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Schneckenschleuder zum Trennen einer festen und zweier flüssiger Komponenten
von Suspensionen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneckenschleuder zum Trennen
einer festen und zweier flüssiger Komponenten von Suspensionen mit einer waagerecht
gelagerten, zum Austragende für die Feststoffe kegelig verjüngten Vollmanteltrommel
und in eine vorbestimmte Stauhöhe einstellbare Überläufe in der dem Austragende
gegenüberliegenden Trommelstirnwand.
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Die bekannten Schleudern dieser Art dienen dazu, Feststoffe aus Flüssigkeiten
abzuscheiden. Während die in der Flüssigkeit abgesetzten und im Bereich des weiten
Trommelendes auf dem Trom; melmantel angesammelten Feststoffe mittels der Austragschnecke
aus der Flüssigkeit herausgehoben und über das enge Trommelende ausgetragen werden,
fließen die Flüssigkeiten über den Überlauf in der das weite Trommelende abschließenden
Stirnwand ab. Dieser Überlauf ist durch mehrereDurchbrechungen in der Stirnwand
gebildet, die durch in diese dicht eingepaßte Schieber, durchlochte Drehscheiben
od. dgl. verstellbar sind. Hierdurch kann der Flüssigkeitsspiegel irii Schleuderraum
so eingestellt werden, daß auf dem aus dem Flüssigkeitsspiegel herausragenden Mantel
im Bereich des engen Trommelendes eine Nachtrockungszone für den Feststoff entsteht.
Es ist auch bekannt, den Trommelmantel derartiger Schleudern in der Nachtrocknungszone-als
Siebmantel auszubilden und die
durch diesen, abgeschleuderte Flüssigkeit
getrennt abzuleiten. Jedoch lassen sich mit diesen, eine oder zwei örtlich getrennte
Flüssigkeitsauslaßstellen aufweisenden Schleudern aus den zwei Flüssigkeiten und
einen Feststoff enthaltenden Suspensionen nur der Feststoff von den Flüssigkeiten,
nicht aber die Flüssigkeiten in ihre Komponenten trennen. Hierzu ist es erforderlich,
die abgetrennten Flüssigkeiten in einem der Schneckenschleuder nachgeschalteten
Separator einem besonderen Trennvorgang zu unterziehen. Indessen bedingt dieser
zusätzliche Schleuderprozeß nicht nur einen Mehraufwand an Arbeit, Zeit und Energie,
sondern auch einen solchen an Anlagekosten und Platzbedarf.
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Ferner ist eine Schneckenzentrifuge bekanntgeworden, die zum Trennen
von mit Wasser aufbereiteten Erzen in zwei Bestandteile verschiedenen spezifischen
Gewichtes dient, wobei die spezifisch schwereren Feststoffbestandteile von einer
Trägerflüssigkeit aufgenommen werden, die vom Waschwasser getrennt aus der Schleudertrommel
abgeführt werden soll. Hierbei werden die Feststoffe von einer dem Trommelmantel
angepaßten zylindrischen Austragschnecke in zwei übereinanderliegenden Schichten
zu einem als Trockenraum dienenden kegelförmig verjüngten Trommelteil gefördert,
um durch diesen hindurch mittels zweier konzentrisch ineinander angeordneter Austragschnecken
getrennt ausgetragen zu werden.
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Am entgegengesetzten Trommelende sind in der Stirnwand jeder Flüssigkeit
zugeordnete Überlauföffnungen vorgesehen, die einen den Schichthöhen entsprechenden
radialen Abstand voneinander aufweisen.
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Mit dieser bekannten Schneckenzentrifuge läßt sich zwar ein getrenntes
Austragen der im spezifischen Gewicht verschiedenen Flüssigkeiten und Feststoffe
erzielen, jedoch hierbei nicht vermeiden, daß die spezifisch leichteren Feststoffe
beim Vorschub der Austragschnecke von der schwereren Flüssigkeit benetzt werden.
Mithin ist diese Zentrifuge nicht für Schleudergüter verwendbar, bei denen es auf
ein Feststoffendprodukt ankommt, das keinen Gehalt an der schwereren Flüssigkeit
aufweist, wie es beispielsweise bei der Entölung von mit Wasser vermengtem Fischmehl
erforderlich ist, um dieses durch den vollständigen Wasserentzug haltbar zu machen.
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Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Schneckenschleuder
der eingangs bezeichneten Art so weiterzubilden, daß bei einer scharfen Trennung
und ausreichenden Klärung der flüssigen Bestandteile der Suspension ein weitgehend
von der schwereren Flüssigkeit befreiter Schleudergutfeststoff erhalten wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
vom Schleuderraum im Bereich des größten Trommelquerschnittes mittels einer koaxial
angeordneten zylindrischen Siebeinlage einen zur Aufnahme der spezifisch schwereren
Flüssigkeit dienenden schneckenfreien Ringraum abzuteilen, der einen oder mehrere
von den Über-Läufen für die leichtere I'i,issigkeitskomponente unabhängige Überläufe
aufw ist. Die Überläufe für die spezifisch leichtere und Thwerere Flüssigkeitskomponente
sind in an sich bekannter Weise im radialen Abstand voneinander in der Trommelstirnwand
angeordnet, oder der Überlauf für die spezifisch schwerere Flüssigkeitskomponente
ist am Trommelmantel angeordnet und durch einen im Bereich der Siebeinlage durchbrochenen
Innenmantel vom siebfreien Teil des Schleuderraumes abgetrennt. Zur Einstellung
der Stauhöhe sind an sich bekannte Schieber, durchlochte Drehscheiben od. dgl. vorgesehen.Entsprechend
demMengenverhältnis und dem spezifischen Gewicht der Flüssigkeitskomponenten werden
die Schieber bzw. Drehscheiben so eingestellt, daß der Siebbelag in der Trennfläche
dieser Flüssigkeiten liegt: Hierdurch ist gewährleistet, daß der sich auf dem Siebbelag
und Vollmantel absetzende Feststoff durch die Austragschnecke lediglich durch die
leichtere Flüssigkeit gefördert wird und daher praktisch nur eine aus dieser Flüssigkeit
gebildete Restfeuchtigkeit enthält. Dies ist für manche Schleudergüter von Bedeutung;
z. B. für die Schleuderung eines Öl-Extraktionsflüssigkeit-Feststoff-Gemisches,
b°i dem für die Verwendung des ausgeschleuderten Feststoffes ein Restgehalt an
öl ohne Belang ist, während ein Gehalt an Extraktionsflüssigkeit die Haltbarkeit
des Feststoffes beeinträchtigen würde.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigt Abb. i eine Schneckenschleuder im Längsschnitt mit einem in
der Trommelstirnwand angeordneten Überlauf für die spezifisch leichtere Flüssigkeit
und einem weiteren, am Trommelmantel angeordnetenÜberlauf für die spezifisch schwerere
Flüssigkeit, Abb. a eine Schneckenschleuder im Längsschnitt mit den in der Trommelstirnwand
vorgesehenen Überläufen für die beiden Flüssigkeiten.
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Eine Schneckenschleuder zum Trennen von zwei flüssigen und einer festen
Komponente von Suspensionen ist mit einer waagerecht gelagerten Vollmanteltrommel
ausgerüstet, die mit einem Innenmantel i und einem diesen konzentrisch umschließenden
äußeren Trommelmantel a versehen ist. Beide Trommelmäntel schließen mit der Trommelachse
den gleichen Winkel ein und sind an einer gemeinsamen Trommelstirnwand 3 befestigt.
Zwischen dieser und dem Innenmantel i ist eine zylindrische Siebeinlage 4 koaxial
angeordnet und der Innenmantel i im Bereich der Siebeinlage 4 mit mehreren Durchbrechungen
5 versehen, durch die der Innenraum des Innenmantels i mit dem Raum 6 zwischen den
beiden Trommelmänteln in Verbindung steht. Der Ausführungsgegenstand nach der Erfindung
kann auch so ausgebildet sein, daß an Stelle der Siebeinlage 4 der Innenmantel i
als Sieb ausgebildet oder auf dem Innenmantel i ein diesem angepaßter kegelförmiger
Siebbelag vorgesehen ist. Im Innenraum des Innenmantels ist eine Austragschnecke
7 zum Austragen des auf der Siebeinlage 4 und dem Innenmantel i abgesetzten
Feststoffes
über das engere Trommelende 8 angeordnet. Durch die Siebeinlage4 wird der Schleuderraum
9 der Vollmanteltrommel in einen von den Gängen der Austragschnecke 7 bestrichenen
Ringraum io und einen schneckenfreien - Ringraum i i unterteilt. Die Trommelwelle
12 ist in bekannter Weise hohl ausgebildet und in dem Hohlraum die volle Schneckenwelle
13 gelagert. Beide Wellen werden wie üblich mit unterschiedlicher Drehzahl angetrieben,
um eine die Feststoffaustragung bewirkende Relativbewegung der Austragschnecke 7
gegenüber dem Innenmantel i zu erhalten. Die Austragschnecke 7 ist mittels eines
Schneckentragkörpers 14 auf der Schneckenwelle 13 befestigt. Die Zuführung
des Schleudergutes erfolgt über ein feststehendes Einlaufrohr 15 und die mittels
einer Stopfbüchse 16 mit diesem drehbar verbundene, teilweise hohl ausgebildete
Schneckenwelle 13 in den Hohlraum des Schneckentragkörpers 14 und von hier durch
im Bereich des freien Siebeinlagenendes im Schneckentragkörper 14 angeordnete Durchbrechungen
17 auf die Siebeinlage 4 bzw. auf den an diese anschließenden Teil des Innenmantels
i. Während des Schleudervorganges scheiden sich die Flüssigkeiten entsprechend ihrem
spezifischen Gewicht in konzentrische Ringschichten ab, und zwar bildet die spezifisch
leichtere Flüssigkeit eine innere Ringschicht im Raum iö, und die spezifisch schwerere
äußere Ringschichten in den Räumen 6 und i i. Zur Ableitung der Flüssigkeit aus
dem Raum io sind in der Trommelstirnwand 3 Überlauföffnungen 18 vorgesehen, deren
Stauhöhe mittels dicht in der Trommelstirnwand 3 eingefügter Schieber
19 veränderbar ist. Das freie Ende des äußeren Trommelmantels 2 ist durch
seinen flanschartig ausgebildeten Rand 2o als Überlauf 21 für die schwerere Flüssigkeit
ausgebildet. Mittels eines auf dem Innenmantel i angeordneten und auf ihm axial
verschiebbaren Ringflansches 22 läßt sich die überlaufmenge verändern und hierdurch
der Trennspiegel zwischen der schwereren und der leichteren Flüssigkeit heben oder
senken. Er wird zweckmäßigerweise so eingestellt, daß die Siebeinlage 4. in ihm
liegt. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß der Feststoff beim Austragen nur
durch die spezifisch leichtere Flüssigkeit gefördert wird und daher nach dem Austragen
praktisch nur einen Restgehalt an dieser Flüssigkeit aufweist. Durch Einstellen
des Schiebers ig läßt sich die Überlaufmenge der leichteren Flüssigkeit an da, Mengenverhältnis
der beiden Flüssigkeiten anpassen.
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In Abb. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die
Überläufe für beide Flüssigkeiten an der Trommelstirnwand3 derVollmanteltrommel
angeordnet sind, so daß der äußere Trommelmantel entfällt. Der einzige Vollmantel
23 darf daher keine Durchb.rechungen im Bereich der Siebeinlage 4 aufweisen. An
die Außenfläche der Trommelstirnwand 3 sind Überläufe 24 aufweisende Ringgefäße
25 angebracht, die durch Bohrungen 26, 2; mit den Räumen i o, i i zur Aufnahme der
spezifisch schwerereri und leichteren Flüssigkeit in Verbindung stehen. Die Überläufe
24 in den Ringgefäßen 25 sind durch Drehscheiben 28 mit spiralig angeordneten Durchgangsöffnungen
29 abgedeckt. Durch Verdrehen dieser Scheiben läßt sich die Stauhöhe der zugeordneten
Flüssigkeiten verstellen. Für sehr feinkörnige Schleudergüter kann es zweckmäßig
sein, auf der Siebeinlage 4 eine Hilfsfilterschicht aus dem angeschwemmten Feststoff
oder einem anderen Filtermittel zu bilden. Hierzu sind die im Bereich der Siebeinlage
4 befindlichen Gänge der Austragschnecke 7 in bekannter Weise mit einem kleineren
Durchmesser gegenüber der Siebeinlage4 ausgebildet, damit die Gänge das Filtermittel
nicht mit austragen können.