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Waagerecht gelagerte Vollmantelzentrifuge Die Erfindung bezieht sich
auf eine waagerecht gelagerte Vollmantelzentrifuge mit Schneckenaustragung der Feststoffe
und koaxial ineinander angeordneten, kegelig verjüngten Schleudertromme.ln mit je
einem Stauraum für die Flüssigkeit, von denen die innere Schleudertrommel in den
Stauraum der zweiten Trommel einmündende Auslaufbohrungen aufweist und die zweite
Trommel in der ihren Stauraum begrenzenden Stirnwand mit Überlauföffnungen für die
abgesetzte Flüssigkeit versehen ist.
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Derartige. Vollmantelzentrifugen sind bisher zum Trennen von Suspensionen
verwendet worden, deren Feststoffe aus körnigen und faserigen Bestandteilen bestehen
und bei denen es hauptsächlich auf die Gewinnung des körnigen Festgutes ankommt,
während auf die Trennung der faserigen Gutbestandteile von der Flüssigkeit weniger
Wert gelegt wird. Für diese Schleudergüter haben sich diese Zentrifugen durchaus
bewährt, denn sie ermöglichen durch die Schneckenaustragung des körnigen Feststoffes
aus jeder der Schleudertrommeln eine gute Ausbeute des Schleudergutes und ausreichende
Abtrennung der faserigen Feststoffe, die von der Gutflüssigkeit mit fortgeführt
werden.
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Indessen sind für manche Schleudergüter, die eine leichtflüssige schlammartige
Beschaffenheit und ein feinkörniges gleichmäßiges Gefüge aufweisen und bei denen
eine weitgehende Klärung der Gutflüssigkeit sowie eine durchgreifende Trocknung
des Gutfeststoffes aus fabrikatorischen
Gründen unerläßlich ist,
diese bekannten Zentrifugen nicht geeignet, weil die in der inneren Schleudertrommel
vorgesehene Austragschnecke wegen ihrer aufwühlenden Wirkungsweise eine ausreichende
Klärung der Gutflüssigkeit nicht zuläßt und die in den in beiden Schleudertrommeln
im Bereich des Austragendes vorgesehenen Trockenräume für nur den aus der zugeordneten
Schleudertrommel ausgetragenen Feststoff zu einer befriedigenden Trocknung desselben
nicht ausreichen. Außerdem ergeben die bekannten, nur teilweise ineinander angeordneten
und mit gleicher Drehzahl umlaufenden Schleudertrommeln eine große Baulänge und
einen beträchtlichen Platzbedarf der Zentrifuge. Außerdem ist bei den bekannten
Zentrifugen die Schleudertrommel an beiden Enden gelagert, wodurch die Zugänglichkeit
zum inneren Schleuderraum beeinträchtigt wird. Auch weist jede Schleudertrommel
ihren eigenen Schneckentragkörper auf, durch den der Gesamtdurchmesser des Trommelaggregates
sehr groß wird, so daß die bekannten Zentrifugen ein hohes Baugewicht haben.
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Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Vollmantelzentrifuge
mit den eingangs beschriebenen Merkmalen so weiterzubilden, daß sie für leichtflüssige
schlammartige Schleudergüter mit feinkörniger einheitlicher Struktur geeignet ist
und ein möglichst klares Filtrat sowie einen weitgehend getrockneten Feststoff bei
guter Zugänglichkeit zu den Innenteilen der Schleudertrommeln und einen geringen
Platzbedarf ergibt.
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Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß
die innere Vollmanteltrommel zur Vorklärung des Schleudergutes lediglich vor dem
als Stauscheibe ausgebildeten Überlauf Bohrungen zum Abführen der abgesetzten Feststoffe
und nur auf ihrer Außenseite eine Austragschnecke aufweist, die mit der äußeren
Vollmanteltrommel zum Austragen der Feststoffe in Richtung auf das verjüngte Ende
zusammenarbeitet, und daß beide Schleudertrommeln frei fliegend gelagert sowie mit
unterschiedlicher Drehzahl angetrieben sind. Eine besonders günstige Ausführungsform
der erfindungsgemäß ausgebildeten Vollmantelzentrifuge in bezug auf eine erhöhte
Wirksamkeit des Nachtrocknungsvorganges ergibt sich dadurch, daß die zweite Trommel
zum Nachtrocknen der durch die Austragschnecke aus dieser ausgetragenen Feststoffe
von einer Siebtrommel umschlossen sowie auf ihrem Außenmantel mit einer zweiten
Austragschnecke versehen ist und daß die Siebtrommel mittels einer am verjüngten
Ende angeordneten ringförmigen Stirnwand mit dem Begrenzungsrand der inneren Trommel
verbunden ist.
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In vorteilhafter Weise wird durch die frei fliegende Lagerung der
Schleudertrommeln die Einführung des Einlaufrohres durch das offene Trommelende
in Richtung des Trommelumlaufes ermöglicht, wodurch ein das Absetzen der Schleudergutfeststoffe
nicht störendes Eintragen des Einlaufgutes in Richtung des Trommelumlaufes ermöglicht
wird. Außerdem wird durch die freie Zugänglichkeit zum Schleuderraum die Wartung,
insbesondere die Reinigung der Schleudertrommel und die Beobachtung des Schleudervorganges,
erleichtert. Ein weiterer Vorteil ist die kurze Baulänge der Zentrifuge, die erst
eine frei fliegende Lagerung der Schleudertrommeln ermöglicht und durch welche die
vollständige Ineinanderanordnung der folgenden Trommeln erzielt wird. Dabei weist
das Schleudertrommelaggregat einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser auf, der
sich durch die Verwendung der jeweils vorgeschalteten Schleudertrommel als Schneckentragkörper
ergibt. Die der zweiten Trommel nachgeschaltete, als Siebtrommel ausgebildete Schleudertrommel
gewährleistet eine weitgehende Nachtrocknung. Sie kann zur weiteren Vereinfachung
der Zentrifuge, insbesondere für leicht trocknende Schleudergüter, auch unmittelbar
an die innere Schleudertrommel angeschlossen werden, wobei deren Bauart hinsichtlich
der Austragung des Schleudergutfeststoffes z. B. mittels Auslaufbohrungen oder einer
Austragschnecke für die Anwendung dieser Siebtrommel ohne Bedeutung ist.
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Es sind zwar schon Zentrifugen mit zwei konzentrisch ineinander angeordneten
Schleudertrommeln bekanntgeworden, von denen die äußere als kegelförmige Vollmantel-Absetztrommel
und die innere als zylindrische Schleudertrommel ausgebildet ist. Das in die innere
Schleudertrommel eingetragene schlammige Schleudergut von uneinheitlicher Korngröße
durchfließt hierbei zunächst den Siebmantel der inneren Schleudertrommel, wobei
die grobkörnigen Gutbestandteile zurückgehalten und durch eine Austragschnecke in
den Trockenteil der zweiten Trommel ausgetragen werden, während die feinkörnigen
Gutbestandteile in der zweiten Trommel abgesetzt und gemeinsam mit den grobkörnigen
durch eine in dieser- angeordneten Austragschnecke aus dieser ausgetragen werden.
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Es sind auch Zentrifugen bekannt, die ebenfalls für Schleudergüter
uneinheitlicher Korngröße bestimmt sind und sich von den vorstehenden dadurch unterscheiden,
daß die Innentrommel in Einlaufrichtung des Schleudergutes kegelförmig erweitert
ist, wodurch die Austragschnecke entbehrlich wird, und daß an dem engen Teil der
zweiten Trommel eine zum Austragende treppenartig erweiterte Siebtrommel angeordnet
ist. Aus dem über die innere Siebtrommel fließenden Schleudergut werden die grobkörnigen
Gutbestandteile ausgeschieden und gleiten über den erweiterten Siebmantel der inneren
Schleudertrommel auf den Trockenteil der zweiten Trommel, aus der sie gemeinsam
mit dem imAbsetzteil dieser Schleudertrommel abgesetzten Fest- bzw. Sinkstoffen
mittels umlaufender Schaber durch die dieser Schleudertrommel nachgeschaltete Siebtrommel
gefördert und nachgetrocknet werden. Zum Trennen von Schleudergütern einheitlicher
feiner Korngröße eignen sich diese Zentrifugen jedoch nicht, weil die feinkörnigen
Schleudergutbestandteile mit der
Schleudergutflüssigkeit durch die
Maschen der inneren Siebtrommel hindurchtreten und in der zweiten Trommel mit der
Gutflüssigkeit durch die aufwühlende Wirkungsweise der Austragschnecke vermischt
werden, wodurch das Absetzen der Schleudergutfeststoffe beeinträchtigt wird, so
daß infolge der unzureichenden Vorklärung weder ein Klarablauf der Gutflüssigkeit
noch ein ausreichend getrockneter Gutfeststoff als Endprodukt entsteht.
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In der Zeichnung ist eine Vollmantelzentrifuge gemäß derErfindung
in zweiAusführungsbeispielen im Längsschnitt schematisch dargestellt. Es zeigt Abb.
i eine Vollmantelzentrifuge mit zwei koaxial ineinander angeordneten Vollmanteltrommeln,
Abb. 2 eine gleiche Zentrifuge, jedoch mit einer weiteren, die beiden Vollmanteltrommeln
koaxial umschließenden und als Siebtrommel ausgebildeten Schleudertrommel.
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Zum weitgehenden Klären der Flüssigkeit und durchgreifenden Trocknen
der Feststoffe schlammartiger Schleudergüter mit einer einheitlichen und feinkörnigen
Struktur soll eine Zentrifuge dienen, die beim Ausführungsbeispiel nach Abb. i zwei
konzentrisch ineinander angeordnete Vollmanteltrommeln i und 2 aufweist, von denen
die innere Schleudertrommel i am Außenmantel mit- einer Austragschnecke 3 versehen
ist. Der Erfindung gemäß sind beide Schleudertrommeln mittels der Lager .4 und 5
waagerecht und fliegend gelagert. Der Antrieb der inneren Schleudertrommel i erfolgt
durch eine als Vollwelle ausgebildete Welle 6, die in der zum Antrieb der zweiten
Trommel e vorgesehenen und als Hohlwelle 7 ausgebildeten Trommelwelle gelagert ist.
Beide Wellen werden über ein Zahnradvorgelege 8 mittels eines mit der Welle 9 des
Zahnradvorgeleges 8 verbundenen, in der Zeichnung nicht dargestellten Motors mit
unterschiedlicher Drehzahl angetrieben. Zum Eintragen des Schleudergutes in die
innere Schleudertrommel i dient in üblicher Weise ein Einlaufrohr io, dessen in
das offene Trommelende ragendes Ende in Drehrichtung der inneren Schleudertrommel
i abgebogen ist, um einerseits ein stoßfreies Beschleunigen des Schleudergutes auf
die Umfangsgeschwindigkeit dieser Schleudertrommel zu erreichen und andererseits
das Absetzen der Feststoffe im Absetzraum der Schleudertrommel i nicht zu beeinträchtigen.
Im Abstand von der Stirnwand i i dieser Schleudertrommel ist eine ringscheibenförmige,
als Überlauf für die Schleudergutflüssigkeit dienende Stauscheibe 12 auf dem Trommelmantel
angeordnet. Da in der inneren Schleudertrommel i keine Austragschnecke vorgesehen
ist, vermag sich der Schleudergutfeststoff ungestört durch eine solche oder durch
das Einlaufgut abzusetzen, so daß das über die Stauscheibe 12 abfließende flüssige
Schleudergut nur geringe Feststoffmengen mitführt. Beiderseits der Stauscheibe 12
sind mehrere gleichmäßig auf dem Trommelumfang verteilte, düsenartig ausgebildete
Auslaufbohrungen 13 und 14 im Trommelmantel vorgesehen, von denen die in Einlaufrichtung
vor der Stauscheibe 12 liegende Auslaufbohrung 13 zum Austragen des dickflüssigen
Schleudergutfeststoffes aus dem Absetzraum der Schleudertrommel i und die andere
Auslaufbohrung 14 zum Ableiten des über die Stauscheibe 12 fließenden flüssigen
Schleudergutes dient. Um das Vermischen der beiden Schleudergutbestandteile beim
Auftreffen auf dem Innenmantel der zweiten Trommel -- zu vermindern, sind die Auslaufbohrungen
13 und 14. in Ausflußrichtung auseinanderweisend im Trommelmantel angeordnet. Ferner
sind in der Stirnwand der zweiten Trommel - Überlauföffnungen 15 für das flüssige
Schleudergut angeordnet.
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Die auf demAußenmantel der inneren Schleudertrommel i angeordnete
Austragschnecke 3, die somit von dieser Schleudertrommel gegenüber der -zweiten
Trommele mit geringem Drehzahlunterschied angetrieben wird, fördert hierbei das
aus der Auslaufbohrung 13 austretende dickflüssige Schleudergut sogleich nach dessen
Austritt zur Trocknung desselben über den Innenmantel der zweiten Trommel e. Am
Trommelende wird der getrocknete Gutfeststoff in die Auffangkammer 16 für den Schleudergutfeststoff
ausgetragen, während die durch die Auslaufbohrung 14. die zweite Trommel e verlassende
Flüssigkeit in einem an dieser Trommel angeordneten Auffangraum 17 aufgefangen wird.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb.2 ist der Trommel -> eine weitere,
als Siebtrommel 18 ausgebildete kegelförmige Schleudertrommel nachgeschaltet, durch
die ein Nachtrocknen des aus der Trommele ausgetragenen Schleudergutfeststoffes
erfolgen soll. Diese Siebtrommel ist mit ihrer am engeren Ende angeordneten, einseitig
abschließenden Stirnwand i9 am Begrenzungsrand 2o der Eintragöffnung 21 der inneren
Schleudertrommel i befestigt und umschließt koaxial die Schleudertrommeln i und
2. Auf dem Außenmantel der Trommel 2 ist eine Austragschnecke 22 angeordnet, deren
Gänge gegenüber denen der Austragschnecke 3 gegenläufig ausgebildet sind. Das in
der Trommel 2 vorgetrocknete Gut fließt nach seinem Austritt aus dem offenen Ende
23 dieser Trommel an der Stirnwand i9 der Siebtrommel 18 in diese ein und wird durch
die Austragschnecke 22 zum weiten Ende der Siebtrommel 18 gefördert, wobei es den
Rest der Schleudergutflüssigkeit durch die Einwirkung der Fliehkraft abgibt und
in weitgehend trockenem Zustand das andere offene Siebtrommelende verläßt, um in
der für den Gutfeststoff vorgesehenen Auffangkammer 24. aufgefangen zu werden.