EP1432521A1 - Vollmantel-schneckenzentrifuge mit druckgehäuse - Google Patents

Vollmantel-schneckenzentrifuge mit druckgehäuse

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EP1432521A1
EP1432521A1 EP02762472A EP02762472A EP1432521A1 EP 1432521 A1 EP1432521 A1 EP 1432521A1 EP 02762472 A EP02762472 A EP 02762472A EP 02762472 A EP02762472 A EP 02762472A EP 1432521 A1 EP1432521 A1 EP 1432521A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drum
solid
bowl screw
screw centrifuge
centrifuge according
Prior art date
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Application number
EP02762472A
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English (en)
French (fr)
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EP1432521B1 (de
Inventor
Hans-Joachim Beyer
Alfons Monkenbusch
Michael Reichenbach
Michael Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEA Mechanical Equipment GmbH
Original Assignee
Westfalia Separator Industry GmbH
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Publication date
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Publication of EP1432521B1 publication Critical patent/EP1432521B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
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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
    • B04B11/082—Skimmers for discharging liquid
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/02—Casings; Lids
    • 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
    • B04B2001/2083—Configuration of liquid outlets

Definitions

  • the invention relates to a solid bowl screw centrifuge according to the preamble of claim 1.
  • Drum friction between the gas molecules and the drum surface requires considerable drive power or increases the energy consumption of the centrifuge disadvantageously. Another problem is that this energy leads to heating of the gas and the rotating parts. Proportional to the increase in pressure, the wall friction increases and with it the required drive power.
  • the liquid and / or the solids discharge are at least one or more openings each in a rotatable part of the solid jacket
  • Screw centrifuge in particular through openings in the drum wall, and at least one of the openings is covered by a housing enclosing the drum of the solid bowl screw centrifuge only in sections, with the solid bowl screw centrifuge (at least one housing and the drum and / or other rotatable elements) Drum heads, hubs) at least one or more seals are arranged.
  • the pressure-resistant (and thus essentially gas-tight) housing is preferably reduced solely to the area of the at least one (or more) solid discharge and / or the liquid discharge. Since it is no longer the entire outer drum space but only part of it that is also pressurized externally, the drive power required to operate the solid bowl screw centrifuge is reduced.
  • the solid-bowl screw centrifuge can also be manufactured more cost-effectively because the pressure-resistant housings to be pressurized are smaller. It is also easier to comply with the relevant regulations for operating machines under increased pressure. Page 3
  • At least one peeling disc is particularly suitable as the liquid discharge, so that no pressure housing is required in the area of the liquid discharge.
  • the peeling disc could be supplemented by a special pressure housing.
  • one or more housings and seals on the side of the liquid discharge which cover the at least one or more liquid discharges.
  • the seals are preferably designed as mechanical seals which, for example, surround the outer circumference of the drum and / or on an axial one
  • the at least one housing particularly preferably overlaps only the region of the openings on the drum. For this purpose, it is advisable to construct the at least one housing in a structurally simple and inexpensive manner.
  • the at least one housing is preferably designed for an operation of more than 0.5 bar, preferably 3-6 bar.
  • the circumferential speed of the seals is expediently greater than 30 m / sec.
  • the temperature in the pressure range during centrifugal material processing is preferably more than 50 ° C., preferably 100 ° C. to 160 ° C. page 4
  • Fig. 1 is a schematic representation of a first variant of a solid bowl '
  • FIG. 2 the solid bowl screw centrifuge from FIG. 1, the high-pressure region being indicated by dots;
  • FIG. 3 is a sectional view of a second variant of a solid jacket
  • Screw centrifuge 4 shows a schematic diagram of a third variant of a solid jacket
  • Screw centrifuge 5 is a schematic diagram of a fourth variant of full jacket
  • Screw centrifuge 6 shows a basic illustration of a solid bowl screw centrifuge according to the prior art; and FIG. 7 the solid bowl screw centrifuge from FIG. 6, the high-pressure region being indicated by dotted lines.
  • FIG. 1 shows a solid-bowl screw centrifuge with a drum 1 and a screw 3 arranged in the drum, which has a screw body 5 and a screw blade 7 surrounding the screw body 5 in a helical manner.
  • a channel 11 for conveying / transporting a centrifugal material to be processed is formed between the screw flights 9a, 9b, ...
  • bearings 4 and seals 6 are arranged at both ends of the solid-bowl screw centrifuge.
  • the centrifuge has a cylindrical section 13 in its rear area in FIG. 1 and a tapered (or stepwise) section 15 in its front area adjoining in FIG. 1.
  • the drum is also in axial connection with the tapered section 15 page 5
  • the centrifuged material I is passed through the centrally arranged inlet pipe 19 into a distributor 21 and from there through radial openings in the distributor 21 into the centrifugal chamber 23 with the screw 3 and the drum 1 surrounding the screw 3.
  • the screw 3 rotates at a somewhat lower or greater speed than the drum 1 and conveys the ejected solid S to the tapering section 15 out of the drum 1 for the solids discharge.
  • the liquid L flows to the larger drum diameter at the rear end of the drum 1 and is discharged there.
  • the drum 1 and / or the hubs adjacent to it are supported by bearings 25 at their axial ends in a machine frame (not shown here) and are usually provided with a hood or cover (not shown here) to protect the operating personnel from the rotating parts.
  • the drum 1 is provided in its peripheral wall with at least one opening 27 pointing radially outwards.
  • the areas of solid and liquid discharge are sealed off from the surroundings.
  • the drum 1 of the embodiment of FIG. 1 is provided in the region of the radial openings 27 by a ring-like housing 29 here, which covers the openings axially just such that between the housing 29 - and between the inner circumference of the axial walls of the housing - and the drum 1 seals 31 - z.
  • B. mechanical seals - can be arranged. In this way, a seal between the rotatable drum 1 and the stationary housing 29 is achieved.
  • the liquid is drained off by means of a peeling disk 32, which ensures the sealing of the inside of the drum to the outside in this area during operation.
  • the peeling disc 32 is arranged in a chamber 34 of the drum 1 which adjoins and is connected to the centrifugal space 23 and which is connected to the drum through at least one opening 35.
  • Another seal 31 between the drum head 41 and the stationary peeling disk 32 (or a tubular extension of the peeling disk) can also be designed as a mechanical seal and thus also ensure the pressure resistance in this area even when it is not in motion.
  • Fig. 2 the area operable under pressure is shown dotted.
  • the inlet and outlet lines not shown here are designed outside the solid bowl screw centrifuge for printing.
  • FIG. 3 differs from the exemplary embodiment in FIG. 1 in that the openings 27 are arranged in the axial drum wall facing the solids discharge side, the housing 29 in turn covering these axial openings 27.
  • the housing 29 is also in turn ring-shaped and by means of
  • FIGS. 4 and 5 differ from one another in that the solids discharge of FIG. 4 corresponds to that of FIG. 1 and the solids discharge of FIG. 5 corresponds to that of FIG. 3.
  • Fig.l and Fig. 3 The difference to Fig.l and Fig. 3 is also that the liquid discharge in Fig. 4 and 5 each not through one - or more - peeling disc (s) but only through at least one or more overflow opening (s) 35 in the Solid wall facing away from the axial wall of the drum 1 is realized.
  • the overflows 35 are also covered by a housing 37, seals 39 (e.g. mechanical seals) being arranged between the housing 37 and the outer drum wall - and / or corresponding other machine parts.
  • seals 39 e.g. mechanical seals
  • One of the seals - 39a - lies against the axial end face of the drum wall and the other - 39b - surrounds a cylindrical drum head 41 (e.g. a hub) which adjoins the outer drum wall.
  • the drum heads 18, 41 and the drum 1 have been shown in one piece purely schematically. In practice, a multi-part implementation - which is known per se - is preferred.
  • Figure 6 illustrates a prior art centrifuge.
  • the entire drum is enclosed by a pressure-tight housing G so that the entire interior and exterior of the drum are under pressure during operation (FIG. 7).

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  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Bei einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge sind der Flüssigkeits- und/oder der Feststoffaustrag als Öffnungen (27, 35) in einem drehbaren Teil der Vollmantel-Schneckenzentrifuge ausgebildet, welche von einem die Trommel (1) der Vollmantel-Schneckenzentrifuge nur abschnittsweise einfassenden Gehäuse (29) abgedeckt sind, wobei zwischen dem wenigstens einen Gehäuse (29) und der Trommel (1) und/oder andere drehbaren Elementen der Vollmantel-Schneckenzentrifuge (Trommelköpfe, Naben 18, 41) Dichtungen (31, 39) angeordnet sind, um einen Betrieb unter Hochdruck zu gewährleisten.

Description

Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit Druckgehäuse
Die Erfindung betrifft eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Um einen druck-/ bzw. gasdichten Betrieb von Vollmantel-Schneckenzentrifugen zu gewährleisten, ist es bekannt, die gesamte Trommel (bzw. den gesamten rotierenden Bereich) der Trommel mit einem zur Umgebung hin abgedichteten Gehäuse zu umgeben.
Innerhalb dieses Gehäuses ist möglich, die Randbedingungen des durchzuführenden Prozesses einzuhalten und die Stoffströme bei den jeweils gewünschten Druckbedingungen zu bewegen.
Die insbesondere bei großen Drehzahlen und/oder großen Durchmessern der
Trommel auftretende Reibung zwischen den Gasmolekülen und der Trommeloberfläche erfordert eine beträchtliche Antriebsleistung bzw. erhöht den Energiebedarf der Zentrifuge in nachteiliger Weise. Problematisch ist ferner, daß diese Energie zu einer Erwärmung des Gases und der rotierenden Teile führt. Proportional zur Erhö- hung des Druckes steigt die Wandreibung und damit auch die erforderliche Antriebsleistung.
Dies sei an einem Beispiel näher erläutert.
Wird der Druck bei einer handelsüblichen Vollmantel-Schneckenzentrifuge beispielsweise von 0 bar auf 5 bar erhöht, ist es durchaus möglich, daß sich die Reibleistung etwa verfünffacht (z.B. von 10 kW auf 50 kW oder von 100 kW auf 500 kW; je nach Maschinentyp und/oder Durchmesser).
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die gattungsgemäße Vollmantel-
Schneckenzentrifuge derart weiterzubilden, daß die bei einem Betrieb unter Druck aufzubringende Antriebsleistung verringert wird. Seite 2
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruches 1.
Danach sind der Flussigkeits- und/oder der Feststoffaustrag als wenigstens je eine oder mehrere Öffnungen in einem drehbaren Teil der Vollmantel-
Schneckenzentrifuge, insbesondere durch Öffnungen in der Trommelwandung, ausgebildet und wenigstens eine der Öffnungen ist von einem die Trommel der Vollmantel-Schneckenzentrifuge nur abschnittsweise einfassenden Gehäuse abgedeckt, wobei zwischen dem wenigstens einen Gehäuse und der Trommel und/oder anderen drehbaren Elementen der Vollmantel-Schneckenzentrifuge (Trommelköpfe, Naben) wenigstens eine oder mehrere Dichtungen angeordnet sind.
Nach der Erfindung wird das druckfeste (und damit im wesentlichen gasdichte) Gehäuse vorzugsweise allein auf den Bereich des wenigstens einen (oder mehrere) Feststoffaustrages und/oder des Flüssigkeitsaustrages verringert. Da somit nicht mehr der gesamte Trommelaußenraum sondern nur noch ein Teil desselben auch außen unter Druck gesetzt wird, verringert sich die zum Betrieb der Vollmantel- Schneckenzentrifuge benötigte Antriebsleistung.
Auch die negativen Auswirkungen einer Temperaturerhöhung lassen sich drastisch verringern, insbesondere bei einer ringartigen Auslegung des Gehäuses derart, daß es lediglich die Öffnungen überdeckt.
Da sich der größte Teil der Trommel in einer Umgebung ohne einen prozeßbedingt erhöhten Druck befindet, ergibt sich nur eine sehr geringe Erhöhung der Reibleistung. Die Temperaturerhöhung läßt sich wesentlich verringern. Ferner ist es denkbar, zusätzliche Kühleinrichtungen einzusparen bzw. die Kühlleistung zu reduzieren.
Die Vollmantel-Schneckenzentrifuge läßt sich auch kostengünstiger herstellen, da die unter Druck zu setzenden druckfesten Gehäuse kleiner sind. Auch lassen sich die einschlägigen Verordnungen zum Betrieb von Maschinen unter erhöhtem Druck leichter erfüllen. Seite 3
Es ist auch vorteilhaft, daß der Produktbereich verkleinert wird (siehe Fig. 2 und 7), da z.B. zur Inertisierung geringere Gasmengen als beim Stand der Technik verbraucht werden und der Betrieb mit giftigen Stoffen vereinfacht wird.
Da nur noch eine mechanische Verkleidung der Trommel als Berührungsschutz erforderlich ist, lassen sich die Kosten der Herstellung durch Verringerung des Materialaufwandes deutlich senken. Zusätzlich wird auch der gesamte benötigte Bauraum verringert.
Als Flüssigkeitsaustrag bietet sich insbesondere wenigstens eine Schälscheibe an, so daß im Bereich des Flüssigkeitsaustrages kein Druckgehäuse erforderlich ist. Die Schälscheibe könnte durch ein spezielles Druckgehäuse ergänzt werden.
Alternativ ist aber auch möglich, auch an der Seite des Flüssigkeitsaustrages ein oder mehrere Gehäuse und Dichtungen anzuordnen, welche den wenigstens einen oder mehrere Flüssigkeitsausträge abdecken.
Vorzugsweise werden die Dichtungen als Gleitringdichtungen ausgelegt, welche beispielsweise den Trommelaußenumfang umgeben und/oder an einer axialen
Trommelwandung anliegen können. Gleitringdichtungen gewährleisten eine hohe Dichtigkeit zwischen der rotierenden Trommel und dem nicht rotierenden Gehäuse.
Besonders bevorzugt übergreift das wenigstens eine Gehäuse lediglich den Bereich der Öffnungen an der Trommel. Hierzu bietet es sich an, das wenigstens eine Gehäuse konstruktiv einfach und kostengünstig ringartig auszubilden.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Gehäuse für einen Betrieb von mehr als 0,5 bar, vorzugsweise 3 - 6 bar ausgelegt.
Zweckmäßig ist die Umfangsgeschwindigkeit der Dichtungen größer 30m/sec. Vorzugsweise beträgt die Temperatur im Druckbereich bei der Schleudergutverarbeitung mehr als 50°C, vorzugsweise 100°C bis 160°C. Seite 4
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend werden Ausfuhrungsbeispiele anhand der Zeichnung näher beschrie- ben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer ersten Variante einer Vollmantel- '
Schneckenzentrifuge; Fig. 2 die Vollmantel-Schneckenzentrifuge aus Fig. 1, wobei der Hoch- druckbereich punktiert kenntlich gemacht ist;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer zweiten Variante einer Vollmantel-
Schneckenzentrifuge; Fig. 4 eine Prinzipdarstellung einer dritten Variante einer Vollmantel-
Schneckenzentrifuge; Fig. 5 eine Prinzipdarstellung einer vierten Variante Vollmantel-
Schneckenzentrifuge; Fig. 6 eine Prinzipdarstellung einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach dem Stand der Technik; und Fig. 7 die Vollmantel-Schneckenzentrifuge aus Fig. 6, wobei der Hoch- druckbereich punktiert kenntlich gemacht ist.
Fig. 1 zeigt eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit einer Trommel 1 und einer in der Trommel angeordneten Schnecke 3, die einen Schneckenkörper 5 sowie ein den Schneckenkörper 5 wendelartig umgebendes Schneckenblatt 7 aufweist. Zwischen den Schneckengängen 9a, 9b, ... ist ein Kanal 11 zum Fördern/Transport eines zu verarbeitenden Schleudergutes ausgebildet. Zwischen der Trommel 1 und dem Schneckenkörper 5 sind an beiden Enden der Vollmantel-Schneckenzentrifuge jeweils Lager 4 und Dichtungen 6 angeordnet.
Die Zentrifuge weist in ihrem in Fig. 1 hinteren Bereich einen zylindrischen Abschnitt 13 und in seinem in Fig. 1 sich daran anschließenden vorderen Bereich einen sich konisch (oder aber stufenweise) verjüngenden Abschnitt 15 auf. Die Trommel ist ferner im axialen Anschluß an den sich verjüngenden Abschnitt 15 mit Seite 5
einem weiteren zylindrischen Abschnitt 17 versehen, an den sich ein Trommelkopf 18 (und oder eine Nabe) anschließen kann.
Das Schleudergut I wird durch das zentral angeordnete Einlaufrohr 19 in einen Verteiler 21 und von dort durch radiale Öffnungen im Verteiler 21 in den Schleuderraum 23 mit der Schnecke 3 und der die Schnecke 3 umgebenden Trommel 1 geleitet.
Beim Durchtreten des Verteilers 21 und beim Eintritt in den Schleuderraum 23 wird das Schleudergut I beschleunigt. Durch die Einwirkung der Zentrifugalkraft setzen sich Feststoffteilchen an der Trommelwand ab.
Die Schnecke 3 rotiert mit einer etwas kleineren oder größeren Geschwindigkeit als die Trommel 1 und fördert den ausgeschleuderten Feststoff S zum sich verjüngen- den Abschnitt 15 hin aus der Trommel 1 zum Feststoffaustrag. Die Flüssigkeit L strömt dagegen zum größeren Trommeldurchmesser am hinteren Ende der Trommel 1 und wird dort abgeleitet.
Die Trommel 1 und/oder an diese angrenzende Naben werden mittels Lagern 25 an ihren axialen Enden in einem Maschinengestell (hier nicht dargestellt) gelagert und üblicherweise zum Schutz der Bedienpersonen vor den rotierenden Teilen mit einer Haube oder Abdeckung versehen (hier nicht dargestellt).
Zum Zwecke des Feststoffaustrages ist die Trommel 1 in ihrer Umfangswandung mit einer wenigstens einer radial nach außen weisenden Öffnung 27 versehen.
Um die Trommel 1 druckdicht bzw. unter Hochdruck betreiben zu können, werden nach der Idee der Erfindung die Bereiche des Feststoff- und der Flüssigkeitsaustrages zur Umgebung hin abgedichtet.
Anders als bei dem in Fig. 6 dargestellten Technik erfolgt dies allerdings nicht dadurch, daß die gesamte Trommel von einem druckdichten Gehäuse G umgeben Seite 6
wird sondern durch eine gezielte örtliche Abdichtung der Trommel im Bereich der Feststoff- und/oder Flüssigkeitsausträge.
So ist die Trommel 1 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 im Bereich der radialen Öffnungen 27 von einem hier ringartigen Gehäuse 29 versehen, welches die Öffnungen axial gerade so überdeckt, daß zwischen dem Gehäuse 29 - bzw. zwischen den Innenumfang der Axialwandungen des Gehäuses - und der Trommel 1 Dichtungen 31 - z. B. Gleitringdichtungen - angeordnet werden können. Auf diese Weise wird eine Abdichtung zwischen der drehbaren Trommel 1 und dem stillste- henden Gehäuse 29 erreicht.
An der dem Feststoffaustrag gegenüberliegenden axialen Ende der Trommel wird die Flüssigkeit durch mittels einer Schälscheibe 32 abgeleitet, welche die Abdichtung des Trommelinneren nach Außen in diesem Bereich im Betrieb gewährleistet. Die Schälscheibe 32 ist in einer sich an den Schleuderraum 23 anschließenden und mit diesem verbundenen Kammer 34 der Trommel 1 angeordnet, welche mit der Trommel durch wenigstens eine Öffnung 35 verbunden ist. Eine weitere Dichtung 31 zwischen dem Trommelkopf 41 und der feststehenden Schälscheibe 32 (bzw. einem rohrartigen Ansatz der Schälscheibe) kann ebenfalls als Gleitringdichtung ausgebildet werden und damit ebenfalls die Druckfestigkeit in diesem Bereich auch im Stillstand gewährleisten.
In Fig. 2 ist der unter Druck betreibbare Bereich punktiert dargestellt. Selbstverständlich sind die hier nicht dargestellten Zu- und Ablaufleitungen außerhalb der Vollmantel-Schneckenzentrifuge für einen Druckbetrieb ausgelegt.
Fig. 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dadurch, daß die Öffnungen 27 in der zur Feststoffaustragsseite weisenden axialen Trommelwandung angeordnet sind, wobei das Gehäuse 29 diese axialen Öffnungen 27 wieder- um abdeckt. Das Gehäuse 29 ist ferner wiederum ringartig ausgestaltet und mittels
Dichtungen 31 zur Trommelwandung hin abgedichtet. Das Gehäuse 29 übergreift ferner eine Stufung 33 des Trommelwandgehäuses. Seite 7
Die Ausführungsbeispiele der Fig. 4 und 5 unterscheiden sich voneinander dadurch, daß der Feststoffaustrag der Fig. 4 dem der Fig. 1 und der Feststoffaustrag der Fig. 5 dem der Fig. 3 entspricht.
Der Unterschied zu Fig.l und Fig. 3 liegt femer darin, daß der Flüssigkeitsaustrag in Fig. 4 und 5 jeweils nicht durch eine - oder mehrere - Schälscheibe(n) sondern lediglich durch wenigstens eine oder mehrere Überlauföffnung(en) 35 in der vom Feststoffaustrag abgewandten axialen Wandung der Trommel 1 realisiert wird.
Um dennoch einen Betrieb unter Hochdruck sicherzustellen, sind nach Fig. 4 und 5 auch die Überlaufe 35 von einem Gehäuse 37 überdeckt, wobei zwischen dem Gehäuse 37 und der Trommelaußenwandung - und/oder entsprechenden weiteren Maschinenteilen - Dichtungen 39 (z.B. Gleitringdichtungen) angeordnet sind. Eine der Dichtungen - 39a - liegt an der axialen Stirnseite der Trommelwandung an und die andere - 39b - umgibt einen zylindrischen, sich an die Trommelaußenwandung anschließenden Trommelkopf 41 (z.B. eine Nabe). Rein schematisch sind hier die Trommelköpfe 18, 41 und die Trommel 1 einstückig dargestellt worden. In der Praxis wird eine mehrstückige Realisierung - die an sich bekannt ist - bevorzugt.
Fig. 6 veranschaulicht eine Zentrifuge nach dem Stand der Technik. Anders als nach der Erfindung wird hierbei die gesamte Trommel von einem druckdichten Gehäuse G eingefaßt, so daß der gesamte Trommelinnen- und -außenraum im Betrieb unter Druck stehen (Fig. 7).
Seite 8
Bezugszeichenliste
Trommel 1
Schnecke 3
Lager 4
Schneckenkörper 5
Dichtungen 6
Schneckenblatt 7
Schneckengänge 9a, 9b,
Kanal 11 zylindrischer Abschnitt 13 verjüngender Abschnitt 15 zylindrischer Abschnitt 17
Trommelkopf 18
Einlaufrohr 19
Verteiler 21
Schleuderraum 23
Lager 25
Öffnungen 27
Gehäuse 29
Dichtungen 31
Schälscheibe 32
Stufung 33
Überlauföffnung 35
Kammer 34
Gehäuse 37
Dichtungen 39
Trommelkopf 41
Schleudergut (Inlet) I
Flüssigkeit (Liquid) L
Feststoff (Solid) S
Gehäuse H

Claims

Seite 9Patentansprüche
1. Vollmantel-Schneckenzentrifuge, die folgendes aufweist: - eine drehbare Trommel (1), die einen Schleuderraum (23) mit einer e- benfalls drehbaren Schnecke (3) umschließt, ein Einlaufrohr (19) zum Zuführen eines Schleudergutes in den Schleu- - derraum (23), wenigstens einen Flussigkeits- und wenigstens einen Feststoffaustrag, dadurch gekennzeichnet, daß der Flussigkeits- und/oder der Feststoffaustrag als wenigstens je eine oder mehrere Öffnung(en) (27, 35) in einem drehbaren Teil der Vollmantel-Schneckenzentrifuge, insbesondere durch Öffnungen (27, 35) in der Trommelwandung, ausgebildet ist/sind, - wenigstens eine der Öffnungen (27, 35) von einem die Trommel (1) der
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nur abschnittsweise einfassenden Gehäuse (29, 37) abgedeckt ist, zwischen dem wenigstens einen Gehäuse (29, 37) und der Trommel (1) und/oder anderen drehbaren Elementen der Vollmantel- Schneckenzentrifuge (Trommelköpfe, Naben 18, 41) wenigstens eine oder mehrere Dichtungen (31, 39) angeordnet sind.
2. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (31, 39) als Gleitringdichtungen ausgelegt sind.
3. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Öffnungen (27, 35) in einer axialen Stirnseite der Trommelwandung ausgebildet ist.
4. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Öffnungen (27) in der Trommelumfangs wandung der Trommel (1) ausgebildet ist und radial nach außen weist. Seite 10
5. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Gehäuse (29, 37) lediglich den Bereich der Öffnungen (27,35) an der Trommel (1) übergreift.
6. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Gehäuse (29, 37) ringartig ausgebildet ist.
7. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (31, 39) zwischen den Innen- umfängen der Axialwandungen des Gehäuses (29, 37) und der Trommel (1) angeordnet sind.
8. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Gehäuse (29, 37) gestuft ausgebildet ist und eine Stufung (33) der Trommel (1) übergreift.
9. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Gehäuse (29, 37) undrehbar ausgelegt ist.
10. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Öffnungen (27) als Fest- stoffaustrag in einem oder im Anschluß an einen sich verjüngenden Abschnitt (15) der Trommel (1) ausgebildet ist.
11. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsaustrag als Schälscheibe (32) ausgebildet ist.
12. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Ansprach 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schälscheibe (32) in einer sich an den Schleuderraum anschließenden Kammer (34) der Trommel (19) angeordnet ist. Seite 11
13. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (34) mit der Trommel (19) durch wenigstens eine Öffnung (35) verbunden ist.
14. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Öffnungen als Überlauföffnung (35) in der vom Feststoffaustrag abgewandten Stirnseite der Trommel (1) als Flüssigkeitsaustrag ausgebildet ist, wobei diese wenigstens eine Überlauf- Öffnung (35) von einem der Gehäuse (37) überdeckt ist.
15. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Dichtungen (39a) an der axialen Stirnseite der Trommel (1) und eine weitere der Dichtungen (39b) an einem zy- lindrischen, sich an die Trommelaußenwandung anschließenden Trommelkopf (41) anliegt.
16. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Dichtungen (31) zwischen dem Trommelkopf (41) und der feststehenden Schälscheibe (32) ausgebildet ist.
17. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Gehäuse (29, 37) für einen Betrieb von mehr als 0,5 bar, vorzugsweise 3 - 6 bar ausgelegt ist.
18. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Dichtungen (31, 39) größer 30m/sec ist.
19. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Druckbereich bei der Schleudergutverarbeitung mehr als 50°C, vorzugsweise 100°C bis 160°C, beträgt.
EP02762472.5A 2001-10-02 2002-09-06 Vollmantel-schneckenzentrifuge mit druckgehäuse Expired - Lifetime EP1432521B1 (de)

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