FR2511616A1

FR2511616A1 - FULL BOWL CENTRIFUGAL APPARATUS COMPRISING A FILTER ELEMENT

Info

Publication number: FR2511616A1
Application number: FR8214267A
Authority: FR
Inventors: Johannes Florenz
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1981-08-19
Filing date: 1982-08-18
Publication date: 1983-02-25
Also published as: DE3132740A1; SE8204749D0; ZA825128B; GB2103502A; JPS5834055A; IT8248986A0; SE8204749L

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL CENTRIFUGE A BOL PLEIN ET A PARTIE TAMISANTE. UNE SECTION 6 A PAROIS PLEINES DE LA CUVE DE SEPARATION 2 EST EMBOITEE DANS UNE PARTIE TAMISANTE 7. DANS CETTE DERNIERE, IL SE PRODUIT UNE INVERSION DU SENS DE DEPLACEMENT DU MELANGE SOLIDELIQUIDE A TRAITER. GRACE A CETTE DISPOSITION L'APPAREIL EST MOINS LONG ET LA TENEUR EN HUMIDITE RESIDUELLE QU'IL EST POSSIBLE D'ATTEINDRE EST ABAISSEE EN RAISON DE LA PLUS GRANDE INTENSITE DES FORCES CENTRIFUGES S'EXERCANT SUR LA PARTIE TAMISANTE 7 DONT LE RAYON EST PLUS GRAND QUE CELUI DES AUTRES SECTIONS DU RECIPIENT DE SEPARATION 2.THE INVENTION RELATES TO A CENTRIFUGAL APPARATUS WITH A FULL BOWL AND A SIEVING PART. A FULL-WALL SECTION 6 OF THE SEPARATION TANK 2 IS NESTED IN A SCREENING PART 7. IN THIS SIEVE, THERE IS A REVERSE OF THE DIRECTION OF MOVEMENT OF THE SOLIDELIC MIXTURE TO BE TREATED. THANKS TO THIS PROVISION, THE APPLIANCE IS LESS LONG AND THE RESIDUAL HUMIDITY CONTENT WHICH IT IS POSSIBLE TO REACH IS LOWERED DUE TO THE GREATER INTENSITY OF THE CENTRIFUGAL FORCES EXERCISING ON THE TAMING PART 7 WHOSE RADIUS IS GREATER THAN THAT OF THE OTHER SECTIONS OF THE SEPARATION CONTAINER 2.

Description

La présente invention concerne un appareil centri-The present invention relates to a centric apparatus

fuge (ou centrifugeuse) permettant de séparer des corps de densités différentes, plus particulièrement des mélanges solide/liquide,et comportant une cuve de séparation rotative fuge (or centrifuge) for separating bodies of different densities, more particularly solid / liquid mixtures, and comprising a rotary separation tank

composée de plusieurs sections.composed of several sections.

On connaît de nombreuses variétés de centrifugeuses à bol plein pour la séparation de mélanges solide/liquide en leurs constituants solides et liquides Le processus de séparation a lieu dans le champ de forcescentrifugesd'une cuve de séparation rotative qui peut avoir différentes formes Many varieties of solid bowl centrifuges are known for the separation of solid / liquid mixtures into their solid and liquid constituents. The separation process takes place in the centrifugal force field of a rotary separation tank which may have different shapes.

selon l'objectif technique que l'on poursuit Si l'on sou- according to the technical objective pursued.

haite par exemple obtenir un corps solide ayant une teneur en humidité résiduelle aussi faible que possible, on peut For example, if you want to obtain a solid body with as low a residual moisture content as possible, you can

utiliser, comme cuve de séparation, un bol plein conique. use as a separation tank, a conical full bowl.

S'il s'agit par contre de clarifier une bouillie,alors If it is a question of clarifying a porridge, then

c'est la grandeur de la surface clarifiante qui est au pre- it is the size of the clarifying surface that is first

mier plan, de sorte qu'on peut avoir recours à un bol plein cylindrique En pratique, on est toutefois obligé de tenir compte normalement de ces deux conditions et d'associer de first plan, so that a cylindrical full bowl can be used. In practice, however, we are obliged to take these two conditions into account and to associate

différentes façons la forme cylindrique et la forme cônique. different ways the cylindrical shape and the conical shape.

On atteint une déshydratation encore plus poussée au moyen d'une centrifugeuse à bol plein qui comporte en outre une partie filtrante La partieà parois pleines sert alors à épaissir le mélange solide/liquide introduit, tandis Further dewatering is achieved by means of a solid-bowl centrifuge which further comprises a filtering portion. The solid-walled part then serves to thicken the introduced solid / liquid mixture, while

que la partie filtrante permet de réaliser une déshydrata- the filtering part makes it possible to dehydrate

tion extrêmement poussée Mais si l'on doit, dans une cen- However, if in a

trifugeuse à bol plein, qui comporte déjà une section cô- full-bowl trifuge, which already has a

nique et une section cylindrique, ajouter encore une partie filtrante à la suite de la section conique, on aboutità un allongement considérable de la construction, allongement qu'il est impossible de compenser, pour une qualité donnée du produit séparé, en raccourcissant certaines sections de In the case of a cylindrical section, adding a filtering section further to the conical section results in a considerable lengthening of the construction, an extension which can not be compensated for a given quality of the separate product by shortening certain sections of the product.

la cuve de séparation.the separation tank.

Le problème technique à résoudre pouvait donc être The technical problem to be solved could therefore be

énoncé en ces termes: mettre au point un appareil centrifu- stated in these terms: to develop a centrifuge

ge, plus particulièrement un appareil centrifuge à bol plein comportant une partie tamisante, appareil qui, par rapport à ceux de types connus, nécessite moins de place pour le montage, enhparticulier en longueur, ou, pour une longueur de construction donnée, permette d'améliorer le résultat de la séparation. Ce problème technique est résolu par la présente invention grâce à un appareil centrifuge du type défini au début, appareil caractérisé en ce qu'au moins une section de la cuve de séparation est placée à l'intérieur d'une autre et au moins une section est conçue en tant que partie tamisante, le mélange solide/liquide à séparer traversant successivement les sections et subissant alors une inversion de sens Au moins deux sections de la cuve de séparation constituée de plusieurs cuves sont donc emboîtées l'une dans More particularly, a centrifuge apparatus with a solid bowl having a sieving portion, which device, compared to those of known types, requires less space for mounting, particularly in length, or, for a given length of construction, allows improve the result of the separation. This technical problem is solved by the present invention by means of a centrifugal device of the type defined at the beginning, characterized in that at least one section of the separation tank is placed inside another and at least one section is designed as a sieving part, the solid / liquid mixture to be separated successively crossing the sections and then undergoing a reversal of direction At least two sections of the separation tank consisting of several tanks are thus nested one in

l'autre de telle sorte que l'écoulement du mélange qui tra- the other so that the flow of the mixture which

verse l'appareil et qui doit être séparé en ses constituants subisse nécessairement un changement de sens La longueur poured the apparatus and which must be separated into its constituents necessarily undergoes a change of meaning The length

totale de l'appareil centrifuge est toutefois nettement dimi- the total centrifugal apparatus is, however, clearly

nuée,en l'espèce de la longueur du chevauchement des sec- in this case the length of the overlap of

tions Inversement cela signifie que, pour une longueur de Inversely, this means that for a length of

construction par ailleurs identique, la distance de clarifi- otherwise identical construction, the distance of clarification

cation par exemple, c'est-à-dire la longueur de la partie cylindriquedu bolà parois pleines et/ou de sa partie conique, est prolongée en proportion de sa partie tamisante, d'o il cation for example, that is to say the length of the cylindrical part of the full-walled bowl and / or its conical portion, is extended in proportion to its sieving portion, o o he

résulte que la séparation est améliorée. As a result, the separation is improved.

Dans une variante de l'appareil centrifuge con- In a variant of the centrifugal apparatus con-

forme à l'invention, la partie tamisante entoure une autre section qui està parois pleines La partie tamisante est ainsi amenée dans une région de plus grand diamètre par rapport aux autres sections de la cuve de séparation De cette façon les forces centrifuges intervenant dans la séparation augmentent, ce qui entraîne une importante diminution de la teneur en In the form of the invention, the sieving portion surrounds another section which is solid-walled. The sieving portion is thus brought into a region of greater diameter relative to the other sections of the separation vessel. In this way the centrifugal forces involved in the separation increase, resulting in a significant decrease in

humidité résiduelle du produit solide retiré. residual moisture of the solid product removed.

L'exemple suivant et le dessin annexé auquel il The following example and the attached drawing to which he

fait référence, montreront d'autres avantages et particula- references, show other advantages and

rités de la présente invention.of the present invention.

L'appareil centrifuge, enfermé dans son boîtier 1, est essentiellement constitué d'une cuve de séparation 2 et d'une vis 3 placée à l'intérieur de celle-ci La cuve de séparation 2 peut tourner autour d'un axe représenté The centrifugal apparatus, enclosed in its housing 1, essentially consists of a separation tank 2 and a screw 3 placed inside thereof. The separation tank 2 can rotate about an axis shown

par une droite 4 à tirets et à points et elle est consti- by a straight line 4 with dashes and dots and it is constituted

tuée d'une section cylindrique 5, d'une première section conique 6 et d'une seconde section cônique 7 qui entoure la première à une certaine distance de celle-ci,et qui a killed of a cylindrical section 5, a first conical section 6 and a second conical section 7 which surrounds the first at a distance from it, and which has

la structure d'une partie tamisante 7 ' La section cylin- the structure of a sieving portion 7 'The cylindrical section

drique 5 et la section conique 6 sont conçues comme des parties à paroi pleine 5 ', 6 ' et elles sont assemblées l'une à l'autre par un raccord à bride 8 sur lequel la section conique 7 est également fixée avec interposition d'une plaque annulaire 9 Les régions terminales, opposées au raccord à bride 8, d'une part de la section cônique 7, d'autre part de la section cylindrique 5, sont maintenues par des plaques frontales 10 et 11 qui constituent en même temps des parois de fermeture pour l'espace intérieur de la cuve de séparation 2,et qui se prolongent par les arbres 5 and the conical section 6 are designed as solid wall portions 5 ', 6' and are connected to each other by a flange connection 8 on which the conical section 7 is also secured with interposition of The end regions, opposite to the flange connection 8, on the one hand of the conical section 7, on the other hand of the cylindrical section 5, are held by front plates 10 and 11 which at the same time constitute closing walls for the interior space of the separation tank 2, and which extend by the shafts

creux 12 et 13 Ces arbres creux 12 et 13 portent des cous- 12 and 13 are hollow shafts 12 and 13

sinets 14 et 15 au moyen desquels la cuve de séparation 2 est montée fixe sur des éléments de soutien 16 et 17 La cuve de séparation 2 est entraînée par une poulie à gorge 18 qui est fixée à l'arbre creux 12 L'arbre creux 13 est adapté au carter 19 d'un engrenage planétaire 20 dont sinets 14 and 15 by means of which the separation tank 2 is fixedly mounted on support elements 16 and 17 The separation tank 2 is driven by a grooved pulley 18 which is fixed to the hollow shaft 12 The hollow shaft 13 is adapted to the casing 19 of a planetary gear 20 of which

l'arbre attaqué 21 est solidaire de la vis 3 et dont l'ar- the attacked shaft 21 is secured to the screw 3 and whose

bre moteur 22 est solidaire d'un autre carter 23 monté fixeet entourant le carter 19 de l'engrenage planétaire 20 Il en résulte, lorsque l'appareil centrifuge est entraîné par la poulie à gorge 8, une différence entre les vitesses de rotation de la cuve de séparation 2 d'une part et de la vis Motor 22 is secured to another housing 23 fixed mounted and surrounding the housing 19 of the sun gear 20. As a result, when the centrifugal apparatus is driven by the grooved pulley 8, there is a difference between the speeds of rotation of the separation tank 2 on the one hand and the screw

3 d'autre part, différence qui dépend du rapport de trans- 3 on the other hand, a difference which depends on the trans-

mission de l'engrenage planétaire 20. mission of the planetary gear 20.

A ses extrémités 24 et 25 la vis 3 est montée At its ends 24 and 25 the screw 3 is mounted

respectivement sur l'engrenage planétaire 20 et sur un cous- respectively on the planet gear 20 and on a

sinet 26, lequel est maintenu par l'élément de soutien 16, cela par l'intermédiaire de la poulie à gorge 18, de l'arbre sinet 26, which is held by the support member 16, this through the grooved pulley 18, the shaft

creux 12 et du coussinet 14 La région terminale 24 a éga- 12 and the pad 14 The end region 24 also has

lement la structure d'un arbre creux et elle entoure, en laissant un léger espace annulaire, un tube d'alimentation fixe 27 qui débouche dans une chambre d'arrivée 28 située dans le corps de base 3 ' de la vis 3 C'est par le tube d'alimentation 27 que l'on introduit le mélange à séparer the structure of a hollow shaft and surrounds, leaving a slight annular space, a fixed feed tube 27 which opens into an inlet chamber 28 located in the base body 3 'of the screw 3 by the feed tube 27 that is introduced the mixture to be separated

en ses constituants solides et liquides. in its solid and liquid constituents.

Les parois-de la chambre d'arrivée 28 sont per- cées, sur le pourtour de celle-ci, de plusieurs ouvertures 29 par lesquelles le mélange à traiter peut pénétrer dans The walls of the inlet chamber 28 are pierced, around the periphery thereof, with a plurality of openings 29 through which the mixture to be treated can penetrate

la chambre de séparation 30 de la centrifugeuse. the separation chamber 30 of the centrifuge.

La région terminale 25 de la vis 3 est caracté- The end region 25 of the screw 3 is characterized

risée par une plaque 31 à laquelle est fixé un corps de vis 32 de forme cônique, lequel porte une vis supplémentaire 32 ' et qui s'étend, à l'intérieur d'un espace intermédiaire 33 compris entre les sections côniques 6 et 7 de la cuve de séparation 2, en direction du raccord à bride 8 Les hélices 34 de la vis 32 ' ont un pas qui a une orientation contraire de celle des hélices 3 " de l'hélice 3 Le corps de vis 32 riser by a plate 31 to which is fixed a screw body 32 of conical shape, which carries an additional screw 32 'and which extends, within an intermediate space 33 between the conical sections 6 and 7 of the separating tank 2 towards the flange connection 8 The propellers 34 of the screw 32 'have a pitch which is opposite to that of the helix 3 "of the propeller 3 The screw body 32

est muni, dans sa région terminale située du côté de la pla- is equipped, in its terminal area on the side of the

que 31, d'une série d'ouvertures 35 réparties sur sa péri- 31, of a series of openings 35 distributed over its

phérie,par lesquelles peut passer le mélange à traiter, le- which can pass the mixture to be treated, the

quel arrive à l'extrémité de la partie cônique 6 ' à parois pleines. what happens at the end of the conical part 6 'with solid walls.

Au cours du fonctionnement de l'appareil centri- During operation of the central unit

fuge conforme à l'invention,un mélange solide/liquide pénè- According to the invention, a solid / liquid mixture penetrates

tre, comme l'indique la flèche 36, par le tube d'alimentation be, as indicated by the arrow 36, by the feed tube

27, dans la chambre d'arrivée 28 et, là, il est d'abord accé- 27, in the arrival chamber 28 and, there, he is first

léré conformément à la vitesse à laquelle on fait fonctionner l'appareil centrifuge Quittant cette chambre d'arrivée 28, le mélange parvient, en passant par les ouvertures 29, dans la chambre de séparation 30: la composante la plus dense, c'est-à-dire ici le corps solide, se dépose alors sur la paroi de la cuve de séparation 2 et est entraîné, en raison de la différence qui existe entre les vitesses de rotation de la vis 3 et de la cuve de séparation 2, dans le sens de la flèche 37 La phase la moins dense s'accumule au-dessus du corps solide qui a sédimenté, à un niveau déterminé par l'extension radiale d'un déversoir annulaire 38 qui est fixé sur la plaque frontale 11 et qui ferme partiellement des ouvertures 39 ménagées dans cette plaque Le liquide qui sort par ce déversoir 38 arrive dans un récipient collecteur 40 qui est une partie intégrante du boltier 1 et il est évacué According to the speed at which the centrifugal apparatus is operated, leaving the inlet chamber 28, the mixture reaches, via the openings 29, into the separation chamber 30: the densest component, that is, here, the solid body, is then deposited on the wall of the separation tank 2 and is driven, because of the difference which exists between the rotational speeds of the screw 3 and the separation tank 2, in the direction of the arrow 37 The least dense phase accumulates above the solid body which sedimented, at a level determined by the radial extension of an annular weir 38 which is fixed on the front plate 11 and which partially closes openings 39 formed in this plate The liquid that exits through this weir 38 arrives in a collection container 40 which is an integral part of boltier 1 and is evacuated

par un tube 41.by a tube 41.

Le corps solide du mélange est expulsé de la cou- The solid body of the mixture is expelled from the

che liquide en un endroit de la partie cônique 6 ' à parois liquid at a location in the 6 'conical walled portion

pleines qui est déterminé par l'extension radiale du déver- which is determined by the radial extension of the

soir annulaire 38 et, sortant par l'extrémité de cette sec- annular evening 38 and, coming out through the end of this sec-

tion 6 et passant par les ouvertures 35, il arrive dans la tion 6 and going through the openings 35, it arrives in the

zone d'action de la vis 32 ' o le sens du transport est in- zone of action of the screw 32 'where the direction of transport is

versé Au cours du transport sur la paroi interne de la section 7 qui a la structure d'une partie tamisante 7 ',il se produit une séparation supplémentaire de liquide si bien que c'est finalement un corps solide à très faible teneur en humidité résiduelle qui, sortant par les ouvertures 42 Poured during transport on the inner wall of section 7 which has the structure of a sieving portion 7 ', there is an additional separation of liquid so that it is finally a solid body with very low residual moisture content who, coming out through the openings 42

ménagées dans cette section 7, pénètre dans la chambre col- in this section 7, enter the room

lectrice 43, d'o il est évacué par un tube 44 La fraction liquide séparée dans la section 7 est recueillie dans une The reader 43, from where it is discharged through a tube 44 The liquid fraction separated in section 7 is collected in a

chambre 45 et est évacuée par un tube 46. chamber 45 and is evacuated by a tube 46.

Il va de soi que l'on peut, sans sortir du cadre It goes without saying that one can, without leaving the frame

de la présente invention, apporter de nombreuses modifica- of the present invention, to make numerous modifications

tions à l'appareil centrifuge représenté sur le dessin, to the centrifugal apparatus shown in the drawing,

-notamment par substitution de moyens techniques équivalents. -particularly by substituting equivalent technical means.

C'est ainsi que la partie tamisante extérieure 7 ' peut avoir Thus the outer sieving portion 7 'can have

une forme cylindrique au lieu d'une forme conique et s'éten- a cylindrical shape instead of a conical shape and extends

dre sur une plus grande partie de la cuve de séparation 2, c'est-à-dire aller au-delà de sa partie cônique 6 ' à parois on a greater part of the separation tank 2, that is to say going beyond its conical part 6 '

pleines On peut également monter une partie tamisante exté- It is also possible to mount an external sieving

rieure dans le cas d'une centrifugeuse comprenant déjà, suc- in the case of a centrifuge already containing, suc-

cessivement, au moins une partie à bol plein et une partie cessively, at least one full bowl part and one part

tamisante Enfin,il est également possible de régler la côni- Finally, it is also possible to adjust the

cité de la partie tamisante 7 ' et/ou de la partie cônique à bol plein de telle façon qu'on ne soit pas obligé de monter des vis dans ces sections et que le corps solide à traiter quoted from the sieving portion 7 'and / or the full-bowl conical portion such that it is not necessary to mount screws in these sections and that the solid body to be treated

soit transporté simplement sous l'effet de la force centri- transported simply by the force of the

fuge dans la direction des ouvertures 42. fuge in the direction of the openings 42.

Claims

Centrifugal apparatus for the separation of bodies of different densities, more particularly of solid / liquid mixtures, comprising a rotating separation tank composed of several sections, characterized in that at least one section (6) of the separation tank (2) is disposed within another section (7) and in that at least one section (7) has the structure of a sieving portion (7 '), the solid / liquid mixture at separating successively through sections (6,7) and its direction of displacement then undergoing an inversion.

Centrifugal device according to Claim 1, characterized in that the sieving part (7 ') surrounds at least one other section (6) having the structure of a part

with solid walls (6 ').

Centrifugal apparatus according to Claim 2, characterized in that the sieving portion (7 ') has a shape

at least one section (6) which has the structure

ture of a conical portion with solid walls (6 ').

Centrifugal apparatus according to Claim 2, characterized in that the sieving portion (7 ') has a cylindrical shape. Centrifugal apparatus according to any one of

claims 2, 3 and 4, characterized in that the part

sieve (7 ') surrounds at least one other sieving portion

and a part with solid walls.

Centrifugal apparatus according to one of the claims

1 and 2, characterized in that a screw (3) is placed at least inside the section (5, 6) of the separating vessel (2) which are constructed as parts of

solid walls (5 ', 6').

Centrifugal apparatus according to any one of

preceding claims, characterized in that a screw

(32 '), integral with the screw (3), is arranged inside

of the at least one section (7) having the structure of

santes (7 ').

Centrifugal apparatus according to claim 7,

characterized in that the screw (32 ') has a direction of trans-

port opposite to that of the screw (3).

Centrifugal apparatus according to any one of

preceding claims, characterized in that the cuvede

separation (2), considered in the direction of the axis, is closed by front plates (10, 11) on which is fixed that of the sections (5, 7), nested one inside the other,

which is furthest from the axis.