird hierbei im Schlammraum der Zentrifugentrommel innerhalb des Abschlußschiebers 5 gesammelt.

Wenn eine gewisse Menge Schlamm im Schlammraum angehäuft worden ist, wird derAbschlußschieber 5 nach unten geschoben, so daß die öffnungen 7 freigelegt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß der Zufuhrkammer 11 weitere Steuerflüssigkeit durch die Kanäle 12 und 13 zugeführt wird, wobei das Flüssigkeitsniveau in der Zufuhrkammer 11 gegen das Zentrum hin verschoben wird, so daß die Steuerflüssigkeit durch den Kanal 24 dem Kolbenraum 18 zugeführt wird. Infolge der Einwirkung der Zentrifugalkraft auf die auf diese Weise dem Kolbenraum 18 zugeführte Steuerflüssigkeit wird der Kolben 17 nach unten geschoben, so daß die im Kolbenraum 9 befindliche Steuerflüssigkeit durch die Abläufe 14 in den Kolbenraum 18 strömt. Der abwärts gerichtete Druck auf den Kolben 17 wird hierdurch sehr schnell erhöht mit der Folge, daß die Verschiebung des Kolbens in die Lage, bei der die Verschlußorgane 15 die Abläufe 14 ganz freilegen, ebenfalls sehr schnell geschieht. Der Abschlußschieber 5 wird hierdurch infolge des Druckunterschieds auf den beiden Seiten des Kolbens 8 ebenfalls schnell in die die Schlammabläufe 7 ganz freilegende Lage verschoben. Der abwärtsgerichtete Druck auf den Kolben 17 wird in dessen unterer Lage durch das Flüssigkeitsniveau im Kolbenraum 18 bestimmt, dessen Höchststand seinerseits durch die im Kolben vorgesehenen Flüssigkeitsniveauabläufe 23 bestimmt wird. Der Kolben 17 wird in hinuntergedrückter Lage gehalten, solange dem Kolbenraum 18 eine hinreichende Menge Steuerflüssigkeit durch den Kanal 24 oder die Abläufe 14 zugeführt wird. Wenn der Zufluß von Steuerflüssigkeit zum Kolbenraum 18 aufhört, geht der Kolben 17 in seine obere Endlage mit einer Schnelligkeit zurück, die durch die Schnelligkeit bestimmt wird, mit der die im Kolbenraum 18 auße'rhalb der Niveauabläufe 23 befindliche Flüssigkeitsmenge durch die gedrosselten Kanäle 22 abfließt. Durch die dem Kanal 24 zugeführte Steuerflüssigkeit erhält der Kolben 17 einen Kraftimpuls, so daß der Kolben abwärts verschoben wird und die Abläufe 14 öffnet. Sobald die Abläufe 14 geöffnet werden und Steuerflüssigkeit vom Kolbenraum 9 zum Kolbenraum 18 überströmt, wird der auf den Kolben 17 wirkende, nach unten gerichtete Druck schnell auf den erforderlichen Maximalwert erhöht.

Die Drosselung der Kanäle 10 ermöglicht es, daß der Kolbenraum 9 durch die Abläufe 14 entleert

werden kann, ohne gleichzeitig unmittelbar von der von der Zuführungskaminer hinzufließenden Flüssigkeit gefüllt zu werden. Da auf diese Art und Weise der Kolbenraum 9 durch die Abläufe 14 schnell entleert wird, ohne daß die entsprechende Flüssigkeitsmenge durch die Kanäle 10 hinzufließt, entsteht im Kolbenraum 9 ein Unterdruck, welcher bewirkt, daß der Kolben 8, trotzdem der Flüssigkeitsdruck auf dessen Oberseite, sobald die Ablaufe 7 geöffnet werden, stark abnimmt, in seine tiefste Lage verschoben wird, so daß die Abläufe bei der Schlammentleerung stets ganz freigelegt werden.

Die in der Zeichnung gezeigte Ausführungsform kann in verschiedener Hinsicht abgeändert werden, ohne dadurch vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So ist es beispielsweise möglich, dem Kolben 17 den Öffnungsimpuls auf andere Art als mittels durch Kanäle 24 zugeführter Steuerflüssigkeit zu erteilen. Der Kolben 17 kann durch eine rein mechanische Anordnung, z. B. einen Hebel, im Öffnungsaugenblick nach unten verschoben werden, oder es kann diese Verschiebung auch auf elektromagnetischem Wege bewirkt werden, indem man einen oder mehrere Magnete durch einen Stromimpuls im Öffnungsaugenblick den Kolben oder einen mit dem Kolben verbundenen Anker anziehen läßt. Die Anzahl Abläufe 14 wie auch die Anzahl der gedrosselten Kanäle 10 bzw. 22 können entsprechend den Umständen variieren. Jedes Verschlußorgan 15 kann mit einem besonderen Kolben 17 ausgeführt werden, obwohl es im allgemeinen vorteilhafter ist, in Übereinstimmung mit der Zeichnung einen für sämtliche Verschlußorgane 15 gemeinsamen Kolben 17 vorzusehen. Es ist dabei gewöhnlich zweckmäßig, drei Abläufe 14 vorzusehen, da hierdurch das Anliegen des Kolbens gegen sämtliche Verschlußorgane gesichert und bei diesen Dichtung erzielt wird, unabhängig von einem Verschleiß und dadurch eventuell verursachter Schiefstellung des Kolbens 17. Die beschriebene Vorrichtung für die Betätigung bzw. Steuerung des Verschlußorgans kann natürlich auch bei auf andere Weise ausgeführten Abschluß Schiebern angewendet werden, z. B. bei in die Zentrifugenwand selbst eingebauten ringförmigen Kolbenabschlußschiebern. Schließlich ist es weiterhin möglich, die Zufüh-1 ungskammer 11 an die Außenseite zu verlegen, z. B. an die Unterseite der Zentrifugentrommel, wobei die Steuerflüssigkeit dieser durch eine besondere Röhre anstatt durch den in der Zentrifugenachse vorgesehenen Kanal zugeführt werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 55

i. Mit Schlammabläufen und Abschlußschiebern für diese versehene Zentrifuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußschieber (5) o. dgl. während des Betriebes der Zentrifuge wenigstens in einer Richtung mit Hilfe eines Kolbens (8) durch Zufuhr einer durch Zentrifugalkraft beeinflußten Steuerflüssigkeit in einen unter dem Kolben (8) befindlichen Kolbenraum (9) verschiebbar sind, welcher einen oder mehrere mit Verschlußorganen (15) versehene Abläufe (14) für die Steuerflüssigkeit aufweist, und daß jedes der Verschlußorgane (15) mit einem eigenen oder alle mit einem gemeinsamen Kolben (17) verbunden sind, der bei einem ihm zugeführten, die öffnung der Steuerflüssigkeitsabläufe (14) einleitenden Kraftimpuls von der ausströmenden Steuerflüssigkeit in der Weise beeinflußt wird, daß er das öffnen der Abläufe (14) beschleunigt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußorgane (15) auf bzw. an einem gemeinsamen ringförmigen Kolben (17) angeordnet sind, der mit der Zentrifugenachse (2) koaxial ist und durch Federkraft (19) die Verschlußorgane in die die Ablaufe (14) für die Steuerflüssigkeit verschließende Stellung zu drücken strebt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenraum (18) für den Kolben (17) der Verschlußorgane mit einem oder mehreren am größten Durchmesser des Kolbenraumes vorgesehenen gedrosselten Abläufen (22) sowie mit Niveauabläufen (23) versehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an der Nabe der Zentrifugentrommel (1) angeordnete Zufuhrkammer (11) für die Steuerflüssigkeit, aus der die Steuerflüssigkeit durch einen oder mehrere gedrosselte Kanäle (10) dem Kolbenraum (9) des Abschlußschiebers (5) zugeführt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen zum Kolbenraum (18) für den Kolben (17) der Verschlußorgane (15) führenden besonderen Kanal (24) für die Zuführung von Steuerflüssigkeit, um einen Kraft- · impuls zum öffnen der Verschlußorgane auf hydraulischem Wege zu erzielen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der besondere Kanal(24) an einen in der Zuführungskammer(11) bzw. innerhalb der gedrosselten Kanäle (10) gelegenen Niveauablauf angeschlossen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, gekennzeichnet durch einen in der Zentrifugenachse (2) angeordneten Kanal (13), durch welchen Steuerflüssigkeit der Zuführungskammer (11) zugeführt wird.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußschieber (5) in der Lage ist, die Schlammabläufe (7) zu schließen, wenn Steuerflüssigkeit dem Kolbenraum (9) zugeführt wird, und durch den Druck der schlammhaltigen Flüssigkeit in der Zentrifuge die Schlammabläufe zu öffnen, wenn die Abläufe (14) des Kolbenraumes (9) geöffnet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

2073 10.