DE917777C

DE917777C - Centrifugal separator

Info

Publication number: DE917777C
Application number: DEST1012A
Authority: DE
Original assignee: STARCOSA MASCHINEN und APPBAU
Current assignee: STARCOSA MASCHINEN und APPBAU
Priority date: 1950-05-03
Filing date: 1950-05-04
Publication date: 1954-09-09

Description

Bei Gemischen aus Feststoffen und Trägerflüssigkeiten bestehen die Feststoffe häufig selbst aus einem Gemisch verschiedenartiger Bestandteile, die sich durch Korngröße, Form, spezifisches Gewicht u. a. m. unterscheiden und deren Sinkgeschwindigkeit in der Trägerflüssigkeit demzufolge ebenfalls unterschiedlich ist. Beim Absetzen in gerichteter Strömung lassen sich die Feststoffe in ihre verschiedenartigen Bestandteile zerlegen.In the case of mixtures of solids and carrier liquids, the solids often consist of themselves from a mixture of different components, which are determined by grain size, shape, specific weight i.a. m. and their rate of descent in the carrier liquid accordingly is also different. When settling in a directed flow, the solids can be break it down into its various components.

Bei den bisher bekannten bzw. vorgeschlagenen Trennschleudern verbleiben in der Ablaufflüssigkeit immer noch feine bzw. feinste Bestandteile.In the previously known or proposed centrifugal separators, liquid remains in the drainage still fine or finest components.

In vielen Fällen, z. B. in der Stärkefabrikation, müssen diese in der Trägerflüssigkeit in hoher Verdünnung verbliebenen Feststoffe aus ihr entfernt werden, sei es, daß sie zu wertvoll sind, um verlorenzugehen, oder sei es, daß ihr Verbleiben in der Trägerflüssigkeit deren Beseitigung oder Verwertung erschwert.In many cases, e.g. B. in starch production, these must be highly diluted in the carrier liquid remaining solids are removed from it, be it that they are too valuable to be lost, or be it that their remaining in the carrier liquid their disposal or utilization difficult.

Die Erfindung, die vornehmlich der Lösung dieser Aufgabe dient, sieht gleichsam die Verbindung einer Trennschleuder zur Gewinnung der hauptsächlichsten Feststoffe im reinen Zustand mit einer Trennschleuder zur Gewinnung der noch in der Trägerflüssigkeit enthaltenen restlichen Feststoffe vor.The invention, which primarily serves to solve this problem, sees the connection as it were a centrifugal separator for the extraction of the main solids in the pure state a centrifugal separator to extract the remaining solids still contained in the carrier liquid before.

Ausgehend von bekannten Trennschleudern mit waagerecht umlaufender, sich bis auf einen Höchstquerschnitt kegelig erweiternder Trommel mit Schneckenausräumung beruht ihr wesentlichesBased on known centrifugal separators with horizontally rotating, up to one Its essentials are based on the maximum cross-section of a conical widening drum with screw clearance

Kennzeicheta in einer Unterteilung der Trommel in einen der Abscheidung von Trennstoffen größerer Sinkgeschwindigkeit dienenden Abschnitt, im folgenden Flutenteil genannt, und mindestens einen weiteren, der Ausscheidung von Feststoffen geringerer Sinkgeschwindigkeit dienenden Abschnitt, der im folgenden Absetzteil genannt werden soll. Der Absetzteil und der Flutenteil bzw. die Flutenteile sind voneinander durch Stauwehre getrennt, die ίο von der Trägerflüssigkeit in der Durchflußrichtung überlaufen werden. In diesen verschiedenen Teilen der Trommel unterliegt das durchlaufende Gut bei jeweils gesonderter Ausräumung der Sinkstoffe infolge unterschiedlicher Gestaltung der Trommelquerschnitte, gegebenenfalls unterstützt durch Verminderung der Stauhöhen der Wehre, einer unterschiedlichen Schleuderbeeinflussung.Characterized in a subdivision of the drum in one of the separation of separating substances larger Sink speed serving section, in the following called flood part, and at least one another section serving to separate solids with a lower sink rate, which is to be mentioned in the following subsection. The settling part and the flood part or the flood parts are separated from each other by weirs, which ίο from the carrier liquid in the direction of flow be overrun. In these different parts of the drum, the goods passing through are included Separate removal of the suspended matter due to the different design of the drum cross-sections, possibly supported by reducing the weirs, a different one Spin influence.

Die Erfindung macht sich also für die Klassifizierung der Sinkstoffe sowie die vollständige Beao freiung der Trägerflüssigkei't von diesen nicht nur die Raum- und Zeitersparnis zunutze, die der Verwendung von Schleudern für solche Zwecke schlechthin anhängt, sondern der in einer Schleuder zusammengefaßte Arbeitsgang unterbindet auch Schädigungen der Güte der gewonnenen Feststoffe, die dann, jedenfalls in der Stärkefabrikation, eintreten, wenn die Trägerflüssigkeit langer als zwingend nötig mit den Sinkstoffen in Berührung bleibt. Da die Trägerflüssigkeit mit der vollen Umlaufgeschwindigkeit von dem einen Teil in den anderen der Maschine übertritt, fällt außerdem die bei der Anwendung einer besonderen Trennschleuder erneut aufzuwendende Beschleunigungsleistung fort, d. h. es wird eine wesentliche Kraftersparnis erzielt.The invention thus makes up for the classification of the suspended matter as well as the complete Beao Freeing the carrier liquid from these not only benefits from the space and time savings associated with use of slings for such purposes, but that in a sling Combined operation also prevents damage to the quality of the solids obtained, which then, at least in starch production, occur when the carrier liquid is longer than it is imperative that it remains in contact with the suspended matter. As the carrier liquid runs at full speed from one part to the other of the machine, this also applies when using a special centrifugal separator acceleration power to be used again, d. H. it becomes a substantial energy saving achieved.

Erfindungsgemäß ist weiterhin noch vorgesehen, daß das den Absetzteil vom Flutenteil abtrennende Stauwehr eine größere Stauhöhe aufweist als das den Flutenteil vom Ablaufboden in an sich bekannter Weise trennende Überlaufwehr. Dadurch lassen sich etwaige unerwünschte Rückstauungen vermeiden.According to the invention it is also provided that the separating the settling part from the flow part Weir has a greater water level than that of the flood part from the drainage floor, which is known per se Wise separating overflow weir. This eliminates any unwanted backwater avoid.

Durch eine weitere einfache Maßnahme kann die Schleuder gemäß der Erfindung für wahlweise Entnähme der Sinkstoffe ausgebildet werden. Das geschieht durch Ausräumen der Sinkstoffe mittels der Schnecke entgegen der Durchflußrichtung der Trägerflüssigkeit über Düsen, die in dem Winkel angeordnet sind, der zwischen dem Stauwehr und dem sich an der Durchflußrichtung anschließenden Trommelabschnitt gebildet wird. Die Zahl solcher Düsen sowie ihr Querschnitt richtet sich nach der Menge und der Beschaffenheit des Ausräumgutes. Die Querschnitte sollen veränderbar sein, was sich durch auswechselbare Anordnung unterschiedlicher Düsen ohne weiteres erzielen läßt.By means of a further simple measure, the slingshot according to the invention can be used for optional removal the suspended matter are formed. This is done by clearing out the suspended matter using the screw opposite to the direction of flow of the carrier liquid via nozzles that are in the angle are arranged, the one between the weir and the one adjoining the flow direction Drum section is formed. The number of such nozzles and their cross-section depends on the The quantity and nature of the goods to be cleared. The cross-sections should be changeable, whatever can easily be achieved by interchangeable arrangement of different nozzles.

In der folgenden Beschreibung zweier beispielsweiser Ausführungsformen der Erfindung an Hand von Zeichnungen werden die Verhältnisse näher erläutert. In the following description of two exemplary embodiments of the invention on hand The relationships are explained in more detail by means of drawings.

Fig. ι zeigt eine Trennschleuder gemäß der Erfindung, bei der ein Stauwehr die Schleudertrommel in zwei kegelige, mit ihren Höchstdurchmessern aneinanderstoßende Abschnitte unterteilt, undFig. Ι shows a centrifugal separator according to the invention, in the case of a weir, the centrifugal drum is split into two conical ones with their maximum diameters butting sections divided, and

Fig. 2 eine grundsätzlich gleiche Ausführung, bei der jedoch der Flutenteil als solcher bereits aus zwei kegeligen, mit ihren Höchstquerschnitten aneinandergesetzten Abschnitten besteht.Fig. 2 is basically the same embodiment, but in which the tide part as such is already out consists of two conical, with their maximum cross-sections juxtaposed sections.

In beiden Fällen handelt es sich um schematische Teillängsschnitte, in denen I den Flutenteil und II den Absetzteil bezeichnet.Both cases are schematic partial longitudinal sections in which I is the flood part and II referred to as the settling part.

Die Trommel besteht aus dem Einlaufboden 1 mit öffnungen 2, dem vorderen Trommelteil 3, dem mittleren Trommelteil 4, dem hinteren Trommelteil 5 und dem Auslaufboden 6, der seinerseits mit Durchlässen 7 versehen ist. Die Schleuder hat Schneckenausräumung. Diese Einrichtung besteht aus der Welle 8, dem vorderen Boden 9 mit Durchtrittsöffnungen 10, dem mittleren Boden 11, dem hinteren Boden 12 sowie dem kegeligen Schneckenmantel 13 und dem zylindrischen Schneckenmantel 14. Auf diesen Schneckenmänteln sind sowohl die Bandschnecke 15 als auch die Bandschnecke 16 mittels Stiften befestigt. Durch ein in der Zeichnung nicht angegebenes Getriebe wird sowohl die Trommel als auch die Austragschnecke in gleichem Drehsinn, aber mit verschiedenen Drehzahlen angetrieben, so daß sich zwischen Trommel und Schnecke eine dieAusräumung bewirkende Relativgeschwindigkeit ergibt.The drum consists of the inlet base 1 with openings 2, the front drum part 3, the middle drum part 4, the rear drum part 5 and the outlet floor 6, which in turn with Passages 7 is provided. The centrifuge has auger clearance. This facility exists from the shaft 8, the front floor 9 with openings 10, the middle floor 11, the rear floor 12 and the conical screw jacket 13 and the cylindrical screw jacket 14. On these screw jackets are both the Belt screw 15 as well as the belt screw 16 attached by means of pins. By a gear not specified in the drawing, both the Drum and discharge screw in the same direction of rotation, but driven at different speeds, so that there is a relative speed between the drum and the screw which causes the clearance results.

Durch die öffnungen 2 im Einlaufboden 1 treten die in dem Flutenteil abgesunkenen Bestandteile der Feststoffe, von der Schnecke 1 entgegen der Durchflußrichtung gefördert, in das Auffangrohr 17, aus dem sie dann über den Stutzen 18 entnommen werden. Zwischen dem Absetzteil II und dem Flutenteil I befindet sich ein Stauwehr 19, das die Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Trommelabschnitt I bestimmt. Nahe der vorderen Kante des Teiles II, und zwar in dem Winkel, der sich zwischen dem Stauwehr 19 und dem Trommelabschnitt 5 bildet, befinden sich Öffnungen 20, deren Zahl und Querschnitt der Menge der im Abschnitt II abgesetzten restlichen Feststoffe solchermaßen angepaßt sind, daß nur eine bestimmte Menge in das Auffangrohr 21 mit dem Ablauf 22 austritt, während der Hauptteil über das Wehr 23 am Auslaufboden abfließt. Hinter dem Wehr 23 gelangt die Trägerflüssigkeit durch die Öffnungen 7 in das Auffangrohr 24, aus dem es dann über den Stutzen 25 austritt.Step through the openings 2 in the inlet base 1 the constituents of the solids which have sunk in the flood part, from the screw 1 against the The direction of flow is conveyed into the collecting pipe 17, from which it is then removed via the nozzle 18 will. Between the settling part II and the flood part I is a weir 19, which the height of the liquid level in the drum section I is determined. Near the front edge of the Part II, namely in the angle that is between the weir 19 and the drum section 5 forms, there are openings 20, the number and cross-section of the amount of the section II settled residual solids are adapted in such a way that only a certain Quantity exits into the collecting pipe 21 with the drain 22, while the main part via the weir 23 flows off at the outlet floor. Behind the weir 23, the carrier liquid passes through the openings 7 into the collecting pipe 24, from which it then emerges via the nozzle 25.

Diese Darstellung stimmt für beide Figuren überein. Der Unterschied beruht lediglich darin, daß der mittlere Trommelteil 4 des Abschnittes I im Fall der Fig. 1 eine stetige und geradlinige Verlängerung des Trommelteiles 3 darstellt, bis am Stauwehr 19 der Höchstquerschnitt erreicht ist. Im Fall der Fig. 2 dagegen bildet der Trommelteil 4 gleichsam eine eigene Trommel, die sich nach dem Stauwehr 19 hin verjüngt. Demzufolge liegt der Höchstquerschnitt bei Fig. 2 an einer nach praktischem Ermessen festzulegenden Stelle zwischen den Trommelteilen 3 und 4 des Abschnittes I.This representation is the same for both figures. The only difference is that that the middle drum part 4 of section I in the case of FIG. 1 is a continuous and straight extension of the drum part 3 until the maximum cross-section is reached at the weir 19. in the Case of Fig. 2, however, the drum part 4 forms, as it were, its own drum, which is after Weir 19 tapers out. Accordingly, the maximum cross-section in Fig. 2 is practical Place to be determined at discretion between drum parts 3 and 4 of Section I.

Die Maschine wirkt wie folgt: Das zu trennende Gemisch aus Feststoffen und Trägerflüssigkeit trittThe machine works as follows: The mixture of solids and carrier liquid to be separated occurs

durch den Hohlzapfen des Einlaufbodens ι in dessen kegeligen Teil und erfährt hier eine Beschleunigung. Danach gelangt das Gemisch auf die Innenfläche des Schneckenmantels 13, auf dem es eine weitere Beschleunigung erhält. Durch die öffnungen 10 des vorderen Schneckenbodens 9 hindurch gelangt es dann in die Trommeln 3 bzw. 3 und 4 und bildet in diesen einen Flüssigkeitsring, dessen Innendurchmesser von dem Stauwehr 19 bestimmt wird. Durch entsprechende Festlegung dieses Innendurchmessers, durch die Wahl der Durchflußgeschwindigkeit und durch die Gestalt der Trommel 3, 4 bzw. insbesondere des Teiles 4 in Verbindung mit der Durchsatzmenge wird erreicht, daß sich im Abschnitt I der Absetzvorgang so vollzieht, wie das nach der jeweils vorliegenden Aufgabe erwünscht ist.through the hollow pin of the inlet base ι in its conical part and is accelerated here. Thereafter, the mixture reaches the inner surface of the screw jacket 13, on which it gets a further acceleration. Through the openings 10 of the front screw base 9 it then gets into drums 3 or 3 and 4 and forms a liquid ring in these, the inner diameter of which is determined by the weir 19. By defining it accordingly this inside diameter, by the choice of the flow rate and by the shape the drum 3, 4 or in particular the part 4 in connection with the throughput is achieved, that in section I the deposition process takes place as it does after the present one Task is desired.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird über das Stauwehr 19 nur noch eine im geringen Um-In the embodiment according to FIG. 1, only a small amount of

ao fang mit leichteren Sinkstoffen behaftete Trägerflüssigkeit hinwegfließen, der Rest an Sinkstoffen wird sich im Teil II absetzen. Im Fall der Fig. 2 jedoch wird ein verhältnismäßig großer Teil der Sinkstoffe mit über das Wehr 19 abfließen, der sich dann ebenfalls in dem Abschnitt II absetzt. Das Wehr 23 am Ablaufboden 6 wird in beiden Fällen von reiner Trägerflüssigkeit überlaufen; der Unterschied zwischen beiden Ausführungen liegt also in der Konzentration des durch die Düsen 20 aus der Schleuder entfernten Gutes.Ao catch the carrier liquid contaminated with lighter suspended matter flow away, the rest of the suspended matter will settle in Part II. In the case of FIG. 2, however, a relatively large part of the Sinking matter also flows off via the weir 19, which then also settles in section II. That Weir 23 on the drainage base 6 is overflown by pure carrier liquid in both cases; the difference between the two versions is therefore in the concentration of the nozzle 20 from the Slingshot removed good.

Mittels der Austragschnecke 15 werden die Feststoffe abgeschabt und dem engen Ende des Trommelteiles 3 zugeführt, von wo aus sie durch die öffnungen 2 des Einlaufbodens 1 in das Auffangrohr ^l7 gelangen. Wie erwähnt, lauf en die Bestandteile der Feststoffe mit geringer Sinkgeschwindigkeit, je nach Beschaffenheit des Trommelteiles 4, mehr oder weniger mit der Trägerflüssigkeit über das Stauwehr 19 in den hinteren Trommelteil 5, d. h.By means of the discharge screw 15, the solids are scraped off and fed to the narrow end of the drum part 3, from where they pass through the openings 2 of the inlet base 1 into the collecting pipe ^l 7 . As mentioned, the constituents of the solids run at a low sink rate, depending on the nature of the drum part 4, more or less with the carrier liquid over the weir 19 into the rear drum part 5, ie

den Abschnitt II. Hier ist der durch das Wehr 23 bestimmte Flüssigkeitsquerschnitt so groß und die Durchflußgeschwindigkeit so klein gehalten, daß sich die noch in der Trägerflüssigkeit enthaltenen restlichen Feststoffe absetzen. Sie werden auch in diesem Abschnitt mittels der Bandschnecke 16 abgeschabt und in dickflüssiger oder breiiger Gestalt den Auslaßöffnungen 20 zugeführt, durch die sie in das Auffangrohr 21 gelangen.the section II. Here the liquid cross-section determined by the weir 23 is so large and the The flow rate is kept so low that it is still contained in the carrier liquid settle remaining solids. They are also scraped off in this section by means of the belt screw 16 and supplied in a viscous or pulpy form to the outlet openings 20, through which they in reach the collecting tube 21.

Die geklärte Trägerflüssigkeit tritt über das Wehr 23 und die öffnungen 7 des Auslaufbodens 6 in das Auffangrohr 24 und fließt schließlich durch den Stutzen 25 ab. Um hierbei einem Rückstau aus dem Abschnitt II in den Abschnitt I zu begegnen, wo er durch die Vergrößerung des Flüssigkeitsquerschnittes die Durchflußgeschwindigkeit ungünstig beeinflussen würde, kann, wie eingangs erwähnt, das Wehr 23 einen größeren lichten Innendurchmesser erhalten als das Stauwehr 19.The clarified carrier liquid passes through the weir 23 and the openings 7 of the outlet base 6 into the collecting pipe 24 and finally flows off through the nozzle 25. To do this from a backwater to meet section II in section I, where he increases the liquid cross-section would have an unfavorable effect on the flow rate, as mentioned at the beginning, the weir 23 received a larger internal diameter than the weir 19.

Die Auslauföffnungen 20, die zweckmäßig auswechselbar als Düsen ausgebildet sind, können im Teil II auch an anderen Stellen, als aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, angebracht werden, insbesondere am Ende des Abschnittes II, wobei der Vortrieb der Schnecke 16 in jedem Fall zu den Auslauföffnungen führen muß.The outlet openings 20, which are expediently designed to be exchangeable as nozzles, can in the Part II can also be attached to other locations than can be seen from FIGS. 1 and 2, in particular on the End of section II, the propulsion of the screw 16 in each case to the outlet openings must lead.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Separating centrifuge with horizontally rotating drum and with auger removal, characterized by the subdivision of the drum in one of the separation of solids section serving greater sink rate (tide part) and at least one further, separated from this by means of a weir (19), the separation of solids lower sink rate serving section (settling part), in which the continuous Good if the suspended matter is cleared out separately thanks to a different design the drum cross-sections and, if necessary, also by reducing the damming heights of a different spin influence subject.

2. centrifugal separator according to claim i, characterized characterized in that the settling part (II) has one in the flow direction of the carrier liquid steadily conical decreasing cross-section and the flood part (I) a cylindrical or likewise conical, meanwhile continuously widening go cross-section.

3. centrifugal separator according to claim 1, characterized in that in the flow direction the carrier liquid of the flood part (I) after a constant conical cross-section expansion up to cylindrical or likewise to a maximum diameter from this to the weir (19) runs conically, but in the latter case extends beyond the maximum diameter in cross-section steadily decreased, while the settling part (II) behind the weir (19) has a cylindrical, expedient but also has a conical and continuously reducing cross-section.

4. centrifugal separator according to claim 2 or 3, characterized in that the settling part the weir (19) separating from the flood part has a greater damming height than that of the sedimentation part overflow weir (23) separating from the drainage base (6).

5. centrifugal separator according to claims 1 to 4, characterized in that the clearing the suspended matter by means of the screw (16) against the flow direction of the Carrier liquid takes place via nozzles (20), which can be exchanged in order to change the passage cross-sections are arranged.

1 sheet of drawings

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