EP0466751B1 - Verfahren zum betrieb einer schubzentrifuge - Google Patents

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EP0466751B1
EP0466751B1 EP90905502A EP90905502A EP0466751B1 EP 0466751 B1 EP0466751 B1 EP 0466751B1 EP 90905502 A EP90905502 A EP 90905502A EP 90905502 A EP90905502 A EP 90905502A EP 0466751 B1 EP0466751 B1 EP 0466751B1
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EP
European Patent Office
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pusher plate
mixture
pusher
process according
drum
Prior art date
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Application number
EP90905502A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0466751A1 (de
Inventor
Werner Dr. Stahl
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0466751B1 publication Critical patent/EP0466751B1/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B3/00—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering
    • B04B3/02—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering discharging solid particles from the bowl by means coaxial with the bowl axis and moving to and fro, i.e. push-type centrifuges

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a pusher centrifuge, in which a moving floor is moved cyclically relative to a sieve drum in the axial direction between an advanced and a retracted position in a forward or backward movement, the pusher centrifuge discontinuously mixing a mixture of substances in synchronization with the pusher cycle of the Moving floor is fed and a solid cake is formed on the sieve drum, at least the majority of the mixture of substances being fed in only when the moving floor has started the backward movement from the advanced position.
  • a filling device for centrifuges in which a moving floor is moved relative to a drum continuously in the axial direction between an advanced and a retracted position.
  • the application of the centrifugal drum is stopped when the moving floor moves forward before reaching the foremost moving floor position.
  • the supply of fresh centrifugal material to the drum is started again, the loading also taking place when the moving floor is in its fully retracted position.
  • the loading of the drum with fresh centrifugal material thus takes place when leaving the advanced position of the moving floor beyond the retracted position of the moving floor until the moving floor interrupts the supply of centrifugal goods on its way to its fully advanced position.
  • the moving floor does not completely strip off the solid cake which forms as it moves forward, but rather pushes it forward in sections until the end of the solid cake has reached the end of the drum.
  • the pressure increase only begins after the moving floor moves forward after a certain distance when the solid cake has already accumulated. Due to the very short stroke of the moving floor in relation to the drum length, reliable advancement of the solid cake is not guaranteed, i.e. the puff cake will build up more and more.
  • the accumulation of the solid cake has the result that on the one hand the desired amount of solid cake cannot be pushed away from the drum.
  • the desired dehumidification in the rear area of the drum is no longer achieved, since the amount of solid cake increases considerably due to the accumulation and a low residual moisture can no longer be achieved.
  • a push centrifuge which has two centrifugal drums and is moved cyclically in the axial direction between an advanced and a retracted position in the thrust members relative to the drums. With this push centrifuge, fresh centrifuged material is constantly fed in via a line and placed in one or the other centrifugal drum.
  • the fresh centrifuged material is fed in with respect to each drum when the respective moving floors move back, begins in the foremost position of the moving floors and is continued until they are in the rearmost position. Accordingly, two feed zones of the pusher centrifuge are operated alternately with fresh centrifuged material.
  • the invention has for its object to provide a method with which a particularly large mixture throughput can be achieved with low residual moisture.
  • the invention provides that the mixture supply is completely stopped by a substance-dependent rest period before the time at which the moving floor begins the forward movement from the retracted position and that the predefinable rest period is set depending on the properties of the mixture of substances that the solid cake has such a high shear strength due to partial dehumidification that the solid cake can be pushed through the moving floor without any significant compression from the sieve drum.
  • the drum of the push centrifuge is only fed after leaving the front dead center of the push floor and only until a certain time before the beginning of the following forward movement of the push floor, the solid cake can be largely drained.
  • the rest time available for the solid cake according to the invention allows the solid cake to drain accordingly, whereby the solid cake solidifies accordingly can.
  • the solid cake is not compressed by the moving floor, but pushed off as a block from the drum.
  • the feed flow is interrupted in such a timely manner that before the beginning of the shifting of the solid cake it has time for dewatering and can thereby achieve the necessary strength.
  • batch mixture mixture is understood to mean that the mixture is not fed to the push centrifuge continuously, but only in certain positions of the push floor or at certain times. Accordingly, there are phases in which mixture is fed to the pusher centrifuge and phases in which no mixture is fed.
  • a cycle of the moving floor is the section in which the moving floor performs a constantly repeating movement between the advanced position, the so-called dead center (VT) and the retracted position, the so-called rear dead center (HT).
  • a cycle begins in this case from the forward movement of the moving floor to the front dead center and the subsequent backward movement of the moving floor to the rear dead center and, if appropriate, to the renewed forward movement of the moving floor if the moving floor does not immediately make a forward movement again at the rear dead center, but there is a certain rest period at the back dead center in the rest position.
  • the entire amount of the mixture of substances is only supplied when the moving floor has started the backward movement from the advanced position, that in an operating mode of the pusher centrifuge, in which the pusher floor runs continuously one cycle after the other and between the turning points is constantly in motion, the feeding of the material mixture is started when the moving floor has covered a third of the way of its backward movement and that the feeding of the mixture of substances is stopped when the moving floor has covered two thirds of the way of its return movement.
  • the capacity of the barrel of the pusher centrifuge is particularly large, with the solid cake applied leaving enough time for dewatering in order to achieve the necessary strength.
  • the moving floor remains in a retracted position during the mixture supply. In this position, the solid cake has the time required for draining, in which the cake on the drum is also sufficiently firm.
  • An optimized use can also be achieved in that a mixture is fed in before the front dead center of the moving floor is reached.
  • the amount of the mixture which is supplied before reaching the dead center of the moving floor and beyond it, must be less than the amount with which the drum is then applied. Because a smaller amount of exposure is initially applied, the solid cake still has sufficient time to drain and thus to solidify. As a result of the initially lower amount of exposure, the pusher centrifuge is not flooded and the liquid in the solid cake has already drained to such an extent that storage volume in the solid cake has been freed again. which can be filled with liquid. With this procedure, there is no longer any fear of crushing the solid cake.
  • the mixture inflow is controlled with at least one valve.
  • the valve in the inlet pipe is expediently arranged as close as possible to the drum in order to prevent the mixture from overflowing.
  • the valve can be designed as an electromagnetically actuated valve, to which control pulses are supplied which are derived from the position or the operating pressure of the moving floor.
  • valve is controlled depending on the operating pressure of the moving floor.
  • the valve can be designed as a pressure-actuated valve which is connected to the hydraulics of the moving floor via pressure lines.
  • the operating pressure of the moving floor fluctuates with the different pushing phases in the pushing cycle and, like the position of the moving floor, is therefore ideally suited for controlling the mixture supply.
  • the mixture is fed with a discontinuously operating feed pump, which is operated in synchronization with the overrun cycle. This eliminates problems that may arise when using valves, e.g. Avoid thickening of the mixture, clogging of the valve etc.
  • the mixture is preferably over an inlet pipe with at least two separate channels, of which at least one channel is connected to an additional mixture supply.
  • the supply can also take place in such a way that it switches between a larger and a smaller inflow.
  • a hydrocyclone is connected upstream in the two channels, the underflow of the hydrocyclone serving as a constant mixture feed and the overflow of the hydrocyclone serving as an additional mixture feed.
  • the continuously supplied mixture is thus enriched with solid matter and can be better enforced even during the phase that is still critical for the mixture uptake.
  • the mixture absorption capacity during the phase which is particularly favorable for the mixture absorption is so great that the mixture feed not enriched in solid matter can be switched on from the overflow of the hydrocyclone. This also increases the throughput through the pusher centrifuge.
  • a regulation for an additional mixture supply can be carried out in a simple manner if a measuring sensor for the position or for the pressing pressure of the moving floor is arranged on the push centrifuge and if the additional supply can be controlled by the measuring signal.
  • the measurement signal can be used to actuate valves or additionally operating pumps, with control logic controlling both the opening / closing ratio of the mixture supply and the phase position of the opening / closing cycle in relation to the cycle of the moving floor. This is necessary, for example, if a longer piece of inlet pipe is arranged between the control valve and the additionally operating feed pump and the drum, the after-run of the mixture having to be provided by suitably brought forward control times.
  • the invention in a preferred embodiment deliberately introduces a rest period for the moving floor at the rear dead center, in which the on the Sieve drum built solid cake should have time and opportunity to be dehumidified and solidified at the same time.
  • the invention makes use of the knowledge that the continuous and constant movement of the moving floor, in which the forward movement of the moving floor directly follows the previous backward movement in the usual mode of operation of a push centrifuge, is not necessarily particularly favorable with regard to the highest possible throughput of solids . Rather, the invention teaches that after the pusher centrifuge has been filled and the free water has been partially filtered off, a further period of time must be available for the cake in which the cake is further dehumidified and solidified before the pusher floor is again moved forward.
  • the advantages according to the invention are simultaneously made in this way according to the invention achieved that an extraordinarily large throughput is achieved, that the cake can be pushed off the sieve drum with relatively little force and that at the same time a low residual moisture can be maintained.
  • the required rest time which is to be observed according to the invention, can either take place when the push floor is in its backward movement, or the push floor can be stopped during this rest time after a rapid movement at the rear dead center.
  • a pusher centrifuge 10 is shown, by means of which the procedure for the separation of a mixture or a suspension is illustrated.
  • the pusher centrifuge 10 contains a suspension 12 rotatable about the axis A for a screening drum consisting of two axial cylinder sections 14, 16.
  • the first cylinder section 14 is designed as a circular cylinder and is connected to the suspension 12 via the drum rear wall 17.
  • a conical second cylinder section 16 adjoins the open side of the first cylinder section 14.
  • slotted screens 18 are arranged for separating the mixture into solid and filtrate. The filtrate penetrates openings formed in the radial direction in the drum 14, 16 and thus passes into a filtrate space 32.
  • An inlet pipe 20 is guided into the drum 14, 16 and is arranged in the last section 22 axially to the drum 14, 16 .
  • a radially extending funnel-shaped sliding floor 24 is rotatably arranged on the end of the drum 14, 16 facing the rear wall 17 of the drum. The edge of the sliding floor 24 is essentially flush with the inner wall of the first cylinder section 14.
  • the push floor 24 is axially displaceable relative to the drum 14, 16 via a hydraulically operated push rod 26.
  • Connected to the push floor 24 is an inlet funnel 28 which is axially arranged and conically widened to this end, the end 30 of which the diameter is smaller than the axial section 22 of the inlet pipe 20 engages around and axially displaceable.
  • the drum 14, 16 is surrounded by the filtrate space 32 with a filtrate drain 34 by collecting the filtrate flowing through the drum 14, 16.
  • the drum 14, 16 is open to the side facing away from the drum rear wall 17. This open side is surrounded by a collecting space 36 for the filter cake.
  • a mixture to be separated or a suspension to be separated is fed to the rotating drum 14, 16 via the inlet pipe 20, 22.
  • the mixture fed is accelerated in the direction of rotation of the drum 14, 16.
  • the mixture enters the drum 14, 16 between the moving floor 24 and the inlet funnel 28. Due to the high centrifugal force, the solid and the filtrate are separated, the filtrate passing through the slotted screens 18 and the drum walls into the filtrate chamber 32.
  • a filter cake is formed on the inside of the drum 14, 16, which is pushed by the feed of the sliding floor 24, which is cyclically moved in the axial direction, at a frequency of, for example, 1 Hz to the open side of the drum 14, 16 into the collecting space 36.
  • the filter cake can only absorb a new mixture in the last section of an overrun phase.
  • the push floor 24 When the push floor 24 is pushed forward, the newly formed filter cake is pressed. In this phase is the absorption capacity of the filter cake for a newly added mixture is very low, which usually results in the filter cake becoming oversaturated with the mixture.
  • the internal cohesion of the filter cake is largely lost, as a result of which the filter cake builds up to a greater thickness and as a result part of the mixture can flow along the surface of the filter cake directly into the collecting space 36.
  • the upsetting of the filter cake to greater thicknesses in turn adversely affects the operating parameters of the pusher centrifuge, so that, for example, only lower rotational speeds can be operated with the pusher centrifuge.
  • the different mixture absorption capacity of the filter cake of the drum 14, 16 is now taken into account in that the mixture is not continuously supplied, the supply periods being synchronized with the position of the moving floor 24.
  • the mixture supply can be interrupted or opened again.
  • an equal-quantity mixture supply is most favorable when the push floor 24 has left front dead center and, most advantageously, only lasts until the push floor has not yet completely reached rear dead center.
  • a lower mixture loading can already take place when the push floor 24 has not yet completely reached the front dead center. In this way, stable filter cakes are obtained which are drained sufficiently and thus achieve sufficient strength.
  • a less defined filter cake thickness and a homogeneous filter cake consistency are achieved, which allow higher rotary speeds of the pusher centrifuge and thus a higher mixture throughput.
  • FIG. 1 the pusher centrifuge according to FIG. 1 is shown in a highly schematic manner in an operating arrangement. Identical parts are provided with identical reference symbols.
  • FIG. 2 shows an arrangement for synchronizing the interrupted mixture supply with the pushing movement of the pushing floor 24.
  • a sensor 42 is arranged, which either the position of the pushing floor 24 or the operating pressure in the drive mechanism 40 detected.
  • a corresponding measurement signal is fed to a control valve 46 arranged in the inlet pipe 20 via a control line 44.
  • the measurement signal can in this case be an electrical signal which is transformed into opening and closing signals by electronics (not shown) and is supplied with the control valve 46 designed as an electromagnetic valve.
  • control lines 44 can be pressure lines which supply the operating pressure in the hydraulic drive mechanism 40 of the moving floor 24 directly to a pressure control chamber of a pressure-actuated control valve 46.
  • control valves 46 and 52 from FIGS. 2 and 3 can also be actuated in such a way that they open throttled in the opening phase and have a full opening degree in the closing phase and thus allow throttled feeding in the initial phase. In this way, the feed during the advancement of the moving floor 24 can be set to a value which does not lead to a liquid saturation of the filter cake.
  • a control valve 64 for the additional mixture supply in the loading phase is arranged in the first channel 60.
  • a control valve 66 for setting a steady mixture flow in the loading phase is arranged in the second channel 62. This arrangement switches the mixture supply in the loading phase between a lower and a higher inflow rate.
  • the arrangement from FIG. 5 has two channels 70, 72 in the inlet pipe 20, similar to the arrangement from FIG. 4, the control valve 74 for a timed mixture supply being arranged in the first channel 70.
  • the mixture passes through a hydrocyclone 76 before being divided into the two channels 70, 72.
  • the underflow of the hydrocyclone is connected to the second channel 72.
  • the overflow of the hydrocyclone 76 leads via a storage container 78 into the first channel 70.
  • the control valve 74 opens. In this phase, the capacity of the filter cake and the drum 14, 16 for a new mixture is very large, so that the mixture depleted of solids from the overflow of the hydrocyclone 76 forms a stable, undersaturated filter cake can be enforced.
  • the valve 80 switches off the mixture supply in the non-loading phase.
  • FIG. 6 shows possible embodiments for an inlet pipe 20 containing two channels.
  • the weld seam for separating the two channels does not need to be absolutely tight, since the separation of the channels is only intended to prevent a mutual interaction of the inflow flows. This interaction would occur if two channels would open into an inlet pipe 20 without subdivision, since the flow resistance for a second mixture flow would then increase when a mixture flow flows through it. Such interactions between the feeds are undesirable because of their undefined behavior.
  • FIG. 7 shows an arrangement according to FIG. 2, wherein instead of the controlled valve 46, a discontinuously operating piston diaphragm pump 80 is connected upstream of the inlet pipe 20.
  • the drive motor 82 of the pump 80 is clocked by control pulses which are fed to the motor 82 from the sensor 42 via the control line 44. This enables the mixture supply to be synchronized with the push cycle of the push floor 24 without the use of valves.
  • the thrust force corresponding to the actuating pressure of the push floor 24 over a push cycle is shown in FIG. 8.
  • H.T. corresponds to the retracted position of the sliding floor 24.
  • the backward movement of the push floor 24 begins, the pushing force S 'falling sharply.
  • a specific trigger pressure point according to the pressure curve shown in FIG. 8 could be used here for the control with pressure lines according to FIG. 2.
  • a pressure actuated control valve 46 is set so that it closes at P1 and opens at a pressure P2. Shortly after the moving back of the moving floor, the control valve 46 is opened at point P2 and closed when point P1 is reached. After-running of the mixture in the inlet pipe 20 located between the control valve 46 and the drum 14, 16 can be remedied by moving the points P 1 and P 2 forward.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Schubzentrifuge, bei der ein Schubboden relativ zu einer Siebtrommel in axialer Richtung zwischen einer vorgeschobenen und einer rückgezogenen Stellung in einer Vorwärtsbewegung bzw. Rückwärtsbewegung zyklisch bewegt wird, wobei der Schubzentrifuge ein Stoffgemisch diskontinuierlich in Synchronisation mit dem Schubzyklus des Schubbodens zugeführt und auf der Siebtrommel ein Feststoffkuchen gebildet wird, wobei zumindest die überwiegende Menge des Stoffgemisches erst dann zugeführt wird, wenn der Schubboden aus der vorgeschobenen Stellung die Rückwärtsbewegung begonnen hat.
  • Aus der gattungsgemäßen DE-A 31 04 635 ist eine Füllvorrichtung für Zentrifugen bekannt, bei der ein Schubboden relativ zu einer Trommel stetig in axialer Richtung zwischen einer vorgeschobenen und einer rückgezogenen Stellung bewegt wird. Die Beaufschlagung der Schleudertrommel wird bei der Vorwärtsbewegung des Schubbodens vor dem Erreichen der vordersten Schubbodenstellung gestoppt. Bei Beginn der Rückwärtsbewegung des Schubbodens wird die Zufuhr von frischem Schleudergut auf die Trommel wieder begonnen, wobei die Beaufschlagung auch dann erfolgt, wenn der Schubboden seine vollständig rückgezogene Stellung aufweist.
  • Die Beauschlagung der Trommel mit frischem Schleudergut erfolgt also bei dem Verlassen der vorgeschobenen Stellung des Schubbodens über die rückgezogene Stellung des Schubbodens hinaus, bis der Schubboden auf seinem Weg zu seiner vollständig vorgeschobenen Stellung die Schleudergutzufuhr wieder unterbricht.
  • Bei der genannten Schubzentrifuge ist es von Nachteil, daß der Schubboden den sich bildenden Feststoffkuchen bei seiner Vorwärtsbewegung nicht völlig abstreift, sondern ihn abschnittsweise vor sich herschiebt, bis das Ende des Feststoffkuchens das Ende der Trommel erreicht hat. Der Druckanstieg beginnt aber bei der Vorwärtsbewegung des Schubbodens erst nach einer gewissen Strecke, wenn der Feststoffkuchen bereits aufgestaut ist. Aufgrund des in Bezug auf die Trommellänge sehr kurzen Hubes des Schubbodens ist ein zuverlässiges Vorwärtsbewegen des Feststoffkuchens nicht gewährleistet, d.h. der Schubkuchen wird sich immer mehr aufstauen. Das Aufstauen des Feststoffkuchens hat zur Folge, daß sich einerseits nicht die gewünschte Feststoffkuchenmenge von der Trommel wegschieben läßt. Andererseits wird die gewünschte Entfeuchtung im hinteren Bereich der Trommel nicht mehr erreicht, da die Feststoffkuchenmenge durch das Anstauen erheblich ansteigt und eine geringe Restfeuchte dadurch nicht mehr erreicht werden kann.
  • Aus der DE-A 19 39 211 ist eine Schubzentrifuge bekannt, die zwei Schleudertrommeln aufweist und bei der Schuborgane relativ zu den Trommeln zyklisch in axialer Richtung zwischen einer vorgeschobenen und einer rückgezogenen Stellung bewegt werden. Bei dieser Schubzentrifuge wird über eine Leitung ständig frisches Schleudergut zugeführt und entweder in die eine oder die andere Schleudertrommel gegeben.
  • Die Zuführung des frischen Schleudergutes erfolgt bezüglich jeder Trommel bei der Rückbewegung der jeweiligen Schubböden, beginnt in der vordersten Stellung der Schubböden und wird bis zu deren hinterster Stellung fortgesetzt. Es werden demnach zwei Aufgabezonen der Schubzentrifuge abwechselnd mit frischem Schleudergut bedient.
  • Bei der genannten Schubzentrifuge ist es von Nachteil, daß der in der inneren Trommel entfeuchtete Feststoffkuchen zunächst auf die äußere Trommel geschoben wird und nicht gleich einem Feststoff-Auffangraum zugeführt wird. Auf der äußeren Trommel wird der entfeuchtete Feststoffkuchen nämlich durch die Beaufschlagung mit frischem Schleudergut erneut befeuchtet und muß vor der Zuführung zu dem Feststoff-Auffangraum erneut entfeuchtet werden. Dadurch ist ein hoher Durchsatz von entfeuchtetem Feststoff nicht gegeben. Zudem ist der Aufbau bei der genannten Schleuderzentrifuge durch die Anordnung zweier Trommeln und zweier Einlauftrichter kompliziert und somit kostspielig und störanfällig.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem ein besonders großer Gemischdurchsatz bei geringer Restfeuchte erreicht werden kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Gemischzuführung um eine stoffabhängige Ruhe-Zeitspanne vor demjenigen Zeitpunkt vollständig beendet wird, zu dem der Schubboden aus der rückgezogenen Stellung die Vorwärtsbewegung beginnt und
    daß die vorgebbare Ruhe-Zeitspanne in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Stoffgemisches so eingestellt wird, daß der Feststoffkuchen durch Teil-Entfeuchtung eine derart große Scherfestigkeit angenommen hat, daß der Feststoffkuchen durch den Schubboden ohne nennenswerte Stauchung von der Siebtrommel herunterzuschieben ist.
  • Da gemäß der Erfindung der Trommel der Schubzentrifuge erst nach dem Verlassen des vorderen Totpunktes des Schubbodens und lediglich bis gewisse Zeit vor dem Beginn der folgenden Vorwärtsbewegung des Schubbodens Gemisch zugeführt wird, kann eine weitgehende Entwässerung des Feststoffkuchens erfolgen. Die somit gemäß der Erfindung zur Verfügung stehende Ruhezeit für den Feststoffkuchen läßt diesen entsprechend abdrainieren, wodurch sich der Feststoffkuchen entsprechend verfestigen kann. Dadurch wird der Feststoffkuchen durch den Schubboden nicht gestaucht, sondern als Block von der Trommel abgeschoben. Der Zulaufstrom wird nämlich gemäß der Erfindung so rechtzeitig unterbrochen, daß vor dem Beginn des Verschiebens des Feststoffkuchens dieser Zeit zum Entwässern hat und dadurch die nötige Festigkeit erreichen kann.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird unter diskontinuierlicher Gemischzuführung verstanden, daß das Gemisch der Schubzentrifuge nicht ständig, sondern nur in bestimmten Stellungen des Schubbodens oder zu bestimmten Zeiten Zugeführt wird. Demzufolge sind Phasen, in denen der Schubzentrifuge Gemisch zugeführt wird, und Phasen vorhanden, in denen keine Gemischzuführung stattfindet.
    Ein Zyklus des Schubbodens ist der Abschnitt, in dem der Schubboden eine sich ständig wiederholende Bewegung zwischen der vorgeschobenen Stellung, dem sogenannten Totpunkt (V.T.) und der zurückgezogenen stellung, dem sogenannten hinteren Totpunkt (H.T.) durchführt. Beginnt somit beispielsweise ein Zyklus in diesem Fall aus der Vorwärtsbewegung des Schubbodens bis zum vorderen Totpunkt und der folgenden Rückwärtsbewegung des Schubbodens bis zum hinteren Totpunkt und gegebenenfalls bis zur erneuten Vorwärtsbewegung des Schubbodens, wenn der Schubboden beispielsweise am hinteren Totpunkt nicht sofort eine erneute Vorwärtsbewegung vollführt, sondern sich eine gewisse Ruhe-Zeitspanne am hinteren Totpunkt in Ruhestellung befindet.
  • Es ist von besonderem Vorteil,
    daß die gesamte Menge des Stoffgemisches erst dann zugeführt wird, wenn der Schubboden aus der vorgeschobenen Stellung die Rückwärtsbewegung begonnen hat,
    daß bei einer Betriebsart der Schubzentrifuge, bei welcher der Schubboden einen Bewegungszyklus nach dem anderen kontinuierlich durchläuft und sich zwischen den Umkehrpunkten ständig in Bewegung befindet, mit der Zuführung des Stoffgemisches begonnen wird, wenn der Schubboden ein Drittel des Weges seiner Rückwärtsbewegung zurückgelegt hat und
    daß die Zuführung des Stoffgemisches beendet wird, wenn der Schubboden Zwei Drittel des Weges seiner Rückbewegung zurückgelegt hat.
    In dieser Phase ist das Aufnahmevermögen der Trommel der Schubzentrifuge besonders groß, wobei dem aufgebrachten Feststoffkuchen genügend Zeit zum Entwässern verbleibt, um dadurch die nötige Festigkeit zu erreichen.
  • Der Feststoffkuchen eignet sich bei einer Sättigung (S) von 0,7 bis 0,9 S (bei einer Sättigung von S = 1 ist das Porenvolumen voll mit Wasser gefüllt) besonders gut zum Abschieben von der Trommel.
  • Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsfrom des erfindungsgemäßen Verfahrens verbleibt der Schubboden während der Gemischzuführung in einer rückgezogenen Stellung. In dieser Stellung verbleibt dem Feststoffkuchen die zum Abdrainieren benötigte Zeit, in welcher auch eine ausreichende Festigkeit des auf der Trommel befindlichen Kuchens erreicht wird.
  • Ein optimierter Einsatz kann auch dadurch erreicht werden, daß bereits vor dem Erreichen des vorderen Totpunktes des Schubbodens eine Gemischzuführung erfolgt. Dabei muß jedoch die Menge des Gemisches, die vor dem Erreichen des vorderen Totpunktes des Schubbodens und über diesen hinaus zugeführt wird, geringer sein als die Menge, mit der die Trommel danach beaufschlagt wird. Dadurch, daß zunächst eine geringere Beaufschlagungsmenge zugeführt wird, hat der Feststoffkuchen noch immer ausreichend Zeit zum Abdrainieren und somit zum Verfestigen. Durch die zunächst geringere Beaufschlagungsmenge wird die Schubzentrifuge nicht geflutet, und die Flüssigkeit im Feststoffkuchen ist bereits so weit abdrainiert, daß wieder Speichervolumen im Feststoffkuchen freigeworden ist, welches mit Flüssigkeit aufgefüllt werden kann. Ein Stauchen des Feststoffkuchens ist bei dieser Vorgehensweise nicht mehr zu befürchten.
  • Es ist dabei von Vorteil, daß der Gemischzufluß mit mindestens einem Ventil geregelt wird. Durch diese konstruktiv einfache Weiterbildung der Erfindung wird das Ventil in dem Einlaufrohr zweckmäßigerweise möglichst dicht von der Trommel angeordnet, um einen Nachlauf des Gemisches zu vermeiden. Das Ventil kann als elektromagnetisch betätigtes Ventil ausgebildet sein, dem Steuerimpulse zugeführt werden, die aus der Stellung oder dem Betätigungsdruck des Schubbodens abgeleitet werden.
  • Es ist weiterhin von Vorteil, daß das Ventil in Abhängigkeit vom Betätigungsdruck des Schubbodens gesteuert wird. Das Ventil kann dabei als druckbetätigtes Ventil ausgebildet sein, das über Druckleitungen mit der Hydraulik des Schubbodens verbunden ist. Der Betätigungsdruck des Schubbodens schwankt mit den unterschiedlichen Schubphasen im Schubzyklus und ist damit, wie die Stellung des Schubbodens, für eine Steuerung der Gemischzuführung in idealer Weise geeignet.
  • Es ist darüberhinaus zweckmäßig, daß das Gemisch mit einer diskontinuierlich arbeitenden Speisepumpe zugeführt wird, die in Synchronisation mit dem Schubzyklus betrieben wird. Hierdurch werden Probleme, die sich bei der Verwendung von Ventilen ergeben können, z.B. Eindicken des Gemisches, Verstopfen des Ventils etc. vermieden.
  • Bevorzugt wird in der Beaufschlagungsphase das Gemisch über ein Einlaufrohr mit mindestens zwei getrennten Kanälen zugeführt, von denen mindestens ein Kanal mit einer zusätzlichen Gemischzuführung verbunden ist. Durch Verwendung eines speziell einzustellenden Steuerventils kann die Zuführung auch derart erfolgen, daß es zwischen einem größeren und einem kleineren Zufluß umschaltet.
  • Dies läßt sich in einer erfindungsgemäß betriebenen Schubzentrifuge auch dadurch realisieren, daß in dem Einlaufrohr mindestens ein Kanal mit einer zusätzlichen Gemischzuführung verbunden ist. Während ein Kanal zur stetigen Gemischzuführung dient, ist in dem anderen Kanal ein Steuerventil angeordnet, das für eine zusätzliche Gemischzuführung dient. Hierdurch kann in der für die Gemischaufnahme noch kritischen Phase weniger Gemisch zugeführt werden, während in der für die Gemischaufnahme besonders günstigen Phase eine erhöhte Gemischzufuhr stattfindet.
  • In einer Weiterbildung dieser Anordnung ist in den beiden Kanälen ein Hydrozyklon vorgeschaltet, wobei der Unterlauf des Hydrozyklons als stetige Gemischzuführung dient und der Überlauf des Hydrozyklons als zusätzliche Gemischzuführung dient. Das stetig zugeführte Gemisch ist somit mit Feststoff angereichert und kann auch während der für die Gemischaufnahme noch kritischen Phase besser durchgesetzt werden. Das Gemischaufnahmevermögen während der für die Gemischaufnahme besonders günstigen Phase ist so groß, daß die an Feststoff nicht angereicherte Gemischzuführung aus dem Überlauf des Hydrozyklons zugeschaltet werden kann. Auch hierdurch wird der Durchsatz durch die Schubzentrifuge erhöht.
  • Eine Regelung für eine zusätzliche Gemischzuführung läßt sich auf einfache Weise durchführen, wenn an der Schubzentrifuge ein Meßwertaufnehmer für die Stellung oder für den Preßdruck des Schubbodens angeordnet ist und wenn die zusätzliche Zuführung durch das Meßsignal steuerbar ist. Das Meßsignal kann zur Betätigung von Ventilen oder von zusätzlich arbeitenden Pumpen verwendet werden, wobei durch eine Steuerlogik sowohl das Öffnungs -/ Schließverhältnis der Gemischzuführung als auch die Phasenlage des Öffnungs -/ Schließzyklus' in Relation zum Zyklus des Schubbodens gesteuert werden. Dies ist z.B. notwendig, wenn zwischen dem Steuerventil und der zusätzlich arbeitenden Speisepumpe und der Trommel noch ein längeres Stück Einlaufrohr angeordnet ist, wobei der Nachlauf des Gemisches durch entsprechend vorverlegte Steuerzeiten vorgehalten werden muß.
  • Während die Fachwelt bestrebt war, die Umsteuer-Zeiten des Schubbodens am hinteren und am vorderen Totpunkt so gering wie möglich zu halten, führt die Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform bewußt am hinteren Totpunkt eine Ruhe-Zeitspanne für den Schubboden ein, in welcher der auf der Siebtrommel aufgebaute Feststoffkuchen Zeit und Gelegenheit haben soll, entfeuchtet und dabei zugleich verfestigt zu werden.
  • Die Erfindung bedient sich der Erkenntnis, daß die kontinuierliche und ständige Bewegung des Schubbodens, bei welcher sich in der üblichen Betriebsweise einer Schubzentrifuge die Vorwärtsbewegung des Schubbodens unmittelbar an die vorherige Rückwärtsbewegung anschließt, im Hinblick auf einen möglichst hohen Durchsatz an Feststoff nicht unbedingt besonders günstig ist. Die Erfindung lehrt vielmehr, daß nach dem Füllen der Schubzentrifuge und einem teilweise durchgeführten Abfiltrieren des freien Wassers eine weitere Zeitspanne für den Kuchen zur Verfügung stehen muß, in welcher der Kuchen weiter entfeuchtet und verfestigt wird, bevor der Schubboden erneut vorwärtsbewegt wird. Wenn gemäß der Erfindung nach hinreichender Verfestigung des Kuchens die Vorwärtsbewegung des Schubbodens erst dann eingeleitet wird, wenn die Scherfestigkeit des Kuchens so groß geworden ist, daß er praktisch ohne Stauchung als Block von der Siebtrommel heruntergeschoben werden kann, werden auf diese Weise erfindungsgemäß zugleich die Vorteile erreicht, daß ein außerordentlich großer Durchsatz erzielt wird, daß der Kuchen mit relativ geringer Kraft von der Siebtrommel abgeschoben werden kann und daß gleichzeitig eine geringe Restfeuchte eingehalten werden kann. Die erforderliche Ruhezeit, welche gemäß der Erfindung einzuhalten ist, kann in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entweder dann ablaufen, wenn sich der Schubboden in seiner Rückwärtsbewegung befindet, oder es kann der Schubboden nach einer raschen Bewegung am hinteren Totpunkt während dieser Ruhezeit angehalten werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand von schematischen Zeichnungen beschrieben. Es zeigen dabei
    • Figur 1
    einen Längsschnitt durch eine Schubzentrifuge,
    Figur 2
    eine stark schematisierte Anordnung mit der Schubzentrifuge gemäß Figur 1,
    Figur 3
    eine Anordnung gemäß Figur 2 mit getrennten Ventilen für die Mengensteuerung und die Zeitsteuerung der Gemischzufuhr,
    Figur 4
    eine Anordnung gemäß Figur 2 mit einer während der Beaufschlagungsphase kombinierten kontinuierlichen und diskontinuierlichen Gemischzufuhr,
    Figur 5
    eine Anordnung gemäß Figur 4 mit einem vorgeschalteten Hydrozyklon,
    Figur 6
    Querschnitte verschiedener Ausführungsformen für Einlaufrohre mit zwei Kanälen,
    Figur 7
    eine Anordnung gemäß Figur 2 mit einer diskontinuierlich arbeitenden Kolbenmembranpumpe als Gemischzufuhrorgan,
    Figur 8
    eine Auftragung der Schubkraft des Schubbodens über eine Schubperiode.
  • In Fig. 1 ist eine Schubzentrifuge 10 dargestellt, anhand der die Arbeitsweise bei der Trennung eines Gemisches bzw. einer Suspension verdeutlicht wird. Die Schubzentrifuge 10 enthält eine um die Achse A rotierbare Aufhängung 12 für eine aus zwei axialen Zylinderabschnitten 14,16 bestehende Siebtrommel. Der erste Zylinderabschnitt 14 ist als Kreiszylinder ausgebildet und über die Trommelrückwand 17 mit der Aufhängung 12 verbunden. An die offene Seite des ersten Zylinderabschnitts 14 schließt sich ein konusförmig erweiterter zweiter Zylinderabschnitt 16 an. An der Innenseite der Trommel 14,16 sind Spaltsiebe 18 zur Trennung des Gemisches in Feststoff und Filtrat angeordnet. Das Filtrat durchdringt in radialer Richtung in der Trommel 14,16 ausgebildete Öffnungen und gelangt so in einen Filtratraum 32. Für die Gemischzuführung ist in die Trommel 14,16 ein Einlaufrohr 20 geführt, das im letzten Abschnitt 22 axial zur Trommel 14,16 angeordnet ist. Ein sich radial erstreckender trichterförmiger Schubboden 24 ist an dem der Trommelrückwand 17 zugewandten Ende der Trommel 14,16 mit dieser rotierbar angeordnet. Der Rand des Schubbodens 24 schließt im wesentlichen mit der Innenwand des ersten Zylinderabschnittes 14 ab. Der Schubboden 24 ist über eine hydraulisch betätigte Schubstange 26 relativ zur Trommel 14,16 axial verschiebbar. Mit dem Schubboden 24 ist ein axial angeordneter, konusförmig zu diesem erweiterter Einlauftrichter 28 verbunden, dessen durchmesser-kleineres Ende 30 den axialen Abschnitt 22 des Einlaufrohres 20 umgreift und diesem gegenüber axial verschiebbar ist. Die Trommel 14,16 wird von dem Filtratraum 32 mit einem Filtratabfluß 34 umgeben, indem das die Trommel 14,16 durchströmende Filtrat aufgefangen wird. Die Trommel 14,16 ist zu der der Trommelrückwand 17 abgewandten Seite hin offen. Diese offene Seite wird von einem Auffangraum 36 für den Filterkuchen umgeben.
  • Über das Einlaufrohr 20, 22 wird der rotierenden Trommel 14, 16 ein zu trennendes Gemisch bzw. eine zu trennende Suspension zugeführt. Im Einlauftrichter 28 wird das zugeführte Gemisch in Rotationsrichtung der Trommel 14,16 beschleunigt. Zwischen dem Schubboden 24 und dem Einlauftrichter 28 gelangt das Gemisch in die Trommel 14,16. Dort erfolgt aufgrund der hohen Zentrifugalkraft eine Trennung von Feststoff und Filtrat, wobei das Filtrat durch die Spaltsiebe 18 und die Trommelwände in den Filtratraum 32 gelangt. Auf der Innenseite der Trommel 14,16 bildet sich ein Filterkuchen, der durch den Vorschub des zyklisch in axialer Richtung bewegten Schubbodens 24 in einer Frequenz von beispielsweise 1 Hz zur offenen Seite der Trommel 14,16 in den Auffangraum 36 geschoben wird. Bei der Rückbewegung des Schubbodens 24 wird unmittelbar vor diesem wieder ein Siebbereich des Trommelabschnitts 14 freigelegt, der von dem zufließenden Gemisch geflutet wird. Hierbei bildet sich an dieser Stelle wieder ein neuer Filterkuchen. Ein Vorschub des Filterkuchens bei einem Vorschub des Schubbodens 24 erfolgt dann, wenn der neu gebildete Filterkuchen sich genügend gefestigt hat. Die Schubkraft des Schubbodens 24 überwindet dabei die Haftreibung des Filterkuchens an der Trommel 14,16.
  • Die Aufnahmefähigkeit des Filterkuchens für ein neues Gemisch ist frühestens im letzten Abschnitt einer Schubphase vorhanden. Beim Vorwärtsschub des Schubbodens 24 wird der neu gebildete Filterkuchen gepreßt. In dieser Phase ist das Aufnahmevermögen des Filterkuchens für ein neu hinzufließendes Gemisch sehr gering, wodurch sich in der Regel eine Übersättigung des Filterkuchens mit Gemisch einstellt. Durch diese Übersättigung der Zwickel zwischen den Feststoffteilchen mit Flüssigkeit geht der innere Zusammenhalt des Filterkuchens weitgehend verloren, wodurch sich der Filterkuchen zu einer höheren Dicke aufstaut und wodurch ein Teil des Gemisches an der Oberfläche des Filterkuchens entlang direkt in den Auffangraum 36 fließen kann. Die Aufstauchung des Filterkuchens zu höheren Dicken wiederum beeinflußt die Betriebsparameter der Schubzentrifuge ungünstig, so daß z.B. nur geringere Rotationsgeschwindigkeiten mit der Schubzentrifuge gefahren werden können.
  • Dem unterschiedlichen Gemischaufnahmevermögen des Filterkuchens der Trommel 14,16 wird nun Rechnung getragen, indem das Gemisch nicht ständig zugeführt wird, wobei die Zuführungsperioden mit der Stellung des Schubbodens 24 synchronisiert sind. Beim Vorwärtsschub des Schubbodens 24 und/oder bei der Rückwärtsbewegung kann die Gemischzufuhr unterbrochen oder wieder geöffnet werden. Eine mengengleiche Gemischzufuhr ist aber am günstigsten, wenn der Schubboden 24 den vorderen Totpunkt verlassen hat und dauert am günstigsten nur so lange an, bis der Schubboden den hinteren Totpunkt noch nicht ganz erreicht hat. Bei einer mengenunterschiedlichen Gemischzuführung kann eine geringere Gemischbeaufschlagung bereits dann erfolgen, wenn der Schubboden 24 den vorderen Totpunkt noch nicht ganz erreicht hat. Auf diese Weise erhält man stabile Filterkuchen, die genügend abdrainiert sind und somit eine ausreichende Festigkeit erreichen. Daneben wird eine geringer definierte Filterkuchendicke und eine homogene Filterkuchenkonsistenz erreicht, die höhere Rotationsgeschwindigkeiten der Schubzentrifuge und somit einen höheren Gemischdurchsatz zulassen.
  • In den nachfolgenden Figuren ist die Schubzentrifuge gemäß Fig. 1 stark schematisiert in einer Betriebsanordnung wiedergegeben. Identische Teile sind darin mit identischen Bezugszeichen versehen.
  • Fig. 2 zeigt eine Anordnung zur Synchronisation der unterbrochenen Gemischzuführung mit der Schubbewegung des Schubbodens 24. An dem hydraulischen Antriebsmechanismus 40 für die Schubstange 26 des Schubbodens 24 ist ein Meßwertaufnehmer 42 angeordnet, der entweder die Stellung des Schubbodens 24 oder den Betriebsdruck in dem Antriebsmechanismus 40 erfaßt. Ein entsprechendes Meßsignal wird einem im Einlaufrohr 20 angeordneten Steuerventil 46 über eine Steuerleitung 44 zugeführt. Das Meßsignal kann hierbei ein elektrisches Signal sein, das von einer nicht dargestellten Elektronik in Öffnungs- und Schließsignale transformiert und mit dem als elektromagnetisches Ventil ausgebildeten Steuerventil 46 zugeführt wird.
  • Im einfachsten Fall können die Steuerleitungen 44 Druckleitungen sein, die den Betriebsdruck in dem hydraulischen Antriebsmechanismus 40 des Schubbodens 24 direkt einer Drucksteuerkammer eines druckbetätigten Steuerventils 46 zuführen.
  • Während bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung mit dem Steuerventil 46 sowohl die Zeit als auch die Menge des Gemischzuflusses gesteuert wird, werden hierfür bei der Anordnung aus Fig. 3 zwei getrennte Ventile 50,52 verwendet. Die Taktung der Gemischzuführung obliegt hier dem Steuerventil 52, das analog zum Steuerventil 46 aus Fig. 2 über Steuerleitungen 44 mit dem Meßwertaufnehmer verbunden ist. Dem Steuerventil 52 ist hier jedoch ein Regelventil 50 vorgeordnet. Zwischen den beiden Ventilen 50,52 befindet sich ein Puffervolumen 54, das im Moment des Öffnens des Steuerventils 52 einen maximalen Füllstand aufweist und das beim Schließen des Steuerventils 52 vollständig entleert ist. Das Puffervolumen 54 ist mit der Athmosphäre oder einem unter Druck stehenden Vorlagebehälter 56 verbunden.
  • Die Steuerventile 46 und 52 aus den Fig. 2 und 3 können auch derart betätigt werden, daß sie in der Öffnungsphase gedrosselt öffnen und in der Schließphase einen vollständigen Öffnungsgrad aufweisen und somit eine gedrosselte Zuführung in der Anfangsphase ermöglichen. Man kann auf diese Weise die Zuführung während des Vorschubs des Schubbodens 24 auf einen Wert einstellen, der gerade nicht zu einer Flüssigkeitssättigung des Filterkuchens führt.
  • Dies ist gemäß Fig. 4 auch mit zwei in dem Einlaufrohr 20 angeordneten Kanälen 60,62 möglich. Im ersten Kanal 60 ist ein Steuerventil 64 für die zusätzliche Gemischzuführung in der Beaufschlagungsphase angeordnet. Im zweiten Kanal 62 ist ein Regelventil 66 zur Einstellung eines stetigen Gemischsroms in der Beaufschlagungsphase angeordnet. Durch diese Anordnung wird die Gemischzuführung in der Beaufschlagungsphase zwischen einer geringeren und einer höheren Zuflußrate umgeschaltet.
  • Die Anordnung aus Fig. 5 hat analog zur Anordnung aus Fig. 4 zwei Kanäle 70,72 im Einlaufrohr 20, wobei im ersten Kanal 70 das Steuerventil 74 für eine getaktete Gemischzuführung angeordnet ist. Das Gemisch durchläuft jedoch vor der Aufteilung in die beiden Kanäle 70 ,72 einen Hydrozyklon 76. Der Unterlauf des Hydrozyklons ist mit dem zweiten Kanal 72 verbunden. Der Überlauf des Hydrozyklons 76 führt über einen Vorlagebehälter 78 in den ersten Kanal 70. Dies hat den Vorteil, daß das in der Beaufschlagungsphase stetig zufließende Gemisch, das auch in der für die Aufnahme des Gemisches noch ungünstigen Phase der Vorwärtsbewegung des Schubbodens 24 zugeführt wird, bereits mit Feststoff angereichert ist, so daß in dieser Phase aus dem Gemisch weniger Flüssigkeit in den Filtratraum 32 abzuführen ist. Während der Rückwärtsbewegung des Schubbodens öffnet das Steuerventil 74. In dieser Phase ist das Aufnahmevermögen des Filterkuchens und der Trommel 14,16 für ein neues Gemisch sehr groß, so daß auch das aus dem Überlauf des Hydrozyklons 76 an Feststoff abgereicherte Gemisch unter Bildung eines stabilen, untersättigten Filterkuchens durchgesetzt werden kann. Das Ventil 80 schaltet dabei die Gemischzufuhr in der Nicht-Beaufschlagungsphase ab.
  • Fig. 6 zeigt mögliche Ausführungsformen für ein zwei Kanäle enthaltendes Einlaufrohr 20. Die Schweißnaht zur Abtrennung der beiden Kanäle braucht nicht absolut dicht zu sein, da durch die Trennung der Kanäle nur eine gegenseitige Wechselwirkung der Zuflußströme verhindert werden soll. Diese Wechselwirkung würde auftreten, wenn zwei Kanäle in ein Einlaufrohr 20 ohne Unterteilung einmünden würden, da sich dann beim Durchströmen eines Gemischstroms der Strömungswiderstand für einen zweiten Gemischstrom vergrößern würde. Derartige Wechselwirkungen zwischen den Zuführungen sind jedoch wegen ihres nicht definierten Verhaltens unerwünscht.
  • Fig. 7 zeigt eine Anordnung gemäß Fig. 2, wobei statt des gesteuerten Ventils 46 eine diskontinuierlich arbeitende Kolbenmembranpumpe 80 dem Einlaufrohr 20 vorgeschaltet ist. Der Antriebsmotor 82 der Pumpe 80 wird durch Steuerimpulse getaktet, die dem Motor 82 von dem Meßwertaufnehmer 42 über die Steuerleitung 44 zugeführt werden. Hierdurch ist eine Synchronisierung der Gemischzuführung mit dem Schubzyklus des Schubbodens 24 ohne Verwendung von Ventilen möglich.
  • Die dem Betätigungsdruck des Schubbodens 24 entsprechende Schubkraft über einen Schubzyklus ist in Fig. 8 dargestellt. Der hintere Totpunkt H.T. entspricht hierbei der rückgezogenen Stellung des Schubbodens 24. Beim Vorwärtsschub des Schubbodens 24 steigt während einer Anfangszeit V₁ die Schubkraft S' stark an, bis die Haftreibung des Filterkuchens an der Trommel, 14,16 überwunden ist. Danach fällt die Schubkraft S' bis zu dem der vorgeschobenen Stellung entsprechenden vorderen Totpunkt V.T. leicht ab, weil die Kontaktfläche des Filterkuchens mit der Trommel 14,16 beim Vorschieben geringer wird. Am vorderen Totpunkt beginnt die Rückbewegung des Schubbodens 24, wobei die Schubkraft S' stark abfällt. Für die Steuerung mit Druckleitungen gemäß Fig. 2 ließe sich hier ein bestimmter Auslösedruckpunkt gemäß des in Fig. 8 gezeigten Druckverlaufs verwenden. Ein druckbetätigtes Steuerventil 46 wird derart eingestellt, daß es bei P₁ schließt und bei einem Druck P₂ öffnet. Kurz nach der Rückbewegung des Schubbodens wird das Steuerventil 46 am Punkt P₂ geöffnet und bei Erreichen des Punktes P₁ geschlossen. Einem Nachlaufen des Gemisches im zwischen dem Steuerventil 46 und der Trommel 14,16 befindlichen Einlaufrohr 20 kann durch Vorverlegung der Punkte P₁ und P₂ abgeholfen werden.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Schubzentrifuge, bei der ein Schubboden relativ zu einer Siebtrommel in axialer Richtung zwischen einer vorgeschobenen und einer rückgezogenen Stellung in einer Vorwärtsbewegung bzw. Rückwärtsbewegung zyklisch bewegt wird, wobei der Schubzentrifuge ein Stoffgemisch diskontinuierlich in Synchronisation mit dem Schubzyklus des Schubbodens zugeführt und auf der Siebtrommel ein Feststoffkuchen gebildet wird,
    wobei zumindest die überwiegende Menge des Stoffgemisches erst dann zugeführt wird, wenn der Schubboden aus der vorgeschobenen Stellung die Rückwärtsbewegung begonnen hat,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Gemischzuführung um eine stoffabhängige Ruhe-Zeitspanne vor demjenigen Zeitpunkt vollständig beendet wird, zu dem der Schubboden (24) aus der rückgezogenen Stellung die Vorwärtsbewegung beginnt und daß die vorgebbare Ruhe-Zeitspanne in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Stoffgemisches so eingestellt wird, daß der Feststoffkuchen durch Teil-Entfeuchtung eine derart große Scherfestigkeit angenommen hat, daß der Feststoffkuchen durch den Schubboden (24) ohne nennenswerte Stauchung von der Siebtrommel (14) herunterzuschieben ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die gesamte Menge des Stoffgemisches erst dann zugeführt wird, wenn der Schubboden (24) aus der vorgeschobenen Stellung die Rückwärtsbewegung begonnen hat.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bereits während der Vorwärtsbewegung des Schubbodens (24) mit der Zuführung des Stoffgemisches begonnen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bei einer Betriebsart der Schubzentrifuge (10), bei welcher der Schubboden (24) einen Bewegungszyklus nach dem anderen kontinuierlich durchläuft und sich zwischen den Umkehrpunkten ständig in Bewegung befindet, mit der Zuführung des Stoffgemisches begonnen wird, wenn der Schubboden (24) ein Drittel des Weges seiner Rückwärtsbewegung zurückgelegt hat und daß die Zuführung des Stoffgemisches beendet wird, wenn der Schubboden (24) zwei Drittel des Weges seiner Rückbewegung zurückgelegt hat.
  5. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Vorwärts- und die Rückwärtsbewegung des Schubbodens (24) in einem Bruchteil der gesamten Schubzykluszeit unmittelbar hintereinander durchgeführt werden, daß der Schubboden in der zurückgezogenen Stellung über eine vorgebbare Zeitspanne in Ruhestellung bleibt und daß die gesamte Menge des Stoffgemisches während der Ruhestellung des Schubbodens (24) zugeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als Kriterium zur Einstellung der Ruhe-Zeitspanne der aus dem Verhältnis von Kuchenweg zu Schubbodenweg gebildete Vorschubgrad des Feststoffkuchens herangezogen wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Vorwärtsbewegung des Schubbodens (24) bei einem Vorschubgrad im Bereich von mindestens etwa 0,9 durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Gemischzufluß mit mindestens einem Ventil (46; 52; 64; 74) geschaltet wird, welches in Abhängigkeit vom Betätigungsdruck des Schubbodens (24) gesteuert wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Gemisch durch eine diskontinuierlich arbeitende Speisepumpe (80) zugeführt wird, die in Synchronisation mit dem Schubzyklus betrieben wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Gemisch über ein Einlaufrohr (20) mit mindestens zwei getrennten Kanälen (60, 62; 70, 72) zugeführt wird, von denen ein Kanal (60; 70) mit einer zusätzlichen Gemischzuführung verbunden ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der mit der zusätzlichen Gemischzuführung verbundene Kanal (70) mit einem Überlauf eines vorgeschaltenen Hydrozyklons (76) verbunden ist, dessen Unterlauf in einen zweiten Kanal (72) mündet, der als stetige Gemischzuführung während einer Beaufschlagungsphase dient.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß an der Schubzentrifuge (10) ein Meßwertaufnehmer (42) für die Stellung und/oder für den Preßdruck des Schubbodens (24) angeordnet ist und daß die Gemischzuführung durch das Meßsignal steuerbar ist, welches von diesem Meßwertaufnehmer (42) abgegeben wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Meßwertaufnehmer (42) über mindestens eine Druckleitung (44) mit einem druckbetätigten Ventil (46; 52; 64; 74) oder einer druckgesteuerten diskontinuierlich arbeitenden Speisepumpe (84) verbunden ist.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein elektro-optischer Sensor dazu verwendet wird, die Veränderung der Oberfläche des Feststoffkuchens meßtechnisch zu erfassen und in Abhängigkeit des daraus ermittelten Kuchen-Verhaltens, welches bei der Vorwärtsbewegung des Schubbodens (24) zu beobachten ist, die Ruhe-Zeitspanne einzustellen.
  15. Verfahren nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Fühler vorgesehen ist, mit dem das Fluten der Schubzentrifuge ermittelt und die Gemischzuführung dann vermindert wird, wenn die Schubzentrifuge (10) beginnt, geflutet zu werden.
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