EP1316362A2 - Vorrichtung zum Austrag eines Feststoffes aus einer Zentrifuge - Google Patents

Vorrichtung zum Austrag eines Feststoffes aus einer Zentrifuge Download PDF

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EP1316362A2
EP1316362A2 EP02026821A EP02026821A EP1316362A2 EP 1316362 A2 EP1316362 A2 EP 1316362A2 EP 02026821 A EP02026821 A EP 02026821A EP 02026821 A EP02026821 A EP 02026821A EP 1316362 A2 EP1316362 A2 EP 1316362A2
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EP
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discharge
discharge device
cleaning
centrifuges
cleaning elements
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Johannes Feller
Gunnar Grim
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KMPT AG
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Krauss Maffei Kunststofftechnik GmbH
Krauss Maffei Process Technology AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/08—Skimmers or scrapers for discharging ; Regulating thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls

Definitions

  • the invention relates to devices for support the discharge of a solid filter cake from a Centrifuge.
  • the solids are discharged horizontally or vertically stored peeler centrifuges normally in that a a filter cake arranged on a scraper peels off, the filter cake through a discharge agent is conveyed out of the centrifuge drum.
  • the means of delivery can be used as a steep sliding plate, a so-called chute, or designed as a screw discharge his.
  • the Discharge area can be coated with a material that a low tendency to adhere to the solids having.
  • these coatings usually have compared to the highly resistant base materials of the centrifuge (Stainless steel, nickel-based material, titanium etc.) one much lower corrosion resistance. To that there is a risk that the coating of suspension, Washing or cleaning liquid is attacked or because of too little abrasion wears out too quickly.
  • a scraper equipped as a suction nozzle is for example known from DE-A-3340636.
  • This system the peeled solid entrained by a gas stream.
  • a relatively high gas flow is required for this, which is a problem high equipment costs.
  • the Solids are separated from the gas stream which the apparatus Effort further increased.
  • the invention has for its object a discharge device for the product discharge from centrifuges, at which Product buildup can be largely avoided.
  • cleaning elements are in the discharge component attached, which the discharge area of the Clean the discharge component.
  • suitable movements e.g. swiveling, turning, pushing or a combination from it
  • the cleaning elements over the inner surface of the Chutes prevent deposits or any that may have formed Deposits released and through, for example, the Gravity or other transport-supporting effects the chute carried out.
  • Fig. 1 shows a schematic cross-sectional view Centrifuge with discharge device.
  • a housing 9 is one Centrifuge drum 1 rotatably mounted on a shaft, wherein the lateral surfaces of the centrifuge drum 1 as a filter are trained.
  • the suspension to be separated is inside the centrifuge drum and the centrifuge drum is rotated. This causes fluid to leak through the surface of the centrifuge drum into the Housing and is removed there. On the inside surface of the A filter cake collects.
  • a drive 3 Swiveling reamer 2 is provided.
  • the centrifuge drum 1 in rotation with low speed can be offset. Thereby solids peeled off the drum shell and fall under gravity in a chute 4, for example as a tube with a steep and a vertical section is executed. After passing through the chute (Dashed line P in Fig. 1 is the product of Further processing fed. So far, this corresponds to described device known centrifuges with discharge organs, and further details of the centrifuge will therefore not explained in more detail.
  • a cleaning element is to be eliminated 5 provided that in the interior of the chute protrudes and rotatable about an axis 6 by means of a drive 10 is stored.
  • the cleaning element 5 extends in the illustrated Position parallel to the sliding surface of chute 4 and sweeps prevents the sliding surface during rotation or removes product buildup.
  • the cleaning element can be operated continuously or intermittently. In this case, the cleaning element becomes temporary in a rest position away from the sliding surface of the chute turned.
  • Fig. 2 shows a cross section through the chute dashed line A of FIG. 1.
  • the cleaning element 5 formed as a sheet, the product buildup 7 of the The sliding surface of the chute 4 loosens or is removed.
  • Fig. 3 shows an embodiment in which the cleaning element is designed as a nozzle element 8 is.
  • the nozzle element 8 is gas via a hollow shaft 6, in particular air, and the gas is supplied by the cleaning element 8 into the product adhering to the chute wall 7 initiated so that the replacement is supported.
  • no large gas flow is required, so that the associated mentioned above Disadvantages do not occur.
  • the cleaning element executed as a scraper, which if necessary around the Longitudinal axis of the chute is pivoted, the inner surface the chute is cleaned. At rest the cleaning element becomes the solids flow not hindered, e.g. by positioning over the Swivel axis can be reached.
  • the cleaning element can also be considered a symmetrical or eccentric around the central axis rotating single-leaf sheet metal element his.
  • the cleaning device comprises several leaves around the central axis rotate with the axis of rotation not centered in the Chute needs to lie.
  • the cleaning elements can also be arranged so that they are only in those places where deposits are expected, at a short distance be moved over the inner surface of the chute. at Chute shapes that are not concentric about a central axis are executed, several cleaning elements in Longitudinal direction of the chute are used, each only clean a certain contour of the chute.
  • the pivot axis of one or more cleaning elements be arranged transversely to the central axis of the chute, wherein e.g. the sheet is placed in the rest position so that it the product flow is not hindered and, if necessary, targeted the places where deposits are formed.
  • the avoidance or removal of deposits This procedure also enables other installations which in the rest position has an unimpeded flow allow the product through the chute and if necessary can remove the deposit, taking it for inspection be arranged so that complete insight and Inspection of the surfaces is possible.
  • the additional Gas flow reduces / prevents the accumulation of the product or supports cleaning.
  • the cleaning of the chute embodiments conceivably, at which are not solids, but e.g. viscous liquids are discharged from the centrifuge.
  • the cleaning elements can be arranged so that they the normal flow of production through the discharge medium do not hinder, only be used when needed when deposits build up, no or no significant Creating dead spaces in the process room, cleaning the process room not affect and inspectability a cleaning without disassembly or one opposite the execution without cleaning element increased effort enable.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterstützung des Produktaustrages aus einer Zentrifuge. Durch Reinigung eines Austragungsbauteiles (4) während des Produktflusses aus der Zentrifuge wird der Produktaustrag unterstützt und verbessert. Zu diesem Zweck werden Reinigungselemente (5) (Abstreifelemente mit oder ohne Gasdüsen) in dem Austragungsbauteil (4) angebracht, die die Anlagerung des Produktes an die Innenoberfläche des Austragungsbauteiles (4) verhindern oder angelagerte Produkte wieder lösen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Unterstützung des Austrages eines Feststoff-Filterkuchens aus einer Zentrifuge.
Der Feststoffaustrag erfolgt bei horizontal oder vertikal gelagerten Schälzentrifugen normalerweise dadurch, daß ein an einem Räumer angeordnetes Schälmesser einen Filterkuchen abschält, wobei der Filterkuchen durch ein Austragungsmittel aus der Zentrifugentrommel gefördert wird. Das Austragungsmittel kann als ein steil verlaufendes Gleitblech, eine sogenannte Schurre, oder als Schneckenaustrag ausgebildet sein.
Alle bekannten Austragungssysteme für diskontinuierlich arbeitende Filterzentrifugen weisen das Problem auf, daß je nach Anwendungsfall auch sehr feine, nichtkristalline, teilweise feuchte Feststoffe mit zur Anlagerung an Oberflächen neigender Konsistenz ausgetragen werden müssen. Daher besteht die Gefahr, daß während des Austragungsvorganges der aus der Zentrifugentrommel abgeschälte Filterkuchen teilweise an die Oberfläche des Austragungsmittels abgelagert wird und ein zunehmender Produktaufbau erfolgt.
Diese Produktablagerungen sind von Nachteil, da z.B. sie eine Verlegung des Austragungsmittels bewirken, sie zu Verunreinigungen/Kontaminationen nachfolgender Zentrifugenchargen führen, sie die automatische Reinigung mit reproduzierbar guten Ergebnissen zwischen den einzelnen Produktchargen erschweren bzw. verhindern oder auch der angelagerte Feststoff sich in geänderter Konsistenz (z.B. verdichtet statt pulverförmig) vom Austragungsmittel löst.
Zur Vermeidung von Ablagerungen am Austragsmittel kann die Austragsfläche mit einem Material beschichtet werden, das eine geringe Adhäsionsneigung gegenüber den Feststoffen aufweist. Diese Beschichtungen weisen jedoch in der Regel gegenüber den hochbeständigen Grundwerkstoffen der Zentrifuge (Edelstahl, Nickel-Basis-Werkstoff, Titan etc.) eine wesentlich geringere Korrosionsbeständigkeit auf. Zu dem besteht die Gefahr, daß die Beschichtung von Suspensions-, Wasch- oder Reinigungsflüssigkeit angegriffen wird bzw. wegen zu geringer Abrasionsfähigkeit zu schnell verschleißt.
Ein als Saugdüse ausgestatteter Räumer ist beispielsweise aus der DE-A-3340636 bekannt. Bei diesem System wird der abgeschälte Feststoff durch einen Gasstrom mitgerissen. Hierfür wird ein relativ hoher Gasstrom benötigt, was einen hohen apparativen Aufwand bedingt. Desweiteren müssen die Feststoffe aus dem Gasstrom abgetrennt werden was den apparativen Aufwand weiter erhöht.
Bei relativ klebrigen oder viskosen Feststoffen können auch Schnecken als Austragsorgane verwendet werden. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, daß Schnecken nur schwer gereinigt werden können, was insbesondere in der pharmazeutischen Industrie bei Herstellung hochreiner Produkte nachteilig ist. Empfindliche Produkte können durch das Schneckenaustragsorgan zermahlen werden. Bei der Herstellung hochreiner Produkte besteht ferner die Anforderung, daß das Austragsorgan nach jedem Reinigungsvorgang inspiziert werden, was nur mit hohem Arbeitsaufwand möglich ist und die Gefahr mit sich bringt, bei der Demontage das Innere des Austragsorgans zu kontaminieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Austragsorgan für den Produktaustrag aus Zentrifugen anzugeben, bei dem Produktanhaftungen weitgehend vermieden werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß werden in dem Austragungsbauteil Reinigungselemente angebracht, die die Austragungsfläche des Austragungsbauteils abreinigen. Durch geeignete Bewegungen (z.B. Schwenken, Drehen, Schieben oder einer Kombination daraus) der Reinigungselemente über die Innenoberfläche der Schurre werden Ablagerungen verhindert bzw. die ggf. entstandenen Ablagerungen gelöst und durch zum Beispiel die Schwerkraft oder andere transportunterstützende Effekte aus der Schurre herausgetragen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische Seitenstellung einer Zentrifuge mit Austragsorgan,
Fig. 2
eine Querschnittsdarstellung des Austragsorgans und
Fig. 3
eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer Variante des Austragsorgans.
Fig. 1 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung eine Zentrifuge mit Austragsorgan. In einem Gehäuse 9 ist eine Zentrifugentrommel 1 auf einer Welle drehbar gelagert, wobei die Mantelflächen der Zentrifugentrommel 1 als Filter ausgebildet sind. Abzutrennende Suspension wird in das Innere der Zentrifugentrommel eingeleitet und die Zentrifugentrommel wird in Drehung versetzt. Dabei tritt Flüssigkeit durch die Mantelfläche der Zentrifugentrommel in das Gehäuse ein und wird dort abgeführt. An der Innenfläche des Trommelmantels sammelt sich dabei ein Filterkuchen.
Zur Ablösung des Filterkuchens ist ein über einen Antrieb 3 schwenbarer Räumer 2 vorgesehen.
Nachdem sich ein Filterkuchen in einer gewünschten bzw. vorgegebenen Dicke aufgebaut hat, wird der Räumer 2 aus einer Ruheposition in eine Schälposition in den Filterkuchen verfahren, wobei die Zentrifugentrommel 1 in eine Drehung mit niedriger Drehzahl versetzt werden kann. Dabei werden Feststoffe vom Trommelmantel abgeschält und fallen unter Schwerkraft in eine Schurre 4, die beispielsweise als Rohr mit einem steil verlaufenden und einem senkrecht stehenden Abschnitt ausgeführt ist. Nach dem Durchtritt durch die Schurre (gestrichelte Linie P in Fig. 1 wird das Produkt der Weiterverarbeitung zugeführt. Insoweit entspricht die bisher beschriebene Vorrichtung bekannten Zentrifugen mit Austragsorganen, und weitere Einzelheiten der Zentrifuge werden deshalb nicht näher erläutert.
Um Produkthaftungen an der Gleitfläche der Schurre zu verhindern oder zu beseitigen ist erfindungsgemäß ein Reinigungselement 5 vorgesehen, das in das Innere der Schurre ragt und über eine Achse 6 mittels eines Antriebs 10 drehbar gelagert ist.
Das Reinigungselement 5 erstreckt sich in der dargestellten Position parallel zur Gleitfläche der Schurre 4 und überstreicht bei der Drehung die Gleitfläche und verhindert bzw. beseitigt Produktanhaftungen. Das Reinigungselement kann dabei kontinuierlich betrieben werden oder intermittierend. In diesem Fall wird das Reinigungselement zeitweilig in einer von der Gleitfläche der Schurre entfernte Ruheposition gedreht.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Schurre entlang der gestrichelten Linie A der Fig. 1.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Reinigungselement 5 als Blatt ausgebildet, das Produktanhaftungen 7 von der Gleitfläche der Schurre 4 löst bzw. abtransportiert.
Schließlich zeigt Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Reinigungselement als ein Düsenelement 8 ausgebildet ist. Dem Düsenelement 8 wird über eine Hohlwelle 6 Gas, insbesondere Luft, zugeführt, und das Gas wird von dem Reinigungselement 8 in das der Schurrenwand anhaftende Produkt 7 eingeleitet, so daß die Ablösung unterstützt wird. Hier ist, anders als beim Austragen, kein großer Gasstrom erforderlich, so daß die damit verbundenen eingangs genannten Nachteile nicht auftreten.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Reinigungselement als ein Schaber ausgeführt, der bei Bedarf um die Längsachse der Schurre geschwenkt wird, wobei die Innenoberfläche der Schurre abgereinigt wird. In der Ruhestellung des Reinigungselementes wird der Feststoff-Fluß nicht behindert, was z.B. durch Positionierung über die Schwenkachse erreicht werden kann. Das Reinigungselement kann auch als ein symmetrisch oder exzentrisch um die Mittelachse rotierendes einblättriges Blechelement ausgeführt sein. In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfaßt die Reinigungsvorrichtung mehrere Blätter, die um die Mittelachse rotieren, wobei die Rotationsachse nicht zentrisch in der Schurre zu liegen braucht. Die Reinigungselemente können auch so angeordnet werden, daß sie nur an den Stellen, an denen Ablagerungen erwartet werden, mit geringem Abstand über die Innenoberfläche der Schurre bewegt werden. Bei Schurrenformen, die nicht konzentrisch um eine Mittelachse ausgeführt sind, können mehrere Reinigungselemente in Längsrichtung der Schurre eingesetzt werden, die jeweils nur eine gewisse Kontur der Schurre abreinigen.
Neben den Reinigungsvorrichtungen, in denen ein Blatt um eine Achse geschwenkt oder bewegt wird, können in weiteren Ausführungsformen Stäbe um eine Achse rotiert, geschwenkt oder durch eine lineare Bewegung entlang der Innenoberfläche der Schurre derart bewegt werden, daß die feste Verbindung des Produktes mit der Innenoberfläche der Schurre zerstört wird.
In weiteren Ausführungsformen der Reinigungsvorrichtung kann die Schwenkachse eines oder mehrerer Reinigungselemente quer zur Mittelachse der Schurre angeordnet sein, wobei z.B. das Blatt in der Ruheposition so gestellt wird, daß es den Produktfluß nicht behindert und bei Bedarf gezielt über die Stellen geführt wird, an denen sich Ablagerungen ausbilden. Die Vermeidung bzw. Entfernung von Ablagerungen durch dieses Verfahren ist auch über andere Einbauten möglich, die in der Ruheposition einen ungehinderten Durchfluß des Produktes durch die Schurre gestatten und bei Bedarf die Ablagerung entfernen können, wobei sie zur Inspektion so angeordnet werden, daß eine vollständige Einsicht und Inspektion der Oberflächen möglich ist.
Weiterhin können die Reinigungselemente an der Spitze oder einseitig/zweiseitig mit Düsen versehen sein. Der zusätzliche Gasstrom verringert/verhindert die Anlagerung des Produktes bzw. unterstützt die Abreinigung. Weiterhin sind für die Reinigung der Schurre Ausführungsformen denkbär, bei denen keine Feststoffe, sondern z.B. viskose Flüssigkeiten aus der Zentrifuge ausgetragen werden.
Die Reinigungselemente können so angeordnet sein, daß sie den normalen Produktionsfluß durch das Austragungsmittel nicht behindern, nur bei Bedarf eingesetzt werden, wenn sich Ablagerungen aufbauen, keine oder keine nennenswerten Toträume im Verfahrensraum erzeugen, die Reinigung des Verfahrensraums nicht beeinträchtigen und die Inspizierbarkeit einer erfolgten Reinigung ohne Demontage oder einen gegenüber der Ausführung ohne Reinigungselement erhöhtem Aufwand ermöglichen.

Claims (12)

  1. Austragungsvorrichtung für Zentrifugen mit einem Austragungsbauteil (4) mit einer Austragungsfläche zum Austragen von Produkten gekennzeichnet durch eine Reinigungsvorrichtung mit einem Reinigungselement (5), das mindestens einen Teil der Austragungsfläche abreinigt.
  2. Austragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeinet, daß die Reinigungsvorrichtung ein Abstreifelement aufweist.
  3. Austragungsvorrichtung für Zentrifugen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifelement als ein bewegliches Blatt oder eine bewegliche Platte oder ein beweglicher Stab ausgebildet ist.
  4. Austragungsvorrichtung für Zentrifugen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifelement als ein um eine Achse rotierendes Blatt oder eine um eine Achse rotierende Platte oder um eine Achse rotierender Stab ausgebildet ist.
  5. Austragungsvorrichtung für Zentrifugen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Reinigungselemente (5) durch Schwenken, Drehen, oder Schieben über die Austragungsfläche bewegbar sind.
  6. Austragungsvorrichtung für Zentrifugen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Reinigungselemente (5) um eine Mittelachse eines rohrförmigen Austragungsbauteil (4) rotierend konzentrisch oder exzentrisch angebracht sind.
  7. Austragungsvorrichtung für Zentrifugen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse eines oder mehrerer Reinigungselemente (5) quer zur Längsachse oder Transportrichtung des Austragungsbauteils (4) angeordnet ist.
  8. Austragungsvorrichtung für Zentrifugen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungselemente (5) in den Produktaustrag nicht beeinträchtigende Ruhestellungen gebracht werden können.
  9. Austragungsvorrichtung für Zentrifugen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungselemente (5) so angeordnet sind, daß nur die Stellen gereinigt werden, an denen Ablagerungen (7) erwartet werden.
  10. Austragungsvorrichtung für Zentrifugen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem oder mehreren Reinigungselementen (8) eine oder mehrere Düsen für einen Gasstrom angebracht sind.
  11. Austragungsvorrichtung für Zentrifugen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungselemente (5, 8) so angeordnet sind, daß der normale Produktionsstrom nicht gestört wird.
  12. Zentrifuge mit einer Austragungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche.
EP02026821A 2001-11-29 2002-11-28 Vorrichtung zum Austrag eines Feststoffes aus einer Zentrifuge Expired - Lifetime EP1316362B1 (de)

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