EP0904156B1 - Apparatus for the separation of heavier from lighter fractions in aqueous slurries by means of centrifugal force - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for Separate the heavier from the lighter parts aqueous turbidity by means of centrifugal force.
- the invention relates in particular to the cleaning of liquid turbidity with a proportion of solid particles below a certain dimension, i.e. on the After-cleaning of turbidity through sieves or the like a pre-cleaning to remove coarser particles have undergone.
- the known Centrifugal separators can therefore only be used for suspensions can be used where sufficient Separation effect even at relatively low Rotational speeds of the slurry is obtained.
- the Throughput of small centrifugal separators is also comparatively low, so that use with it equipped systems for certain applications is limited.
- the invention is based on the object to create a device of the type mentioned at the outset, the the required high rotation speeds creates to with all kinds of cloudiness including such treat floatable parts with high effectiveness can.
- the invention especially for the flotation separation of otherwise difficult to separate by centrifugal force Slurries, e.g. for the removal of printing ink residues slurried waste paper materials.
- a related one Further development of the invention therefore provides that the Separation of the slurry is carried out in the presence of gas bubbles is, preferably in the presence of micro gas bubbles. This can a liquid interspersed with micro gas bubbles into the Separation chamber introduced for mixing with the slurry become, or the cloudy is fumigated and fumigated itself Condition introduced into the deposition chamber.
- Foam destruction device with rotatably driven Rotor blades can be provided to by means Centrifugal effect the foreign substances adhering to the gas bubbles in a frothy from the deposition chamber Separate gas bubble-foreign substance mixture and separate after dissipate outside.
- Centrifugal separator by a comparatively straightforward construction from all mentioned Rotor devices arranged on a common rotary shaft could be.
- the centrifugal separator also has sucking effect and can therefore be easily without Pump accessories in a flow system as a driver for a slurry to be treated can be integrated.
- FIGS. 1, 2A-2C and 3 show a centrifugal separator according to the invention.
- the reference number 1 in FIG. 1 relates to a tubular one cylindrical housing that is funnel-shaped Floor area 2 merges, which leads to a removal opening 3 tapered at the bottom.
- the housing 1 defines one Separation chamber 4, in the coaxial to the central longitudinal axis a hollow shaft 5 protrudes with its lower axial open end ends at a suitable distance from the plane, from which the funnel-shaped area 2 downwards extends.
- a coupling device 7 is provided with a drive device 8, e.g. in the form of a Electric motor, is connected to the hollow shaft 5 with a suitable rotation speed in rotation.
- the Hollow shaft 5 storage-free only by the drive device 8 supported. If desired, could be used to support the Hollow shaft 5 with respect to the housing 1 is also a suitable one Bearing arrangement may be provided.
- FIGS. 2A and 2B show an intermediate one axial position of the hollow shaft 5, a mounting plate 12 attached, e.g. welded, the hollow shaft 5 in one radial plane surrounds.
- a mounting plate 12 attached, e.g. welded, the hollow shaft 5 in one radial plane surrounds.
- On the underside of the mounting plate 12 are a multitude of at the same angular distance from each other Rotor blades 11 attached radially by the hollow shaft 5 protrude outwards to close to the inner circumference of the housing 1.
- the rotor blades 11 form a cyclone rotor device, which in Fig. 1 bears the general reference numeral 10 to one in the Separation chamber 4 forcibly introduced liquid slurry for a circular movement along the inner wall of the housing 1 to initiate.
- the centrifugal forces that occur will the heavier portions of the turbidity close to the Collect the inner wall of the deposition chamber 4 while the lighter portions get inside the hollow shaft 5 and from there can be discharged to the outside, whereupon later is discussed in more detail.
- the mounting plate 12 has a plurality of rotor blades 21 attached, starting from the hollow shaft 5 in essentially spiral radially outwards to one point at a distance D from the central longitudinal axis of the hollow shaft 5 extend that is larger than the diameter d of one of the outer ends of the rotor blades 11 of the cyclone rotor device 10 described arc or the radial dimension of the Deposition chamber 4 is.
- the rotor blades 21 can, like shown to be a suitable short measurement over the exterior Protruding the peripheral edge of the mounting plate 12.
- the ratio D: d is between about 1.25: 1 to 1.75: 1, most preferably around 1.50: 1.
- the rotor blades 21 are part of a Transport rotor device, the general in Fig. 1 Reference number 20 bears and with a stator 22 cooperates, which is shown in more detail in Fig. 3.
- the stator device 22 comprises a plurality of stationary guide elements 23, which are in a radial Level below the level of the rotor blades 21 of the Transport rotor device 20, preferably spiral, from a radially outer location corresponding to the dimension D in 2A extend to a radially inner location, the essentially with the inner circumference of the housing 1 matches.
- the guide elements 23 are with their inner end regions preferably substantially aligned tangentially to the inner circumference of the housing 1. Passages 24 are located between adjacent guide elements 23 defines the slurry into the separation chamber 4 can get in.
- the guide elements 23 of the Stator 22 protrude like the rotor blades 21 of the Transport rotor device 20 outside over the peripheral edge of the Mounting plate 12 so that between the Stator device 22 and the transport rotor device 20 a fluid connection is created.
- the radially outer areas are the rotor blade 21 of the transport rotor device 20 and the Guide elements 23 of the stator 22 in one flange-shaped chamber 25 added in an above the housing 1 arranged top housing is formed, which bears the general reference number 6.
- the stator device 22 has the task of a Speed of rotation of the turbidity caused by the Transport rotor device 20 to brake, causing the turbidity is placed under an overpressure before it is tangential over the passages 24 in the deposition chamber 4 and in the Area of influence of the cyclone rotor device 10 reaches where you a circular movement by the cyclone rotor device 10 is imposed.
- the speed of rotation of the turbidity in the Deposition chamber 4 is the effective area and speed of the Rotor blades 11 of the cyclone rotor device 10, the Throughput and through the tangential entry of the slurry influenced in the deposition chamber 4.
- the Cyclone rotor device 10 and transport rotor device 20 mounted on the same hollow shaft 5 as a drive shaft, so that they rotate at the same speed. If wanted, could also have separate drive shafts for the Cyclone rotor device 10 and transport rotor device 20 be provided to them at different speeds operate.
- the slurry is, as shown in FIG. 1, via an inlet connector 30 introduced into an anteroom 31 of the top housing 6, the with the transport rotor device 20 is connected.
- the separated heavier parts of the slurry collect as a result of gravity in the funnel-shaped bottom area 2 of the housing 1 and can from there through the removal opening 3 continuously or at suitable time intervals be discharged outside.
- the removal opening preferably has 3 an adjustable opening width.
- Fig. 4 shows a modified simplified embodiment a centrifugal separator according to the invention particularly suitable for the treatment of turbidity with light separable foreign matter.
- Same or similar Wear components as in the previously described embodiment the same reference numbers, increased by the number hundred.
- This Embodiment differs from the previous one essentially described in that the Cyclone rotor device is omitted and consequently the circular motion solely due to the tangential Introduction of the slurry into the deposition chamber 104 and the Overpressure is caused by the upstream side of the Inlet-arranged transport rotor device 120 and Stator device 122 is applied.
- the transport rotor assembly 120 has one modified training by the rotor blades 121 only up to the outer circumference of the mounting plate 112 so that an annular space 126 in the outer circumference of the mounting plate 112 Top housing 106 is defined, in which the slurry under the Effect of the transport rotor device 120 can flow to in to reach the area of influence of the stator device 122. It it was found that these measures resulted in a Improvement of the efficiency of the transport rotor / stator devices 120, 122 can be achieved. If if desired, such a modified one Transport rotor device also in the embodiment of Invention according to Figure 1 can be provided.
- FIGS. 1 to 3 and the associated description is referenced.
- Centrifugal separators according to the invention which especially for fine flotation separation of prefiltered turbidity or sludge with one after the Pre-filtration remaining residual foreign matter small size, e.g. 2 mm or less are suitable.
- FIG. 5 shows an embodiment of a flotation centrifugal separator, of the construction of the Feeding device for feeding the slurry, consisting of the Introducer 230 and the vestibule 231, the upstream side the inlet into the deposition chamber 205 Transport rotor device 220 with stator device 222 for upstream pressurization of the turbidity and the Cyclone rotor device 210 essentially the 1 corresponds, so that reference to this can be taken.
- the same or similar components as for the embodiment described above carry the same Reference number, increased by the number two hundred.
- the transport rotor means 220 and the cyclone rotor device 210 on a common one Drive shaft 254 arranged, which are not simultaneously to Removal of a separated portion of the treatment Cloudy serves. Furthermore, the effective area of the rotor blades 211 the cyclone rotor device 210 compared to the embodiment 1 can be reduced by the axial dimensions the rotor blades are lowered.
- housing 201 is continuous cylindrical formation, so that also continuous cylindrical deposition chamber 204 is formed.
- a den Bottom 252 of the housing 201 axially penetrating tubular Element 255 with open ends protrudes inside the Deposition chamber 204 so that an open end of the tubular element 255 at a suitable distance from the Bottom 252 of the housing 201 comes to rest while the other open ends arranged outside the housing 201 is.
- the tubular element 255 is preferably opposite the housing 201 held axially displaceable.
- the tubular Element 255 is used to discharge the following Flotation separation described fine Foreign matter proportions of the cloudy.
- the liquid cleaned of the foreign substances or the Clear run can be discharged via an outlet port 253, the near the bottom 252 of the housing 201 tangentially into the Deposition chamber 204 opens out.
- a suitable one Gas such as air, containing liquid in the Deposition chamber 204 is provided.
- the facility includes an annular distribution line 256, one Surrounds the peripheral region of the housing 201, in which the Perforations 257 penetrate the housing wall.
- the Distribution line 256 also opens an inlet connector 258. The liquid with the gas can therefore through the inlet port 258, the distribution line 256 and the perforations 257 ins Interior of the deposition chamber 204.
- the liquid is preferably one in which the gas is distributed in the form of microbubbles with a dimension of, for example, 100 ⁇ m or less.
- Such liquids permeated with micro gas bubbles can be created, for example, with a device which bears the reference number 259 in FIG. 5 and can be designed according to DE-A-3733583, to which reference can therefore be made.
- the device 259 is connected to a fumigation container 260, into which the liquid to be fumigated and a suitable gas can be introduced separately and pressurized.
- Water can be used as the liquid. It can thereby also, as shown, around a branched part of the over act the outlet port 253 clear run by this via a pump 261 into the gassing container 260 passed, there charged with the gas and into the Device 259 for generating the micro gas bubbles introduced becomes.
- cyclone rotor device 210 could be omitted so that the circular motion of the turbidity is similar to 4 alone on the pressure-increasing effect of the interacting transport rotor and stator devices 220, 222 and the tangential Introduction of the slurry into the deposition chamber 204 based would.
- the discharge of the micro gas bubbles could be included adhering foreign substances in a similar manner to the Embodiments of the invention according to FIGS. 1 and 4 via a central hollow shaft take place against the effect of gravity, which is also the common axis of rotation of the Transport rotor device 220 and cyclone rotor device 210 would represent.
- the fourth embodiment of the invention comprises a continuously cylindrical housing 301, which also has a cylindrical deposition chamber 304 Are defined. Upstream of an inlet in the Separation chamber 304 are for pressurizing the slurry a transport rotor device 320 and one with it cooperating stator 322 provided, the Structure and operation of those of the embodiment Fig. 1 correspond, so that there is a new description superfluous. Similar to the embodiment of FIG. 4 a cyclone rotor device omitted.
- a feature of the centrifugal separator of FIG. 6 is one Foam destruction device that the general Reference number 370 carries.
- the foam destroyer 370 includes a variety of, around a central axis that preferably with the axis of rotation of the rotor blades 321 Transport rotor device 320 coincides, rotatable Rotor blades 371, which are in a space 372 in a above the Separation housing 301 arranged top housing 306 are arranged.
- Room 372 is the one above Transport rotor device 320 and stator device 322 containing space 373 arranged in the top housing 369, in the slurry to be treated via an inlet connection 374 can be introduced.
- the Inlet nozzle 374 a cloudy, in the micro gas bubbles are dispersed, are introduced.
- the micro gas bubbles can, as indicated at 359, by means of a device be introduced into the slurry as it is in connection with the embodiment of FIG. 5 has been described.
- the rooms 372 and 373 in the add-on housing 369 are sealed from each other, and further up is the upper space 372 into a lower one, the rotor blades 371 of the Area 372 'containing foam destruction device 370 and divides an upper region 372 "that is close to the Hollow shaft 305 in fluid communication with the lower region 372 ' stands.
- the lower region 372 ' opens out Foreign substance outlet connection 376.
- the peripheral wall of the Top housing 369 is along top portion 372 '' of a plurality of circumferentially distributed perforations 377 which penetrates the inside of the upper area 372 '' a gas outlet port 378 to connect from the separated foreign substances removed gaseous components after to be able to discharge outside.
- the rotor blades 371 of the foam destruction device 370 can, as mentioned, on the same axis of rotation as that Rotor blades 321 of the transport rotor device 320 mounted his.
- the axis of rotation is designed as a hollow shaft 305 axially extends into and into the deposition chamber 304 has lower open end into which the secluded to the Foreign matter adhering to gas bubbles can enter from where they rise inside the hollow shaft 305 and into space 372 of the foam destruction device 370 and thus in the Area of influence of rotor blades 371.
- tangential outlet nozzle 380 is used for discharge of the liquid parts of the Cloudy or clear running.
- the in the Room 372 came to foreign substances adhering to the gas bubbles through the rotor blades 371 in a circular motion so that the heavier foreign matter due to Centrifugal effects are separated from the gas bubbles and accumulate on the inner circumference of the lower area 372 '.
- the gas bubbles rise to the top Room area 372 '' from where they follow in the manner mentioned above can be discharged outside.
- a cyclone rotor device could, if desired similar to the embodiment of the invention according to FIG. 1 be provided.
- the driven hollow shaft 305 successively the rotor blades 371 the foam destruction device 370, the rotor blades 321 of the Transport rotor device 320 and the rotor blades of the added cyclone rotor device for common rotation be mounted by the drive device 308. It understands however, that is similar to the others above-described embodiments of the invention as well independent drive shafts for driving said Rotor blades can be provided.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden der schwereren von den leichteren Anteilen wässriger Trüben mittels Zentrifugalkraftwirkung.The invention relates to a device for Separate the heavier from the lighter parts aqueous turbidity by means of centrifugal force.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Reinigung von flüssigen Trüben mit einem Anteil an Feststoffpartikeln unterhalb einer bestimmten Abmessung, d.h. auf die Nachreinigung von Trüben, die durch Siebe oder dgl. schon einer Vorreinigung zur Entfernung gröberer Partikel unterzogen worden sind.The invention relates in particular to the cleaning of liquid turbidity with a proportion of solid particles below a certain dimension, i.e. on the After-cleaning of turbidity through sieves or the like a pre-cleaning to remove coarser particles have undergone.
Bei der Abscheidung mittels Zentrifugalabscheidern bzw. Hydrozyklonen wird eine vorgereinigte Trübe mit hoher Geschwindigkeit in eine Abscheidungskammer so eingeleitet, dass sich darin ein intensiv rotierendes laminares Strömungsfeld bildet, so dass die schwereren Anteile der Trübe durch Zentrifugalkraftwirkung auf eine äussere Durchmesserbahn gedrückt werden, während sich die leichteren Anteile der Trübe bevorzugt nahe der Mittenlängsachse der Abscheidungskammer ansammeln. Bekannt ist es US-A-2 701 642, DE-T-3 390 449, in die inder Abscheidungskamme reingeführte Trübe mittels einer Rotoreinrichtung Zwangsweise Drehenergie einzubringen Bei einem ebenfalls bekannten Zentrifugalabscheider (US-A-2 996 187) wird ein für die Strömung der Trübe zwischen dem Ein- und Auslass der Abscheidungskammer erforderliches Druckgefälle durch eine Saugtransportrotoreinrichtung aufgebracht, die abstromseitig des Auslasses der Abscheidungskammer vorgesehen ist. Das Druckgefälle zwischen Ein- und Auslass ist daher durch die Saugkraft der Saugtransportrotoreinrichtung bestimmt und die wiederum ist durch die ansaugseitig anstehende Flüssigkeitssäule festgelegt, so dass mittels der Saugtransportrotoreinrichtung ein Druckgefälle von nur weniger als 1 bar geschaffen werden kann. Der bekannte Zentrifugalabscheider kann daher nur für Suspensionen verwendet werden, bei denen eine ausreichende Abscheidungswirkung schon bei relativ niedrigen Rotationsgeschwindigkeiten der Trübe erhalten wird. Um weniger leicht abscheidbare Anteile aus wässrigen Trüben zu behandeln, sind höhere Rotationsgeschwindigkeiten in der Abscheidungskammer erforderlich, um entsprechend hohe Zentrifugalkräfte zu erzeugen. Dies würde ein Druckgefälle von einigen bar erfordern, die von den bekannten Zentrifugalabscheidern nicht aufgebracht werden können, so dass man im allgemeinen mehrere klein dimensionierte Zentrifugalabscheider hintereinander anordnen musste, um auf eine gewünschte Abscheidungsrate zu kommen. Dies verteuert wesentlich die Anschaffungs- und Betriebskosten der Abscheidungsanlage und erhöht deren Wartungsanfälligkeit. Der Durchsatz von klein bemessenen Zentrifugalabscheidern ist ausserdem vergleichsweise gering, so dass der Einsatz damit ausgestatteter Anlagen auf bestimmte Anwendungsfälle beschränkt ist.When separating using centrifugal separators or Hydrocyclones becomes a pre-cleaned high turbidity Speed introduced into a deposition chamber so that there is an intensely rotating laminar Flow field forms, so the heavier portions of the Turbidity caused by centrifugal force on an external one Diameter web can be pressed while the lighter ones Portions of the cloudiness preferably close to the central longitudinal axis of the Collect the deposition chamber. It is known from US-A-2 701 642, DE-T-3 390 449 to forcibly introduce rotational energy into the slurry introduced into the separation comb by means of a rotor device With a well-known Centrifugal separator (US-A-2 996 187) is used for the Flow of the turbidity between the inlet and outlet of the Separation chamber required pressure drop through a Suction transport rotor device applied, the downstream the outlet of the deposition chamber is provided. The Pressure drop between inlet and outlet is therefore due to the Determined suction power of the suction transport rotor device and the in turn is due to the pending on the intake side Liquid column set so that by means of Suction transport rotor device a pressure drop of only less than 1 bar can be created. The known Centrifugal separators can therefore only be used for suspensions can be used where sufficient Separation effect even at relatively low Rotational speeds of the slurry is obtained. Around less easily separable parts from aqueous turbidity treat, are higher rotational speeds in the Deposition chamber required to be high To generate centrifugal forces. This would create a pressure drop of some bar require that of the known Centrifugal separators can not be applied, so that you generally have several small dimensions Centrifugal separator had to be arranged one behind the other to get on a desired deposition rate to come. This makes it more expensive significantly the acquisition and operating costs of Separation plant and increases its susceptibility to maintenance. The Throughput of small centrifugal separators is also comparatively low, so that use with it equipped systems for certain applications is limited.
Ein besonderes Problem bereitet die wirksame Abscheidung flotierbarer teilchenförmiger Materie aus wässrigen Trüben mittels Zentrifugalkraftwirkung. In der US-A-4 397 741 wird für die Flotationsabscheidung vorgeschlagen, in die in einer Abscheidungskammer kreisende Trübe zusätzlich ein Gas einzubringen, um Gasblasen zu erzeugen, von denen man erwartet, dass sich daran durch Grenzflächeneffekte die abgeschiedenen schwereren Anteile der Trübe anhaften. Die Gasblasen bilden quasi Auftriebskörper, so dass sich die schwereren Anteile nicht nur nahe der Mittenlängsachse der Abscheidungskammer bevorzugt ansammeln, sondern auch entgegen der Schwerkraftwirkung abgezogen werden können. Die Wirksamkeit dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch gering, da die Abscheidungswirkung alleine auf einer tangentialen Einführung der Trübe in die Abscheidunsgkammer beruht, indem druckgefälleerhöhende Massnahmen gänzlich fehlen, und zudem die mit den bekannten Mitteln erzielbaren Gasblasen eine zu grosse Abmessung haben.Effective separation poses a particular problem floatable particulate matter from aqueous turbidity by means of centrifugal force. In US-A-4,397,741 proposed for the flotation separation, in which in a Separation chamber circulating turbidity also has a gas bring in to create gas bubbles, one of which expects this to be affected by interface effects attached heavier portions of the cloudy matter. The Gas bubbles form a kind of buoyancy body, so that the heavier parts not only near the central longitudinal axis of the Separation chamber prefers to collect, but also counter can be subtracted from the force of gravity. The However, the effectiveness of this known device is low, since the deposition effect alone on a tangential Introduction of the slurry into the separation chamber is based on Measures increasing the pressure drop are completely absent, and moreover the gas bubbles achievable with the known means one too have large dimensions.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, die die erforderlichen hohen Rotationsgeschwindigkeiten schafft, um Trüben aller Art einschliesslich solcher mit flotierbaren Anteilen mit hoher Wirksamkeit behandeln zu können.The invention is based on the object to create a device of the type mentioned at the outset, the the required high rotation speeds creates to with all kinds of cloudiness including such treat floatable parts with high effectiveness can.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird auf die Patentansprüche verwiesen. Überraschend wurde im Rahmen der Erfindung festgestellt, dass die mit bekannten Zentrifugalabscheidern verbundenen Probleme in einfacher Weise ohne wesentliche Komplizierung der Anlage dadurch beseitigt werden können, indem das für hohe Rotationsgeschwindigkeiten erforderliche Druckgefälle von einigen bar durch eine Druckbeaufschlagung der Trübe unmittelbar vor deren Einlass in die Abscheidungskammer aufgebracht wird. Dazu ist eine Transportrotoreinrichtung aufstromseitig des Einlasses vorgesehen, die nach Art eines Radialbeschleunigers fungiert und mit einer Statoreinrichtung zusammenwirkt, welche die kinetische Energie, die von der Transportrotoreinrichtung in die Trübe eingebracht wurde, in Druckenergie umsetzt. Dadurch wird sichergestellt, dass einlasseitig der Abscheidungskammer stets ein ausreichender Gefälleüberdruck auf die Trübe ausgeübt wird, der unabhängig von einem Strömungsdruck in einer Leitung ist, über die die Trübe zum Zentrifugalabscheider geführt wird, und auch unabhängig von der Höhe der Flüssigkeitsäule zwischen dem Ein- und Auslass der Abscheidungskammer. Infolgedesssen kann eine erhöhte Rotationsgeschwindigkeit mit entsprechend erhöhter Abscheidungsrate aufgebracht werden. Dadurch, dass eine wirksame Abscheidung weitestgehend unabhängig von den Abmessungen des Zentrifugalabscheiders ist, können unter entsprechend günstigen Auswirkungen auf die Betriebs- und Anschaffungskosten Abscheider mit grösseren Dimensionen bzw. grösseren Durchmessern als bei bekannten Anlagen zum Einsatz kommen.To solve this problem, the claims referred. Was surprising in the context of the invention found that with known centrifugal separators related problems in a simple manner without significant Complication of the system can be eliminated by doing what is required for high rotational speeds Pressure drop of a few bar due to pressurization the cloudy immediately before they enter the Deposition chamber is applied. There is one Transport rotor device upstream of the inlet provided that acts in the manner of a radial accelerator and cooperates with a stator device which the kinetic energy generated by the transport rotor device in the slurry was introduced, converted into pressure energy. Thereby ensures that the inlet side of the deposition chamber always a sufficient gradient overpressure on the turbidity is exercised regardless of a flow pressure in is a line over which the turbidity to the Centrifugal separator is guided, and also independently of the height of the liquid column between the inlet and outlet the deposition chamber. As a result, an increased Rotation speed with correspondingly increased Deposition rate can be applied. In that a effective separation largely independent of the Dimensions of the centrifugal separator is below accordingly favorable effects on the operating and Acquisition costs of separators with larger dimensions or larger diameters than in known systems come.
Die durch das Vorsehen der einlasseitig angeordneten Transportrotor-/Statoreinrichtungen erzielten Verbesserungen in der Abscheidungswirksamkeit können weiter gesteigert werden, wenn gemäss einer Weiterbildung der Erfindung in die in der Abscheidungskammer befindliche Trübe zusätzliche Drehenergie eingebracht wird. Dies kann dadurch erfolgen, dass in der Abscheidungskammer eine Zyklonrotoreinrichtung angeordnet wird, welche von der gleichen Drehachse wie die Transportrotoreinrichtung angetrieben werden kann. Die Zyklonrotoreinrichtung erlaubt erhöhte turbulenzfreie und von der Art der Einführung der Trübe in die Abscheidungskammer unabhängige Rotationsgeschwindigkeiten, wobei der von der Zyklonrotoreinrichtung ausgeübte Gegendruck durch den Druck überwunden wird, den die einlasseitige Transportrotoreinrichtung auf die Trübe ausübt.By the provision of the arranged on the inlet side Transport rotor / stator devices achieved improvements in the effectiveness of the deposition can be further increased be, if according to a development of the invention in the Additional turbidity in the separation chamber Rotational energy is introduced. This can be done that a cyclone rotor device in the deposition chamber is arranged, which of the same axis of rotation as that Transport rotor device can be driven. The Cyclone rotor device allows increased turbulence free and the type of introduction of the slurry into the separation chamber independent rotation speeds, the one of the Cyclone rotor device counter pressure exerted by the pressure is overcome by the inlet side Transport rotor device exerts on the slurry.
Durch die geschilderten Massnahmen ist die Erfindung insbesondere auch für die Flotationsabscheidung von ansonsten schwer mittels Zentrifugalkraftwirkung separierbaren Schlämmen, z.B. zur Entfernung von Druckfarbresten aus geschlämmten Altpapierstoffen geeignet. Eine diesbezügliche Weiterbildung der Erfindung sieht daher vor, dass die Abscheidung der Trübe in Gegenwart von Gasblasen vorgenommen wird, vorzugsweise in Gegenwart von Mikrogasblasen. Dazu kann eine mit Mikrogasblasen durchsetzte Flüssigkeit in die Abscheidungskammer zur Vermischung mit der Trübe eingeführt werden, oder die Trübe wird selbst begast und im begasten Zustand in die Abscheidungskammer eingeführt. Eine in einem Aufsatzgehäuse des Zentrifugalabscheiders mit axialem Abstand zur Transportrotoreinrichtung angeordnete Schaumzerstörungseinrichtung mit drehbar angetriebenen Rotorflügeln kann vorgesehen sein, um mittels Zentrifugalwirkung die an den Gasblasen haftenden Fremdstoffe in einem aus der Abscheidungskammer abgeführten schaumigen Gasblasen-Fremdstoffgemisch abzuscheiden und getrennt nach aussen abzuführen.Due to the measures described, the invention especially for the flotation separation of otherwise difficult to separate by centrifugal force Slurries, e.g. for the removal of printing ink residues slurried waste paper materials. A related one Further development of the invention therefore provides that the Separation of the slurry is carried out in the presence of gas bubbles is, preferably in the presence of micro gas bubbles. This can a liquid interspersed with micro gas bubbles into the Separation chamber introduced for mixing with the slurry become, or the cloudy is fumigated and fumigated itself Condition introduced into the deposition chamber. One in one Centrifugal separator top housing with axial clearance arranged to the transport rotor device Foam destruction device with rotatably driven Rotor blades can be provided to by means Centrifugal effect the foreign substances adhering to the gas bubbles in a frothy from the deposition chamber Separate gas bubble-foreign substance mixture and separate after dissipate outside.
Insgesamt zeichnet sich eine erfindungsgemässe Zentrifugalabscheidevorrichtung durch einen vergleichsweise unkomplizierten Aufbau aus, indem sämtlich erwähnten Rotoreinrichtungen auf einer gemeinsamen Drehwelle angeordnet sein können. Die Zentrifugalabscheidevorrichtung hat zudem ansaugende Wirkung und kann daher in einfacher Weise ohne Pumpzusatzaggregate in ein Strömungssystem als Treiber für eine zu behandelnde Trübe integriert werden.Overall, one according to the invention is distinguished Centrifugal separator by a comparatively straightforward construction from all mentioned Rotor devices arranged on a common rotary shaft could be. The centrifugal separator also has sucking effect and can therefore be easily without Pump accessories in a flow system as a driver for a slurry to be treated can be integrated.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsformen
und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Nachfolgend wird auf die Fig. 1, 2A-2C und 3 Bezug genommen,
welche einen Zentrifugalabscheider nach der Erfindung zeigen.
Das Bezugszeichen 1 in Fig. 1 betrifft ein rohrförmiges
zylindrisches Gehäuse, das in einen trichterförmigen
Bodenbereich 2 übergeht, der sich zu einer Entnahmeöffnung 3
am unteren Ende verjüngt. Das Gehäuse 1 definiert eine
Abscheidungskammer 4, in die koaxial zur Mittenlängsachse
eine Hohlwelle 5 hineinragt, die mit ihrem unteren axialen
offenen Ende in einem geeigneten Abstand von der Ebene endet,
ab der sich der trichterförmige Bereich 2 nach unten
erstreckt.In the following, reference is made to FIGS. 1, 2A-2C and 3,
which show a centrifugal separator according to the invention.
The reference number 1 in FIG. 1 relates to a tubular one
cylindrical housing that is funnel-
Am oberen, aus dem Gehäuse 1 herausragenden axialen Ende der
Hohlwelle 5 ist eine Kupplungseinrichtung 7 vorgesehen, die
mit einer Antriebseinrichtung 8, z.B. in Gestalt eines
Elektromotors, verbunden ist, um die Hohlwelle 5 mit einer
geeigneten Drehgeschwindigkeit in Drehung zu versetzen.At the upper, protruding from the housing 1 axial end of the
Bei der gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist die
Hohlwelle 5 lagerungsfrei nur durch die Antriebseinrichtung 8
abgestützt. Wenn erwünscht, könnte zur Abstützung der
Hohlwelle 5 gegenüber dem Gehäuse 1 auch eine geeignete
Lageranordnung vorgesehen sein.In the embodiment of the invention shown, the
Wie Fig. 2A und 2B zeigen, ist an einer zwischenliegenden
axialen Stelle der Hohlwelle 5 eine Montageplatte 12
befestigt, z.B. angeschweisst, die die Hohlwelle 5 in einer
radialen Ebene umgibt. An der Unterseite der Montageplatte 12
sind in gleichem Winkelabstand voneinander eine Vielzahl von
Rotorflügeln 11 befestigt, die von der Hohlwelle 5 radial
nach aussen bis nahe an den Innenumfang des Gehäuses 1 ragen.
Bei der gezeigten Ausführungsform sind vier Rotorflügel 11
vorgesehen. Es können jedoch auch mehr oder weniger derartige
Rotorflügel vorgesehen sein.2A and 2B show an intermediate one
axial position of the
Die Rotorflügel 11 bilden eine Zyklonrotoreinrichtung, die in
Fig. 1 das allgemeine Bezugszeichen 10 trägt, um eine in die
Abscheidungskammer 4 eingeführte flüssige Trübe zwangsweise
zu einer kreisenden Bewegung längs der Innenwand des Gehäuses
1 zu veranlassen. Infolge der auftretenden Zentrifugalkräfte
werden sich dadurch die schwereren Anteile der Trübe nahe der
Innenwand der Abscheidungskammer 4 ansammeln, während die
leichteren Anteile nach innen in die Hohlwelle 5 gelangen und
von dort nach aussen abgeführt werden können, worauf später
noch näher eingegangen wird.The
Wie Fig. 1, 2A bis 2C weiter zeigen, ist auf der Oberseite
der Montageplatte 12 eine Vielzahl von Rotorflügeln 21
befestigt, die von der Hohlwelle 5 ausgehend sich im
wesentlichen spiralförmig radial nach aussen zu einer Stelle
in einem Abstand D von der Mittenlängsachse der Hohlwelle 5
erstrecken, der grösser als der Durchmesser d eines von den
äusseren Enden der Rotorflügel 11 der Zyklonrotoreinrichtung
10 beschriebenen Kreisbogens bzw. der radialen Abmessung der
Abscheidungskammer 4 ist. Die Rotorflügel 21 können, wie
dargestellt, um ein geeignetes kurzes Mass über den äusseren
Umfangsrand der Montageplatte 12 hinausragen. Vorzugsweise
liegt das Verhältnis D : d zwischen etwa 1,25 : 1 bis 1,75 :
1, höchstvorzugsweise bei etwa 1,50 : 1.1, 2A to 2C further show is on the top
the
Die Rotorflügel 21 sind Bestandteil einer
Transportrotoreinrichtung, die in Fig. 1 das allgemeine
Bezugszeichen 20 trägt und mit einer Statoreinrichtung 22
zusammenwirkt, die in näheren Details in Fig. 3 gezeigt ist.The
Die Statoreinrichtung 22 umfasst eine Vielzahl von
stationären Leitelementen 23, die sich in einer radialen
Ebene unterhalb der Ebene der Rotorflügel 21 der
Transportrotoreinrichtung 20, vorzugsweise spiralförmig, von
einer radial aussenliegenden Stelle entprechend dem Mass D in
Fig. 2A zu einer radial innenliegenden Stelle erstrecken, die
im wesentlichen mit dem Innenumfang des Gehäuses 1
übereinstimmt. Die Leitelemente 23 sind mit ihren
innenliegenden Endbereichen vorzugsweise im wesentlichen
tangential zum Innenumfang des Gehäuses 1 ausgerichtet.
Zwischen benachbarten Leitelementen 23 sind Passagen 24
definiert, über die die Trübe in die Abscheidungskammer 4
hineingelangen kann. Die Leitelemente 23 der
Statoreinrichtung 22 ragen wie die Rotorflügel 21 der
Transportrotoreinrichtung 20 aussen über den Umfangsrand der
Montageplatte 12 hinaus, so dass zwischen der
Statoreinrichtung 22 und der Transportrotoreinrichtung 20
eine Fluidverbindung geschaffen ist. The
Wie Fig. 1 weiter zeigt, sind die radial äusseren Bereiche
der Rotorflügel 21 der Transportrotoreinrichtung 20 und der
Leitelemente 23 der Statoreinrichtung 22 in einer
flanschförmigen Kammer 25 aufgenommen, die in einem oberhalb
des Gehäuses 1 angeordneten Aufsatzgehäuse ausgebildet ist,
welches das allgemeine Bezugszeichen 6 trägt.As FIG. 1 further shows, the radially outer areas are
the
Die Statoreinrichtung 22 hat die Aufgabe, eine
Drehgeschwindigkeit der Trübe, hervorgerufen durch die
Transportrotoreinrichtung 20, abzubremsen, wodurch die Trübe
unter einen Überdruck gesetzt wird, bevor sie tangential über
die Passagen 24 in die Abscheidungskammer 4 und in den
Einflussbereich der Zyklonrotoreinrichtung 10 gelangt, wo ihr
durch die Zyklonrotoreinrichtung 10 eine kreisende Bewegung
aufgezwungen wird. Die Drehgeschwindigkeit der Trübe in der
Abscheidungskammer 4 wird von der Wirkfläche und Drehzahl der
Rotorflügel 11 der Zyklonrotoreinrichtung 10, der
Durchsatzmenge und durch den tangentialen Eintritt der Trübe
in die Abscheidungskammer 4 beeinflusst.The
Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform sind die
Zyklonrotoreinrichtung 10 und Transportrotoreinrichtung 20
auf der gleichen Hohlwelle 5 als Antriebswelle montiert, so
dass sie sich mit gleicher Drehzahl drehen. Wenn erwünscht,
könnten auch separate Antriebswellen für die
Zyklonrotoreinrichtung 10 und Transportrotoreinrichtung 20
vorgesehen sein, um diese mit unterschiedlichen Drehzahlen zu
betreiben.In the above-described embodiment, the
Die Trübe wird, wie Fig. 1 zeigt, über einen Einlasstutzen 30
in einen Vorraum 31 des Aufsatzgehäuses 6 eingeführt, der mit
der Transportrotoreinrichtung 20 in Verbindung steht.The slurry is, as shown in FIG. 1, via an
Die leichteren durch die Wirkung der Zyklonrotoreinrichtung
10 abgeschiedenen Anteile der Trübe werden unter dem durch
die Transportrotoreinrichtung 20 geschaffenen Druckgefälle zu
einer Strömung in die Hohlwelle 5 veranlasst und verlassen
die Hohlwelle 5 über eine Vielzahl von Öffnungen 9, die nahe
dem oberen Ende in der Hohlwelle 5 ausgebildet sind. Von dort
gelangen sie in einen austrittseitigen Vorraum 32 im
Aufsatzgehäuse 6, der die Hohlwelle 5 umgibt und mit einem
Austrittstutzen 33 in Verbindung steht.The lighter by the action of the
Bei der gezeigten Ausführungsform der Erfindung gelangt die Trübe auf im wesentlichen der gleichen radialen Ebene in den Zentrifugalabscheider, auf der sie diesen verlässt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Die Ein- und Auslasstutzen könnten jedoch, wie später erläutert werden wird, auch auf unterschiedlichen radialen Ebenen liegen.In the embodiment of the invention shown, the Turbidity on essentially the same radial plane in the Centrifugal separator on which it leaves, like this is shown in Fig. 1. The inlet and outlet ports could however, as will be explained later, also on different radial planes.
Die abgeschiedenen schwereren Anteile der Trübe sammeln sich
in Folge Schwerkraftwirkung im trichterförmigen Bodenbereich
2 des Gehäuses 1 und können von dort über die Entnahmeöffnung
3 kontinuierlich oder in geeigneten Zeitintervallen nach
aussen abgeführt werden. Vorzugsweise hat die Entnahmeöffnung
3 eine einstellbare Öffnungsweite.The separated heavier parts of the slurry collect
as a result of gravity in the funnel-shaped
Fig. 4 zeigt eine modifizierte vereinfachte Ausführungsform
eines Zentrifugalabscheiders nach der Erfindung mit
besonderer Eignung für die Behandlung von Trüben mit leicht
abscheidbaren Fremdstoffanteilen. Gleiche oder ähnliche
Bauteile wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform tragen
die gleichen Bezugzeichen, erhöht um die Zahl hundert. Diese
Ausführungsform unterscheidet sich von der vorhergehend
beschriebenen im wesentlichen darin, dass die
Zyklonrotoreinrichtung weggelassen ist und demzufolge die
kreisende Bewegung alleine aufgrund der tangentialen
Einführung der Trübe in die Abscheidungskammer 104 und des
Überdruckes veranlasst wird, der durch die aufstromseitig des
Einlasses angordneten Transportrotoreinrichtung 120 und
Statoreinrichtung 122 aufgebracht wird.Fig. 4 shows a modified simplified embodiment
a centrifugal separator according to the invention
particularly suitable for the treatment of turbidity with light
separable foreign matter. Same or similar
Wear components as in the previously described embodiment
the same reference numbers, increased by the number hundred. This
Embodiment differs from the previous one
essentially described in that the
Cyclone rotor device is omitted and consequently the
circular motion solely due to the tangential
Introduction of the slurry into the
Wie dargestellt, hat die Transportrotoreinrichtung 120 eine
modifizierte Ausbildung, indem die Rotorflügel 121 nur bis
zum äusseren Umfang der Montageplatte 112 reichen, so dass
aussenumfänglich der Montageplatte 112 ein Ringraum 126 im
Aufsatzgehäuse 106 definiert ist, in den die Trübe unter der
Wirkung der Transportrotoreinrichtung 120 strömen kann, um in
den Einflussbereich der Statoreinrichtung 122 zu gelangen. Es
wurde festgestellt, dass durch diese Massnahmen eine
Verbesserung des Wirkungsgrades der Transportrotor-/Statoreinrichtungen
120, 122 erzielt werden kann. Wenn
erwünscht, könnte eine derartige modifizierte
Transportrotoreinrichtung auch bei der Ausführungsform der
Erfindung nach Fig 1 vorgesehen werden.As shown, the
Ferner ist der zylindrische Abschnitt des Gehäuses 101
gegenüber der vorbeschriebenen Ausführungsform um ein
geeignetes Mass verkürzt und der konische zur Auslassöffnung
103 verlaufende Abschnitt 102 entsprechend verlängert.
Bezüglich weiterer Aufbaudetails kann auf Fig. 1 bis 3 und
die zugehörige Beschreibung verwiesen werden.Furthermore, the cylindrical portion of the
Im folgenden wird auf Ausführungsformen von Zentrifugalabscheidern nach der Erfindung Bezug genommen, die speziell für die Flotations-Feinabscheidung von vorfiltrierten Trüben oder Schlämmen mit einem nach der Vorfiltrierung verbliebenen Restanteil an Fremdstoffen geringer Abmessung, z.B. 2 mm oder weniger, geeignet sind.In the following, embodiments of Centrifugal separators according to the invention, which especially for fine flotation separation of prefiltered turbidity or sludge with one after the Pre-filtration remaining residual foreign matter small size, e.g. 2 mm or less are suitable.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines Flotations-Zentrifugalabscheiders,
der hinsichtlich des Aufbaus der
Zuführeinrichtung zum Zuführen der Trübe, bestehend aus dem
Einführstutzen 230 und dem Vorraum 231, der aufstromseitig
des Einlasses in die Abscheidungskammer 205 angeordneten
Transportrotoreinrichtung 220 mit Statoreinrichtung 222 zur
aufstromseitigen Druckbeaufschlagung der Trübe sowie der
Zyklonrotoreinrichtung 210 im wesentlichen der
Ausführungsform nach Fig. 1 entspricht, so dass hierauf Bezug
genommen werden kann. Gleiche oder ähnliche Bauteile wie bei
der vorbeschriebenen Ausführungsform tragen die gleichen
Bezugszeichen, erhöht um die Zahl zweihundert.5 shows an embodiment of a flotation centrifugal separator,
of the construction of the
Feeding device for feeding the slurry, consisting of the
Wie dargestellt, sind die Transportrotoreinrichtung 220 und
die Zyklonrotoreinrichtung 210 auf einer gemeinsamen
Antriebswelle 254 angeordnet, die nicht gleichzeitig zur
Abführung eines abgeschiedenen Anteiles der zu behandelnden
Trübe dient. Ferner kann die Wirkfläche der Rotorflügel 211
der Zyklonrotoreinrichtung 210 gegenüber der Ausführungsform
nach Fig. 1 verringert sein, indem die axialen Abmessungen
der Rotorflügel herabgesetzt sind.As shown, the transport rotor means 220 and
the
Wie dargestellt, hat das Gehäuse 201 eine durchgehend
zylindrische Ausbildung, so dass eine ebenfalls durchgehend
zylindrische Abscheidungskammer 204 gebildet ist. Ein den
Boden 252 des Gehäuses 201 axial durchsetzendes rohrförmiges
Element 255 mit offenen Enden ragt ins Innere der
Abscheidungskammer 204, so dass ein offenes Ende des
rohrförmigen Elementes 255 in einem geeigneten Abstand vom
Boden 252 des Gehäuses 201 zu liegen kommt, während das
andere offene Ende ausserhalb des Gehäuses 201 angeordnet
ist. Vorzugsweise ist das rohrförmige Element 255 gegenüber
dem Gehäuse 201 axial verschiebbar gehalten. Das rohrförmige
Element 255 dient zur Abfuhr der mittels der nachfolgend
beschriebenen Flotationsabscheidung abgeschiedenen feinen
Fremdstoffanteile der Trübe. As shown,
Die von den Fremdstoffen gereinigte Flüssigkeit bzw. der
Klarlauf kann über einen Auslasstutzen 253 abgeführt werden,
der nahe dem Boden 252 des Gehäuses 201 tangential in die
Abscheidungskammer 204 einmündet.The liquid cleaned of the foreign substances or the
Clear run can be discharged via an
An einer zwischenliegenden axialen Stelle des Gehäuses 201
ist eine Einrichtung zum Einbringen von einer, ein geeignetes
Gas, wie Luft, enthaltenden Flüssigkeit in die
Abscheidungskammer 204 vorgesehen. Die Einrichtung umfasst
eine ringförmige Verteilungsleitung 256, die einen
Umfangsbereich des Gehäuses 201 umgibt, in dem die
Gehäusewand von Perforationen 257 durchsetzt ist. In die
Verteilungsleitung 256 mündet ferner ein Einlasstutzen 258.
Die Flüssigkeit mit dem Gas kann daher über den Einlasstutzen
258, die Verteilungsleitung 256 und die Perforationen 257 ins
Innere der Abscheidungskammer 204 geleitet werden.At an intermediate axial point of the
Bei der Flüssigkeit handelt es sich vorzugsweise um eine
solche, in der das Gas in Form von Mikroblasen mit einer
Abmessung von z.B. 100 µm oder weniger verteilt ist.
Derartige mit Mikrogasblasen durchsetzte Flüssigkeiten können
z.B. mit einer Vorrichtung geschaffen werden, die das
Bezugszeichen 259 in Fig. 5 trägt und gemäss der DE-A-3733583
ausgebildet sein kann, auf die daher Bezug genommen werden
kann. Die Vorrichtung 259 ist mit einem Begasungsbehälter 260
verbunden, in den die zu begasende Flüssigkeit und ein
geeignetes Gas getrennt eingeführt und unter Druck gesetzt
werden können.The liquid is preferably one in which the gas is distributed in the form of microbubbles with a dimension of, for example, 100 μm or less. Such liquids permeated with micro gas bubbles can be created, for example, with a device which bears the
Als Flüssigkeit kann Wasser verwendet werden. Es kann sich
dabei auch, wie gezeigt, um einen abgezweigten Teil des über
den Auslasstutzen 253 abgeführten Klarlaufes handeln, indem
dieser über eine Pumpe 261 in den Begasungsbehälter 260
geleitet, dort mit dem Gas beaufschlagt und in die
Vorrichtung 259 zur Erzeugung der Mikrogasblasen eingeführt
wird.Water can be used as the liquid. It can
thereby also, as shown, around a branched part of the over
act the
In der Abscheidungskammer 204 verbinden sich die auf der
vorbeschriebenen Weise in die Trübe eingebrachten
Mikrogasblasen aufgrund ihrer Oberflächenspannung mit den
feinen flotierbaren Fremdstoffanteilen der Trübe, die sich
deshalb unter den einwirkenden Zentrifugalkräften bevorzugt
nahe der Mittenlängsachse des Zentrifugalabscheiders
ansammeln. Die Mikrogasblasen mit den anhaftenden
Fremdstoffanteilen können daher über das zentrale rohrförmige
Element 255 aus der Abscheidungskammer 204 ausgetragen
werden, während der Klarlauf am Auslasstutzen 253 abgenommen
werden kann.In the
Darauf hinzuweisen ist, dass statt einer mit Mikrogasblasen
durchsetzten Flüssigkeit das Gas auch direkt in die
Abscheidungskammer 204 eingeführt werden könnte, um in der
Trübe Gasblasen zu erzeugen. Um Gasblasen mit
geringstmöglichen Abmessungen zu schaffen, sollte das
Einbringen der Gase über einen Diffuserring (nicht gezeigt)
aus einem feinkörnigen Sintermetall erfolgen, der anstelle
der Verteilungsleitung 256 vorzusehen wäre.It should be noted that instead of one with micro gas bubbles
penetrated the gas directly into the
Ferner könnte die Zyklonrotoreinrichtung 210 weggelassen
werden, so dass die kreisende Bewegung der Trübe ähnlich wie
bei der Ausführungsform nach Fig. 4 alleine auf der
druckerhöhenden Wirkung der zusammenwirkenden Transportrotor-
und Statoreinrichtungen 220, 222 sowie der tangentialen
Einführung der Trübe in die Abscheidungskammer 204 beruhen
würde.Furthermore, the
Ferner könnte der Austrag der Mikrogasblasen mit daran
anhaftenden Fremdstoffen in ähnlicher Weise wie bei den
Ausführungsformen der Erfindung nach Fig. 1 und 4 über eine
zentrale Hohlwelle entgegen der Schwerkraftwirkung erfolgen,
die gleichzeitig die gemeinsame Drehachse der
Transportrotoreinrichung 220 und Zyklonrotoreinrichtung 210
darstellen würde.Furthermore, the discharge of the micro gas bubbles could be included
adhering foreign substances in a similar manner to the
Embodiments of the invention according to FIGS. 1 and 4 via a
central hollow shaft take place against the effect of gravity,
which is also the common axis of rotation of the
Fig. 6 zeigt einen Flotations-Zentrifugalabscheider gemäss
einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Gleiche oder
ähnliche Bauteile wie bei den vorbeschriebenen
Ausführungsformen tragen die gleichen Bezugszeichen, erhöht
um die Zahl dreihundert. Die vierte Ausführungsform der
Erfindung umfasst ein durchgehend zylindrisches Gehäuse 301,
welches eine ebenfalls zylindrische Abscheidungskammer 304
definiert. Aufstromseitig eines Einlasses in die
Abscheidungskammer 304 sind zur Druckbeaufschlagung der Trübe
eine Transportrotoreinrichtung 320 und eine damit
zusammenwirkende Statoreinrichtung 322 vorgesehen, deren
Aufbau und Wirkungsweise derjenigen der Ausführungsform nach
Fig. 1 entsprechen, so dass sich eine erneute Beschreibung
erübrigt. Ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist
eine Zyklonrotoreinrichtung weggelassen.6 shows a flotation centrifugal separator according to
a fourth embodiment of the invention. Same or
similar components to those described above
Embodiments have the same reference numerals, increased
by the number three hundred. The fourth embodiment of the
The invention comprises a continuously
Ein Merkmal des Zentrifugalabscheiders nach Fig. 6 ist eine
Schaumzerstörungseinrichtung, die das allgemeine
Bezugszeichen 370 trägt. Die Schaumzerstörungseinrichtung 370
umfasst eine Vielzahl von, um eine zentrale Achse, die
vorzugsweise mit der Drehachse der Rotorflügel 321 der
Transportrotoreinrichtung 320 zusammenfällt, drehbaren
Rotorflügeln 371, die in einem Raum 372 in einem oberhalb des
Abscheidungsgehäuses 301 angeordneten Aufsatzgehäuse 306
angeordnet sind. Der Raum 372 ist oberhalb eines die
Transportrotoreinrichtung 320 und Statoreinrichtung 322
enthaltenden Raumes 373 im Aufsatzgehäuse 369 angeordnet, in
den die zu behandelnde Trübe über einen Einlasstutzen 374
eingeführt werden kann. Insbesondere kann über den
Einlasstutzen 374 eine Trübe, in der Mikrogasblasen
dispergiert sind, eingeführt werden. Die Mirkrogasblasen
können, wie bei 359 angedeutet ist, mittels einer Vorrichtung
in die Trübe eingebracht werden, wie sie in Verbindung mit
der Ausführungsform nach Fig. 5 beschrieben wurde.A feature of the centrifugal separator of FIG. 6 is one
Foam destruction device that the
Die Räume 372 und 373 im Aufsatzgehäuse 369 sind
gegeneinander abgedichtet, und weiter ist der obere Raum 372
in einen unteren, die Rotorflügel 371 der
Schaumzerstörungseinrichtung 370 enthaltenden Bereich 372'
und einen oberen Bereich 372'' unterteilt, der nahe der
Hohlwelle 305 mit dem unteren Bereich 372' in Fluidverbindung
steht. In den unteren Bereich 372' mündet ein
Fremdstoffauslasstutzen 376. Die Umfangswand des
Aufsatzgehäuses 369 ist längs des oberen Bereiches 372'' von
einer Vielzahl umfänglich verteilter Perforationen 377
durchsetzt, die das Innere des oberen Bereiches 372'' mit
einem Gasauslasstutzen 378 verbinden, um von den
abgeschiedenen Fremdstoffen entfernte gasförmige Anteile nach
aussen abführen zu können.The
Die Rotorflügel 371 der Schaumzerstörungseinrichtung 370
können, wie erwähnt, auf der gleichen Drehachse wie die
Rotorflügel 321 der Transportrotoreinrichtung 320 montiert
sein. Die Drehachse ist als Hohlwelle 305 ausgebildet, die
axial in die Abscheidungskammer 304 hineinragt und ein
unteres offenes Ende hat, in das die abgeschiedenen an den
Gasblasen anhaftenden Fremdstoffe eintreten können, von wo
sie im Inneren der Hohlwelle 305 aufsteigen und in den Raum
372 der Schaumzerstörungseinrichtung 370 und damit in den
Einflussbereich der Rotorflügel 371 gelangen. The
Ein nahe dem Boden 379 des Abscheidungsgehäuses 301
tangential einmündender Auslasstutzen 380 dient zur Abführung
der von den Fremdstoffen befreiten flüssigen Anteile der
Trübe bzw. des Klarlaufes.One near the
In der Schaumzerstörungseinrichtung 370 werden die in den
Raum 372 gelangten, an den Gasblasen anhaftenden Fremdstoffe
durch die Rotorflügel 371 in eine kreisende Bewegung
versetzt, so dass die schwereren Fremdstoffe aufgrund von
Zentrifugalwirkungen von den Gasblasen getrennt werden und
sich am Innenumfang des unteren Raumbereiches 372' ansammeln.
Die Gasblasen steigen dagegen nach oben in den oberen
Raumbereich 372'', von wo sie in der vorerwähnten Weise nach
aussen abgeführt werden können.In the
Anstelle der Einführung einer vorbegasten Trübe über den
Einlasstutzen 374 könnte eine Behandlung der Trübe in der
Abscheidungskammer 304 in Gegenwart von Gasblasen auch
dadurch erfolgen, dass das Gas getrennt von der Trübe
entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 5 in die
Abscheidungskammer 304 eingebracht wird.Instead of introducing a pre-fogged slurry over the
Ferner könnte, wenn erwünscht, eine Zyklonrotoreinrichtung
ähnlich wie bei der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 1
vorgesehen werden. In diesem Fall würden auf der
angetriebenen Hohlwelle 305 nacheinander die Rotorflügel 371
der Schaumzerstörungseinrichtung 370, die Rotorflügel 321 der
Transportrotoreinrichtung 320 und die Rotorflügel der
hinzugefügten Zyklonrotoreinrichtung zur gemeinsamen Drehung
durch die Antriebseinrichtung 308 montiert sein. Es versteht
sich jedoch, dass ähnlich wie bei den anderen
vorbeschriebenen Ausführungsformen der Erfindung auch
unabhängige Antriebswellen für den Antrieb der besagten
Rotorflügel vorgesehen werden können.Furthermore, a cyclone rotor device could, if desired
similar to the embodiment of the invention according to FIG. 1
be provided. In this case, the
driven
Claims (7)
- Centrifugal-force-separation equipment to separate the heavier and the lighter parts in water based suspensions by means of centrifugal force-effect, with a separation-chamber (4, 104, 204, 304) and an equipment for the production of a pressure-inclination between the in - and outlet of the separation-chamber, so that the suspension is induced into the separation-chamber by a circling movement, and an equipment to take away the light parts, and an equipment to take away the heavy parts of the suspension from the separation-chamber, characterised by, that for the production of a pressure-inclination a rotation axis (5, 105, 254, 305) rotary driven transportation-rotor-equipment (20, 120, 220, 320) in an extra casing (6, 106, 206, 306) of the separation device is arranged, which transportation-rotor-equipment combines directly upstreampage with the admittance of the separation-chamber of provided stator-equipment (22, 122, 222, 322) and has a radial measurement (D), that is larger than the radial measurement (d) of the separation-chamber, to put the suspension essentially directly before injected into the separation-chamber under overpressure.
- Centrifugal-force-separation equipment in accordance with claim 1, characterised by, that in the separation-chamber (4, 204) a cyclone-rotor-equipment (10, 210) is arranged to bring in additional rotation-energy into the suspension, which is driven from the same rotation axis (5, 254) like the transportation-equipment (20, 220).
- Centrifugal-force-separation equipment in accordance with claim 1 or 2, characterized by, that the relationship of the radial measurement (D) of the transportation-equipment (20, 120, 220, 320) to the radial measurement (d) of the separation-chamber (4, 104, 204, 304) is between approximately 1,25: 1 and 1,75: 1.
- Centrifugal-force-separation equipment in accordance with claim 1, marked through an equipment (256-26, 359) to bring in gas bubbles into the separation chamber (204, 304).
- Centrifugal-force-separation equipment in accordance with claim 4, characterized by, that the equipment (256-261, 359) to bring in gas bubbles includes a gas tank (260) to bring in a gas into a liquid and a relaxation device standing with the gas tank in liquid connection (259, 359) to the production of micro-bubbles in the gassed liquid.
- Centrifugal-force-separation equipment in accordance with claim 4 or 5, marked through a foam-destruction-equipment (370) arranged in the extra casing (306) with axial distance to the transportation-equipment (320) with rotary driven rotor-wings (371) for the separation of foreign materials adhesive at the gas bubbles by means of centrifugal force-effect in a frothy gas-bubbles-foreign material-mixture which was brought out from the separation-chamber (304).
- Centrifugal-force-separation equipment in accordance with claim 6, characterized by, that the rotor-wings (371) of the foam-destruction-equipment (370) and that of the transportation-equipment (320) are driven of the same rotation axis (305).
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