EP0544263B1 - Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit strukturierter Trommelinnenfläche - Google Patents

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EP0544263B1
EP0544263B1 EP92120108A EP92120108A EP0544263B1 EP 0544263 B1 EP0544263 B1 EP 0544263B1 EP 92120108 A EP92120108 A EP 92120108A EP 92120108 A EP92120108 A EP 92120108A EP 0544263 B1 EP0544263 B1 EP 0544263B1
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drum
adhesive coating
centrifuge according
solid material
stripes
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Ernst A. Dr.-Ing. Jäger
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Flottweg GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl

Definitions

  • the invention relates to a solid bowl screw centrifuge for separation of suspension in at least one liquid phase and solid which is under the influence of centrifugal force on the inner surface of the drum facing the screw discounts and from the relatively low Differential speed to the rotating screw along the drum Inner drum surface to the one, in particular conical narrowingly formed, axial end region of the drum Pesticide discharge is promoted, the inner surface of the drum with a hinders movement of the solid in the drum circumferential direction Adhesive coating is provided, the surface facing the snail is rough, such that the solid largely in the axial direction shortest possible route to solids discharge.
  • the invention has for its object the preparation of the inner surface of the drum to hinder a wear-promoting and Drive power requirement increasing solid movement in the circumferential direction to make the drum as simple as possible.
  • the adhesive coating is limited to sub-areas, so only partially covered. You can proceed in such a way that the Adhesive coating in the form of spaced in the drum circumferential direction Stripes designed, which in turn can have different courses, so in preferred embodiment in each case parallel to the axis of rotation of the drum running or slightly inclined to the direction of transport of the solid following to the solids discharge.
  • the strip-like adhesive coating can also extend helically or helically, and that under any possible incline with the exception of the helix incline.
  • the streak can so be directed in the same direction as the spiral of the screw, right-handed or left-handed to match the used one Snail or else such that the screw or helical Streak formation of the adhesive coating the sense of slope Helix of the screw used is opposite.
  • the adhesive layer it is possible to apply the adhesive layer to certain areas to limit such that there is a certain stain structure. This does not have to be regular. Furthermore, it is conceivable to have a kind To provide cross pattern structure, in the simplest way so that strip-shaped adhesive coating areas arranged crossing each other are.
  • the adhesive coating up to Solid discharge led out which is basically for each selected coating pattern applies.
  • the adhesive layer itself can be relatively thin, in particular seen less than 0.5 mm in the radial direction.
  • the adhesive layer can be made using plastic, ceramic, tungsten carbide, natural and / or synthetic granular materials, mixtures of these substances can be provided, in particular you will use granular materials in binding materials, as is the case with grinding tools, in particular grinding wheels is known. It is only necessary that these substances or mixtures are sprayable to be applied. A subsequent one Hardening can take place depending on time and / or temperature. The rough one The surface towards the separation area results from the spraying the adhesive layer by itself, so it needs after spraying so far no after-treatment.
  • the solid bowl screw centrifuge shown in the drawing has a drum 1 and a coaxial in basically conventional design to this arranged and rotating to the drum with differential speed Auger 2, whose radially outer peripheral spiral areas reach up to the vicinity of the inner surface of the drum, so that through the inlet pipe 4 in the formed between drum 1 and screw 2 Separation space 3 in the direction of the arrows entered suspension when rotating the drum with high spin speed under the influence of centrifugal force separates into a liquid phase and a solid phase.
  • the inner surface of the drum is straight in the axial direction of the drum provided with an adhesive coating 7, which is thin and covers the entire surface is sprayed onto the inner surface of the drum.
  • the adhesive layer that of granular hard held in a plastic binding Material can exist and a rough facing the snail Has surface, sets the circumferential movement of the solid correspondingly high frictional resistance, so that the smooth trained helix the solid mainly in the axial Encourages direction. This will drive power and wear of the centrifuge parts kept low.
  • Figure 2 is the adhesive coating 7 'on a number - for example six pieces each about 50 mm broad - divided, i.e. the adhesive coating material is only in this Strip shape on the inner surface of the drum at appropriate intervals and otherwise sprayed on in a rotationally symmetrical manner.
  • the stripes 7 ' extend parallel to the longitudinal axis of the drum; in something changed Execution they can be slightly inclined to this axis direction be in line with the actual path that the solids conveyed towards the solids discharge.
  • FIG. 3 shows an adhesive coating 7 ′′ of the inner surface of the drum is formed from a helical strip.
  • Spirals can be provided nested in the axial direction be.
  • the strip-shaped coil according to FIG. 3 runs with respect to its slope in the same orbital direction as that Helix, however, with an incline different from that of the Helix deviates, so that a sweeping movement of the outer periphery of the helix compared to the strip-shaped Coating is given.
  • the order of magnitude is wide Limits selectable.
  • Figure 4 shows an adhesive coating 7 '' 'in the form of a helical Strip, which in its orbital direction to that of the screw spiral runs opposite, so that a sweep of the screw spiral compared to the spiral stripe is inevitable. Also, of course, several spiral turns of strip-like adhesive coatings can be used similar to a multi-flight snail nested one inside the other be provided.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge zur Trennung von Suspension in wenigstens eine Flüssigphase und Feststoff, der sich unter Fliehkrafteinfluß an der der Schnecke zugewandten Trommelinnenfläche absetzt und von der mit verhältnismäßig geringer Differenzdrehzahl zu der Trommel umlaufenden Schnecke entlang der Trommelinnenfläche zu dem in dem einen, insbesondere sich konisch verengend ausgebildeten, axialen Endbereich der Trommel gelegenen Peststoffaustrag gefördert wird, wobei die Trommelinnenfläche mit einer eine Bewegung des Feststoffes in Trommelumfangsrichtung behindernden Haftbeschichtung versehen ist, deren der Schnecke zugewandte Oberfläche rauh ist, derart, daß der Feststoff weitestgehend in axialer Richtung auf kürzestem Wege zum Feststoffaustrag förderbar ist.
Der sich aufgrund der Fliehkrafteinwirkung bei Betrieb der Zentrifuge an der Trommelinnenfläche absetzende Feststoff soll von der Schnecke auf möglichst kurzem Wege zu dem Feststoffauswurf (Auswurföffnungen im Mantel) gefördert werden, dies insbesondere deshalb, um Reibung und Verschleiß gering zu halten. Der zwischen Trommelinnenfläche und Schneckenwendel auftretende Feststoff tendiert aufgrund der Differenzbewegung zwischen Schnecke und Trommel dazu, mit einer in Umfangsrichtung weisenden Bewegungskomponente an der Trommelinnenwandung entlang verschoben zu werden, so daß sich zum Feststoffaustrag hin ein etwa spiraliger Weg einstellt. Um dies zu verhindern und den Feststoff möglichst in Achsrichtung der Zentrifugentrommel zu fördern, hat man bereits die Trommelinnenfläche mit Nuten oder Leisten versehen oder auch eine Rändelung angebracht, um die Hartung des Feststoffes gegen Bewegungen in Trommelumfangsrichtung an der Trommelinnenfläche zu verbessern. Der Reibbeanspruchung der Schnecke begegnet man durch Panzerung der äußeren Schneckenwendelbereiche, beispielsweise durch Beschichtung mit Keramikpulver, Wolframkarbid oder dergleichen, welche Beschichtung hinsichtlich ihrer Oberfläche nach dem Aufbringen geglättet wird, um den Reibwiderstand des Feststoffes an der Schneckenwendel so gering wie möglich zu halten. Solche Panzerbeschichtungen hat man auch im Bereich der vorerwähnten Nut- bzw. Leistenausbildungen an der Trommelinnenfläche vorgesehen. Durch diese Profilierungen der Mantelinnenfläche in Achsrichtung hat man bereits versucht, durch Aufnahme einer Sedimentschicht als Vorlage den Verschleiß der hochbeanspruchten Trommelmantelinnenfläche bei Verschieben des Feststoffes durch die Schnecke entgegen zu wirken.
Die Ausbildung von Nuten, Leisten oder Rändelungen an der Trommelinnenwand verlangt eine ziemlich aufwendige Herstellung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Aufbereitung der Trommelinnenfläche zur Behinderung einer den Verschleiß begünstigenden und den Antriebsleistungsbedarf erhöhenden Feststoffbewegung in Umfangsrichtung der Trommel möglichst einfach zu gestalten.
Ausgehend von einer Zentrifuge mit den eingangs genannten Merkmalen wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Haftbeschichtung nur in Teilbereichen nach Art von Streifen, Flecken oder Kreuzmusterung auf die Trommelinnenfläche dünn aufgespritzt ist.
Mit einer solchen Haftschicht gelingt es in überraschender Weise, den Feststoff weitestgehend in axialer Richtung und damit auf kürzestem Wege zum Feststoffaustrag zu befördern, so daß bereits aus diesem Grunde der Antriebsleistungsbedarf verringert und die Trommelinnenfläche vor Verschleiß geschützt wird. Die Rauhigkeit der der Schnecke zugewandten Oberfläche der Haftschicht hält zwischen sich und der radial äußeren Schneckenwendelbegrenzung eine Sedimentschicht fest, die ebenfalls verschleißschützend wirkt. Der besondere Vorteil dieser Aufbereitung der Trommelinnenfläche gegen Umfangsbewegungen des Feststoffes besteht darin, daß lediglich das Aufspritzen einer dünnen Haftschicht als Herstellungsprozess erforderlich ist. Ein solches Aufspritzen vermeidet eine spanende oder pressende Bearbeitung des Trommelmantels und ist selbst problemlos und in der erforderlichen Gleichmäßigkeit durchzuführen. Die Haftschicht bedarf keiner wie auch immer gearteten unmittelbaren Behandlung der Trommelinnenfläche, um an dieser rutschsicher mit der erforderlichen Festigkeit gehalten zu werden.
Die Haftbeschichtung ist dabei auf Teilbereiche beschränkt, also nur teilflächendeckend ausgebildet. Dabei kann man so vorgehen, daß man die Haftbeschichtung in Form von in Trommelumfangsrichtung beabstandeten Streifen gestaltet, die ihrerseits verschiedenen Verlauf haben können, so in bevorzugter Ausführung jeweils parallel zur Rotationsachse der Trommel verlaufend oder aber leicht geneigt dazu der Transportrichtung des Feststoffes hin zum Feststoffaustrag folgend. Die streifenförmige Haftbeschichtung kann sich aber auch schrauben- oder wendelförmig erstrecken, und zwar unter jeder möglichen Steigungen mit Ausnahme der Schneckenwendelsteigung. Der Streifenverlauf kann also gleichsinnig wie der Schneckenwendelverlauf gerichtet sein, rechts- oder linksgängig in Anpassung an die jeweils verwendete Schnecke oder aber auch derart, daß die schrauben- oder wendelförmige Streifenausbildung der Haftbeschichtung dem Steigungssinn der Wendel der verwendeten Schnecke entgegengerichtet ist.
Desweiteren ist es möglich, die Haftschicht auf bestimmte Bereiche derart zu beschränken, daß sich eine gewisse Fleckenstruktur ergibt. Diese muß nicht regelmäßig sein. Desweiteren ist es denkbar, eine Art Kreuzmusterstruktur vorzusehen, in einfachster Weise also derart, daß streifenförmige Haftbeschichtungsbereiche einander kreuzend angeordnet sind.
Schließlich ist in bevorzugter Ausführung die Haftbeschichtung bis zum Feststoffaustrag hin geführt, was grundsätzlich für jedes gewählte Beschichtungsmuster gilt.
Die Haftschicht selbst kann verhältnismäßig dünn sein, so insbesondere weniger als 0,5 mm in radialer Richtung gesehen.
Die Haftschicht kann unter Verwendung von Kunststoff, Keramik, Wolframkarbid, natürlichen und/oder synthetischen körnigen Materialien bestehen, es können Mischungen dieser Stoffe vorgesehen sein, insbesondere wird man körnige Materialien in Bindematerialien einsetzen, wie dies von Schleifwerkzeugen, insbesondere Schleifscheiben, an sich bekannt ist. Es ist lediglich erforderlich, daß diese Stoffe bzw. Mischungen spritzfähig sind, um aufgebracht zu werden. Ein nachfolgendes Härten kann zeit- und/oder temperaturabhängig erfolgen. Die rauhe Oberfläche zum Trennraum hin gesehen ergibt sich durch das Aufspritzen der Haftschicht von selbst, diese bedarf also nach dem Aufspritzen insoweit keiner Nachbehandlung.
Bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiele nachstehend näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
eine Vollmantelschneckenzentrifuge in einer skizzenhaften Längsschnittdarstellung;
Figuren 2 bis 4
verschiedene Ausführungsformen von Haftbeschichtungen in unterschiedlicher Streifenform anhand von Teilbereichen der Trommelinnenfläche und des an diese angrenzenden SchneckenwendelPeripheriebereiches in Abwicklung auf eine Ebene.
Die aus der Zeichnung ersichtliche Vollmantel-Schneckenzentrifuge weist in grundsätzlich üblicher Bauart eine Trommel 1 und eine koaxial zu dieser angeordnete und zur Trommel mit Differenzdrehzahl umlaufende Schnecke 2 auf, deren radial äußeren peripheren Wendelbereiche bis in die Nähe der Trommelinnenfläche reichen, so daß durch das Zulaufrohr 4 in den zwischen Trommel 1 und Schnecke 2 gebildeten Trennraum 3 in Richtung der Pfeile eingegebene Suspension bei Drehung der Trommel mit hoher Schleuderdrehzahl unter Fliehkrafteinfluß sich in eine Flüssigphase und eine Feststoffphase trennt. Die Flüssigkeit fließt über ein Wehr bei 6 an der einen axialen Stirnseite der Trommel ab, während der Feststoff, der sich unter Fliehkrafteinfluß an der Trommelinnenfläche absetzt, von der Wendel der Schnecke 2 zum Feststoffaustrag 5 am anderen axialen Ende der Trommel gefördert wird, und zwar derart, daß der Feststoff an der Schneckenwendel und der Trommelinnenmantelwandung schleifend angreift. Um den Weg des Feststoffes klein zu halten, also möglichst ohne Umfangskomponente geradlinig in Achsrichtung der Trommel, ist die Trommelinnenfläche mit einer Haftbeschichtung 7 versehen, die dünn ausgebildet und flächendeckend auf die Trommelinnenfläche aufgespritzt ist. Die Haftschicht, die aus in einer Kunststoffbindung gehaltenem körnigem hartem Material bestehen kann und eine der Schnecke zugewandt rauhe Oberfläche aufweist, setzt der Umfangsbewegung des Feststoffes einen entsprechend hohen Reibwiderstand entgegen, so daß die glatt ausgebildete Schneckenwendel den Feststoff hauptsächlich in axialer Richtung fördert. Dadurch wird die Antriebsleistung und der Verschleiß der Zentrifugenteile gering gehalten.
Die in Figur 1 anhand des dortigen Schnittbildes ersichtliche Trommelinnenteilfläche zeigt, daß die Haftbeschichtung 7 sich über die gesamte Trommelinnenfläche in Umfangsrichtung und bis zum Feststoffaustrag durchgehend flächendeckend erstreckt. In Figur 2 ist die Haftbeschichtung 7' auf eine Anzahl - beispielsweise sechs Stück jeweils ca. 50 mm breit - unterteilt, d.h. die Haftbeschichtungsmasse wird nur in dieser Streifenform auf die Trommelinnenfläche in entsprechenden Abständen und ansonsten rotationssymetrisch verteilt aufgespritzt. Die Streifen 7' erstrecken sich dabei parallel zur Trommellängsachse; in etwas geänderter Ausführung können sie leicht geneigt zu dieser Achsrichtung sein, und zwar in Anpassung an den tatsächlichen Weg, den der von den Wendeln zum Feststoffaustrag hin geförderte Feststoff nimmt.
Figur 3 zeigt eine Haftbeschichtung 7'' der Trommelinnenfläche, die aus einem wendelförmig verlaufenden Streifen geformt ist. Von solchen Wendeln können mehrere in Achsrichtung ineinander geschachtelt vorgesehen sein. Der streifenförmige Wendel nach Figur 3 verläuft hinsichtlich seiner Steigung in der gleichen Umlaufrichtung wie die Schneckenwendel, jedoch mit einer Steigung, die von derjenigen der Schneckenwendel abweicht, so daß eine Überstreichbewegung der äußeren Peripherie der Schneckenwendel gegenüber der streifenförmigen Beschichtung gegeben ist. Die Größenordnung ist dabei in weiten Grenzen wählbar.
Figur 4 zeigt eine Haftbeschichtung 7''' in Form eines wendelförmigen Streifens, der in seiner Umlaufrichtung zu derjenigen der Schneckenwendel konträr verläuft, so daß ein Überstreichen der Schneckenwendel gegenüber dem spiraligen Streifen zwangsläufig gegeben ist. Auch hier können natürlich mehrere Wendelgänge streifenförmiger Haftbeschichtungen ähnlich einer mehrgängigen Schnecke ineinander geschachtelt vorgesehen sein.

Claims (14)

  1. Vollmantel-Schneckenzentrifuge zur Trennung von Suspension in wenigstens eine Flüssigphase und Feststoff, der sich unter Fliehkrafteinfluß an der der Schnecke zugewandten Trommelinnenfläche absetzt und von der mit verhältnismäßig geringer Differenzdrehzahl zu der Trommel umlaufenden Schnecke entlang der Trommelinnenfläche zu dem in dem einen, insbesondere sich konisch verengend ausgebildeten, axialen Endbereich der Trommel gelegenen Feststoffaustrag gefördert wird, wobei die Trommelinnenfläche mit einer eine Bewegung des Feststoffes in Trommelumfangsrichtung behindernden Haftbeschichtung versehen ist, deren der Schnecke (2) zugewandte Oberfläche rauh ist, derart, daß der Feststoff weitestgehend in axialer Richtung auf kürzestem Wege zum Feststoffaustrag (5) förderbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Haftbeschichtung nur in Teilbereichen nach Art von Streifen (7; 7'; 7''; 7'''), Flecken oder Kreuzmusterung auf die Trommelinnenfläche dünn aufgespritzt ist.
  2. Zentrifuge nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Haftbeschichtung (7'; 7''; 7''') die Form in Trommelumfangsrichtung beabstandeter Streifen aufweist.
  3. Zentrifuge nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Streifen (7') parallel zur Rotationsachse der Trommel (1) verlaufend angeordnet sind.
  4. Zentrifuge nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Streifen (7'') in Längsachsrichtung der Trommel (1) schraubenförmig um deren Rotationsachse herum gleichsinnig zum Wendelverlauf der Schnecke (2) aber in der Steigung abweichend verlaufend angeordnet sind.
  5. Zentrifuge nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Streifen (7''') in Längsrichtung der Trommel (1) schraubenförmig um deren Rotationsachse herum gegensinnig zum Wendelverlauf der Schnecke (2) verlaufend angeordnet sind.
  6. Zentrifuge nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Streifen parallel zur Transportrichtung des Feststoffes, also mit einer Winkelneigung zur Trommellängsachse, angeordnet sind.
  7. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Haftbeschichtung (7; 7'; 7''; 7''') bis zum Feststoffaustrag (5) reichend angeordnet ist.
  8. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Haftbeschichtung (7; 7'; 7'', 7''') einen Kunststoff aufweist.
  9. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Haftbeschichtung (7; 7'; 7''; 7''') ein Keramikmaterial aufweist.
  10. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Haftbeschichtung (7; 7'; 7''; 7''')Wolframkarbid aufweist.
  11. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Haftbeschichtung (7; 7'; 7''; 7''') natürliche und/oder synthetische körnige Materialien, wie Korund, Siliziumkarbid oder dergleichen, aufweist.
  12. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Haftbeschichtung (7; 7'; 7''; 7''') keramische, mineralische, organische oder metallische Bindemittel aufweist.
  13. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Haftbeschichtung (7; 7'; 7''; 7''') synthetische Bindemittel wie Phenolformaldehyd-Kondensat, Alkylharze oder dergleichen, aufweist.
  14. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Haftbeschichtung (7; 7'; 7''; 7''') dünner als 0,5 mm ist.
EP92120108A 1991-11-26 1992-11-25 Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit strukturierter Trommelinnenfläche Expired - Lifetime EP0544263B1 (de)

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