JP6715779B2

JP6715779B2 - 固体ジャケットスクリュー遠心分離機

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Publication number: JP6715779B2
Application number: JP2016572464A
Authority: JP
Inventors: アーガードポール−エリック; クリステンセントーベン
Original assignee: ジーイーエーメカニカルエクイップメントゲーエムベーハー
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2015-06-11
Publication date: 2020-07-01
Anticipated expiration: 2035-06-11
Also published as: PL3154703T3; EP3154703A1; CN106413907B; CN106413907A; WO2015189349A1; US20170182502A1; DK3154703T3; DE102014108236A1; JP2017521238A; US10882058B2; ES2827683T3; EP3154703B1

Description

本発明は、請求項1の前文に記載の固体ジャケットスクリュー式遠心分離機及びそのような遠心分離機の操作方法に関する。

処理すべき遠心分離懸濁液は、固体ジャケットスクリュー遠心分離機を用いて固形分を精製することができる。公知の固体ジャケットスクリュー遠心分離機の文献は、DE 101 48 774 Aに示されている。前記文献は、固体ジャケットスクリュー遠心分離機のためのハウジングを少なくとも1つ（または複数の）の固形物排出および／または液体排出の領域に限定することを開示している。この目的は、ドラム外チャンバ全体を加圧するのではなく、加圧操作の間にその一部のみを加圧することである。ドイツ連邦共和国特許第4315074号明細書、ドイツ連邦共和国特許第10256674号明細書および米国特許第5321988号明細書は、先行技術として追加的にあげられる。

いくつかの場合には、固体ジャケットスクリュー遠心分離機から排出された固形物はまだ湿っており、固形物の排出で得られた乾燥度が固体相を処理するためにまだ十分でない場合には、遠心処理後にさらに乾燥されなければならない。これは、例えば、処分領域内のプラスチック材料粒子等から構成することができ、さらに、適切な方法で、または処分場に直接廃棄/堆積させることができる。

固体ジャケットスクリュー遠心分離機から排出された固形物を乾燥させるために、適用可能な場合には、既知の固体ジャケットスクリュー遠心分離機の固形物排出チャンバの下流に乾燥プラントを接続し、前記乾燥プラントは、固形物を１回または複数回固体ジャケットスクリュー遠心分離機（図6参照）の固形物排出チャンバから出てきて、これを迂回させたものである。したがって、例えば、ケーキング後に、時間を費やして高価な方法で乾燥されるべき固体粒子を再び分離するように影響させる必要がある。扇風機または高温蒸気中でそれらを加速するために、また、必要に応じてそれらを粉砕し、混合し、濃縮し、乾燥させる。これらのタイプの乾燥プラントは、一般に、ファンおよびサイクロンおよび他の装置を含むが、比較的時間がかかり高価である。加えて、それらはしばしば比較的多量のエネルギーを必要とする。

固形物の排出から始まり、好ましくは固形物の排出から前記ドラムを囲むドラムの反対側の端まで延在する乾燥チャンバ内で、ドラムから出てくる固形物を乾燥させる試みも既に行われている。これらのタイプの構造は、DE 43 26 410 A1、EP 1 318 871 B1およびWO 93/00562に開示されている。前記構造体に共通していることは、乾燥室が比較的大量の空間を占め、ドラムの一端から他端まで伸びるときに比較的複雑な形状を有することである。さらに、強い空気流によってドラムに実質的に平行に延びる乾燥室を通って固体を向けることは困難である。最後に、形成されたチャンバを複雑に洗浄することも困難である。

前記の背景に対して、本発明の目的は、遠心分離機、特に固体ジャケットスクリュー遠心分離機を作成することであり、これによりドラムから出てくる固形物が簡単な方法で乾燥される。さらに、ドラムから出てくる固形物を簡単な方法で乾燥させることができる有利な方法が創出されるべきである。

本発明は、請求項1の目的による遠心分離機に関して、および、請求項23の目的による方法に関して、前記目的を達成する。

請求項1によれば、ハウジングは、回転軸線に対して軸方向に平行に延在し、ドラムまたは、スクリューの円錐領域内までは延びない。

特に有利な方法では、本発明は、ドラムから遠心分離された固形物粒子がしばしば比較的高速であることを利用して、比較的長い飛行経路の結果、ドラムから遠心分離された固形物粒子がドラムを出た直後に壁面に接触して運動エネルギーを失った後に固形物収集チャンバにスライドしてから特別な換気システムに供給され、乾燥させる場合よりも高い乾燥度を得ることができる。

これに関連して、ハウジングの選択された幾何形状の結果として、前記ハウジングは、簡単に洗浄することができる比較的簡単な設計であり、特に乾燥プロセス中に特に有利な方法で、ドラムから放射状に高速で排出される固形物粒子の効果が利用される。この目的のために、ハウジングが実質的に円盤状の形状を有し、その回転軸Dの上方の領域におけるその半径方向の最大伸長よりも軸方向の伸びが短い、ハウジングが好ましくは軸方向にドラムの円錐領域の軸方向長さの半分以下、好ましくは4分の1以下、特に好ましくは10％以下である。円錐は、ドラムの内側の面または内側の輪郭を指す。他方の側に向かって、乾燥チャンバまたはハウジングは、ギヤユニットの前またはギヤユニットの領域内で終わっている。前記変形例によれば、ハウジングの設計はより簡単であり、ドラムは残りの領域において大部分が汚染物質を含まないままである。

有利な態様では、WO93 / 00562A1の場合のように、固形物排出開口部と排出チャンバの半径方向壁との間で実現されるドラムを取り囲む偏向リングは存在しない。

乾燥が、ドラムから出てから長い乾燥飛行段階で直ちに開始される場合、固形物は、それらが排出チャンバの半径方向の壁に衝突するときに従来技術よりも乾燥しているので、互いに最初に固くなることはない。このようにして固体物質の乾燥は全体的に著しく単純化される。

乾燥効果は、ガス流、特に空気流を使用することによって最適化される。その結果、さらなる乾燥プロセスを完全に省くことができ、または接続乾燥プロセスの費用が低減される。したがって、補助乾燥プラントは確かに依然として必要であるが、より小さい寸法にすることができ、または例えばより低い温度でより省エネルギー的に運転することができ、従来技術の場合と同様に、または複数回通過させる必要はない。

本発明を実施するための建設費および設備費は比較的低い。さらに、乾燥のために必要なエネルギーは、改良された乾燥のために特に良好に遠心分離された直後に固体の運動エネルギーが利用されることによって、全体的に減少させることができる。気体または空気のフラッシングは、その換気作用を利用して回転ドラムによって行うことができる。適用可能な場合、ドラムは、1つまたは複数のファンブレードを備えることができ、および/またはガスまたは空気は、ガス流発生器、特にドラムとは別個の空気流発生器を介して供給される。供給されたガス（例えば、窒素）または空気は、乾燥されるべきであるが、冷たくまたは冷却されることができ、および／または追加的に加熱されることができ、さらに最適化された結果を含む。ユーザーは、単にテストすることによって、または該当する場合はコンピュータによって、ガスまたは空気流の最適なタイプ（供給空気の温度、乾燥度または相対湿度含有量）を決定する。

これは、一例として説明することができる。空気温度20℃、相対湿度40％の場合、絶対湿度は6.9g／_m ³、露点は+5℃である。温度を35℃に上げると、絶対湿度（40％）は15.8g ／_m ³になる。乾燥運転中に吸収され、その結果輸送可能な水の絶対量は、この場合、8.9g ／_m ³の空気である。しかしながら、実際には、乾燥空気出力の相対湿度は、絶対湿度が27.7g／_m ³になるように、例えば70％相対湿度まで上昇させることができる。乾燥運転中に吸収できる絶対湿度は17.8g／_m ³である（相対湿度20℃/ 40％から相対湿度35℃／70％を参照して）。

ドラムから出る固形物の速度は、好都合には50m/秒より大きく、特に80m/秒より大きく、特に好ましくは95m／秒より速い。

冒頭に挙げた先行技術で提案されたものとは異なり、乾燥室の軸方向伸長は、好ましくは比較的小さい。これは、乾燥チャンバが、回転軸に平行であり、固形物排出開口に直接的に軸方向に接続する領域に本質的に限定されることを意味する。乾燥室は、軸方向に1m以下が好ましく、0.7m以下がより好ましい。さらに好ましくは、（固形物排出部から見たときに）ドラムの円錐形領域の開始または始まりまで軸方向にのみ延びるか、または前記領域内にそれ以上延びない。

排出チャンバは、さらに、排出される固体が、排出チャンバから出る固体の乾燥物質含有量が、少なくとも5％、好ましくは少なくとも7％高いドラムの固形物排出部から排出チャンバに入る固形物Sの量に依存する。このようにして、多くの場合、特にスラッジを処理するときに、乾燥される固体を使い捨て可能な乾燥状態に移動させることが可能である。例えば、乾燥度は、20％から少なくとも5％、すなわち25％超に増加させることができる。これはまた、実質的に乾燥量がほとんどないか無視できる量の乾燥が行われた従来の排出チャンバに関する改善に相当する。

排出チャンバの壁の1つに衝突する前の粒子の平均飛行時間は、優れた乾燥を達成するために、好ましくは0.005秒より大きく、好ましくは0.03秒より大きく、特に0.05秒より長い。

この装置および方法は、特に、比較的軽い低密度固体、特に主としてポリマーからなる固体を乾燥させるのに適しているか、またはそのように実現される。この種の固体の密度は、好ましくは1.60kg／_dm ³未満、特に1.5kg／_dm ³未満である。下限は、好ましくは1.00kg／_dm ³より大きい。それらは、例えば廃水処理中に、特に凝集剤として洗浄すべき廃水に添加され、遠心分離機によって再び除去されるべきである。

しかしながら、本発明は、他の精製処理または濃縮処理にも適している。好ましい適用例（関連する固形物密度を有する懸濁液）は、以下のとおりである。

・初期製品ミルク、特にクリームからの固体物質としてのラクトースの1.52kg／_dm ³の密度で、デカンター中の濃縮処理におけるラクトース（結晶性）の抽出、

・特に初期生成物ミルク、好ましくはスキムミルクからの固形物として1.25kg／_dm ³の密度でのデカンター中のカゼインの抽出、

・初期製品としてのエンドウマメまたはポテトマッシュから1.1kg／_dm ³の密度で、デカンター中のタンパク質の抽出、または、

・デカンターの初期製品であるニンジンマッシュからジュースと果肉（密度：1.1〜1.2kg ／_dm ³）の抽出。

・デカンター中のトウモロコシマッシュからの固形物としての薄い蒸留残渣および湿った粒の抽出。湿った粒の比重は1.03kg／_dm ³である。

ここでもまた、本発明による固体の（場合によっては少なくとも付加的な）乾燥は、それぞれの場合に特に有利であり、簡単である。

遠心分離懸濁液の処理中、乾燥領域または排出チャンバ内の温度は、好ましくは40℃を超え、好ましくは60℃を超える温度である。

特に有利には、動作中に回転する遠心分離機の一部の固形物排出開口に近いファンブレードによって空気流が生成される。ファンブレードは、ドラムから軸方向に離れた固形物排出開口の側で、ギヤユニットの回転部分の外側に半径方向に特に好ましい態様で配置されている。このようにしてドラムの汚染が回避される。空気流を生成するための構造的な支出は、特に低い。

明らかに、提案されたタイプの乾燥は、下流に接続されたさらに別の乾燥プロセスと組み合わせて、乾燥度を高めることが望ましい場合には、乾燥度を高めることもできる。しかし、上流に接続された固形物排出チャンバ内での乾燥プロセスは、前記変形例による有利なエネルギー節約および時間節約の仕方で作用し、乾燥プロセス全体を単純化する。従って、下流に接続された乾燥装置は、従来技術によるものよりも小さく、より省エネルギー的な方法で寸法決めすることができる。

更なる有利な展開が、残りの従属請求項に提供される。

固体ジャケットスクリュー遠心分離機の第1の変形例の概略図を示す。固体ジャケットスクリュー遠心分離機の第2の変形例の概略図。図１ａの方法による固体ジャケットスクリュー遠心分離機の固形物排出領域を通る断面を示す。固体ジャケットスクリュー遠心機の第3の変形例の概略図を示す。固体ジャケットスクリュー遠心分離機の第4変形例の概略図を示す。遠心分離懸濁液を処理するための本発明による方法を説明する流れ図である。既知の固体ジャケットスクリュー遠心分離機の固形物排出領域を通る断面を示す。遠心分離懸濁液を処理するための公知の方法を示す流れ図である。

例示的な実施形態を、以下の図面を参照してより詳細に説明する。

図1aおよび図1bは、処理すべき遠心分離懸濁液を搬送／輸送するために、ドラム1およびドラム内に配置されたスクリュー3を備えた中実ジャケットスクリュー遠心分離機を示す。ベアリング5およびシールは、ドラム1とスクリュー3との間の固体ジャケットスクリュー遠心分離機の両端に配置されている（一部のみここに図示／認識されている）。図１の後部領域では、ドラム1は、円筒形部分7を含み、その前領域でそれに接続しているのは、好ましくは、円錐形（または徐々に）テーパ状の部分9である。他の円筒形部分7（内側の輪郭）より小さい直径を有する円筒形部分（ドラムの内側輪郭）は、円錐形部分9 （内側の輪郭に同様に接続している）。前記筒状部57内で固形物の排出が実現されている。

少なくとも1つの駆動装置11および少なくとも1つまたは複数のギヤユニット13,13 'が、ドラム1およびスクリュー3を駆動するように働く。少なくとも1つのギヤユニット13は、円錐部から軸方向に離れた側の円筒状部57に接続する。

ドラム1は、ベアリング14によって少なくとも1つのフレームワーク15上に回転可能に取り付けられており、フレームワーク15は、1つまたは複数の足17によって、適用可能な場合にはばね配置によってベース19に支持されている（図2も参照。しかしながら、これは説明されていない方法で図1の開発と異なる）。ドラム1は、さらに、フード21によって取り囲まれている。

図1のドラム1およびスクリュー3は、水平回転軸D（図2）を含む。しかしながら、特に垂直方向における回転軸の整列も考えられる（図4参照）。

中心の供給管23およびそれに接続された分配器25は、遠心分離懸濁液P（または処理すべき懸濁液P）をドラム1に供給するように働く。

遠心分離懸濁液は、ドラム1中の固体Sが浄化される。固体Sおよび液相Lから生成された固体相は結果として（反対方向に）迂回される。適用可能な場合には、様々な密度の1つまたは複数の液相Lへの相分離も達成され得る。

遠心分離懸濁液Pは、中央に配置された供給管23を介して分配器25に導かれ、そこから分配器25の半径方向開口を通って遠心分離機室27に送り込まれ、スクリュー3およびドラム1はスクリュー3を取り囲む。

遠心分離懸濁液Pは、分配器25を通過するときおよび遠心分離機室27に入るときに加速される。遠心力の作用の結果として、固形物粒子がドラム壁に堆積する。

スクリュー3は、ドラム1よりもやや遅いまたは速い速度で回転し、遠心分離された固形物Sを、ドラム1のテーパ部に向かって、1つまたは好ましくは複数の固形物排出開口31を有する固形物排出部29まで運ぶ円周上に配置され、収集チャンバ33内に開放される。

対照的に、液体Lは、ドラム1の後端のより大きいドラム直径に流れ、そこでは、液体排出部35を通って排出チャンバ37へとそこから、ここには示されていないラインおよび/または容器に分かれている。処理される遠心分離懸濁液は、異なる密度の2つの液相に分離され、ドラムの後端で異なる半径に配置された2つの液体排出部を介してドラムから排出され得る（後者はここには示されていない）。

図1a、図1b及び図2から容易に分かるように、固形物Sの排出チャンバ33は、軸方向壁41,43を含むハウジング39が、実際の固形物排出開口31から比較的遠く離れた半径方向壁45を含む態様で設計されているため、排出される固形物Sが高速で回転しているドラム1から半径方向に比較的遠くまで、最初に飛行することができ、それがそこに衝突するまで外側に湾曲し、壁45の内面にあたる場合もある。

壁45に当たるまで、または垂直に落下するまで比較的長い時間飛行することにより、固形物は飛行中に空気中で比較的長期間乾燥する。この効果は、ガス流発生器、特に空気流発生器47、例えば送風機（好ましくは空気圧縮機）（図1a参照）が設けられていることにより有利に強化され、前記送風機は、固形物Sを排出するために、排出チャンバ33の内部で、ドラムから排出された固形物Sの乾燥を支援する比較的強いガス流、特に空気流Aを生成する。

別個のファンに加えて、または唯一のファンとして、ドラム1上またはドラムに接続された要素上で、動作中に回転する要素を使用することも有利に考えられる、ことは述べておかなければならない。例えばハウジングの内部に、排出チャンバ33のハウジング39内に特に、追加の乾燥ガス流、特に空気流を生成する、1つまたは複数のファンブレードが外周に設けられている。

図1bによれば、これは他の点では図1ａとほぼ一致する設計の場合に達成される。この設計においては、ドラムの軸方向延長部で（または、ドラムの端領域、好ましくは軸方向に非常に接近して）、動作中に回転するギヤユニットの要素の外側で、ドラムの円周の外側に実現され／配置される、1つまたは複数のファンブレード54を有する。

ファンブレード54と固形物排出開口31との間の軸方向距離は、好ましくは600mm未満である。このようにして、必要な乾燥空気流は、動作中に回転する回転システム（ドラム1とギヤユニットの回転部分とが関連している）の最も低い消費で直ちに生成される。

この場合、ハウジング39は、ギヤユニット13の半径方向外側の領域まで延びているか、またはその領域において、ハウジングアタッチメント56（好ましくは、ハウジング39の他の部分よりも小さい直径を有する好ましい態様で）を含む。外側からの空気がハウジングアタッチメント56内に吸引され、そこから実際の（乾燥）ハウジング39に吹き込まれる少なくとも1つの吸気口58が、ギヤユニット13の外側の領域の、ハウジングアタッチメント56に設けられる。このために、ハウジングアタッチメント56は、実際の乾燥ハウジング39への通路55を備え、そこを通って吸気口58から取り込まれた空気は、ファンブレードによってハウジングアタッチメント56から実際のハウジング39内に吹き出されることができる。図１ｂの遠心分離機の別の利点は、ファンブレード54が、実際のドラム1が動作中の固形物によって汚染されないように、ドラムの円錐領域から離れた固形物排出開口31の側に配置されている。

有利な特徴の１つまたは両方の結果である、「ガス流発生器、特に、適用可能な場合には、加熱、排出チャンバ33内の固体の乾燥」、および、「排出チャンバの比較的大きな内径」を支持する空気流を発生させる空気流発生器、として、ドラム1から排出された直後に比較的強い方法で固形物相の出現する固形物Sを既に乾燥させることが可能である。

ここでは、出現する固形物について特に有利である（図5のステップ100）が依然として比較的微細な方法で分配され、固形物排出開口から排出されるときには比較的速い速度を含むことができる。この速度は、排出チャンバ33が大きな半径を有するので、乾燥プロセスにおいて有利な方法で利用される。これは、適用可能な場合には熱いまたはしかし冷却された強い空気流Aが、前記排出チャンバ内で直接生成され（ステップ200）、ドラム1から出現した直後に新たに出現する固形物粒子Sをさらに乾燥させるときに増幅される。その結果、残った液体L 'は固体から分離され、その後、例えば、コンベヤベルト上に滴下することによって、排出チャンバ33の外にさらに乾燥した固体S *'として迂回される（これは、残留物に加えて加熱/換気することができる）。その結果、従来技術に従って排出チャンバ33に接続することができる、送風機またはサイクロンなどの乾燥のための追加の装置を、通常よりも小さく設計することが可能であるが、それらを完全になくすことも可能である。

図5および図7の比較が、本発明を特に有利な方法を示している。図７に示される従来技術によれば、固体ジャケットスクリュー遠心分離機から出てきた固形物Sは、まず固形物排出チャンバの外に迂回され、乾燥されるだけである。その結果、乾燥させることができる微粒子を得るためには、先ずファン等を用いて再び迂回する前に排出チャンバの遠心分離した固形物を加速して分離する必要があり、残留液体L 'は分離され、乾燥した固形物S 'が残る。

固形物の新しい加速の中間段階は、固形物の飛行段階が排出チャンバ33内を飛行するときに長くなり、実際に適切な方法で乾燥するために直ちにこのように利用される場合に有利に省略することができる。既に言及したガス流、特に空気流Aがさらに飛行段階で粒子をさらに乾燥させる場合、さらに良好な乾燥プロセスが可能である。この場合、ガス流、特に空気流が和らげられたときに再び有利である。

図2は、固形物排出開口31の領域における回転軸Dに垂直な断面を示す。容易に理解されるように、ドラム1の固形物排出部29の領域には、複数の固形物排出開口31が設けられている。好ましくは円周上に30°の角度で分布している。

放射状の壁45または次の放射状の壁45は、前記固形物排出開口から比較的遠くにある固形物排出開口31の上方に（ここでは垂直に）配置される。

特に好ましい態様では、壁45と最も近い固形物排出開口31との間の平均および/または最小/最小距離aは、少なくとも回転軸Dの上方に位置するハウジング39の領域において、固形物排出開口と回転軸Dとの間の距離「2r」の2倍以上である。
以下のことが望ましい。

特に、a> 4rである。ａ＞6ｒであり、特に好ましくはa> 8rまたは、さらにa> 10rである。

特に、固形物排出部の領域における壁間の平均径方向距離は、上述した領域のドラム1の回転軸よりも鉛直上方（すなわち、回転軸上のチャンバの上半分）である。

その結果、大きな半径および飛行時間がさらに長くなることにより、出現する固形物Sの乾燥がそれぞれの場合においてより良好に支持される。

この場合、ハウジング39は、ドラムの比較的短い部分を単に覆う水平回転軸線Dと軸方向に平行に延びている。ドラムは、実質的に固形物排出部の領域、および、それに直接隣接するドラムの一部に限定される。ドラムの方に、ハウジング39は、好ましくは、ドラムの円錐領域の前で、またはそれより先に終わる。他方の側に向かって、乾燥チャンバまたはハウジング39は確かに長くてもよい。それらまたはハウジング39は、ここでは、好ましくは、ギヤユニット13の前またはその領域内で終端する。図1aによれば、ハウジングの軸方向延長部は、固形物排出部29を有するドラム1の円筒領域57の軸方向長さに正確にまたはほぼ対応する。上記変形形態によれば、各場合のハウジングの設計は単純であり、ドラムはハウジングの外側の固形物によって汚染されていない。

特に、> 2r以上の大きな半径の場合には、ハウジング39の内部を通って延在し、その結果、特にその壁から離れている排出チャンバ33の内部に軸方向に延びる支柱53または柱のような機械フレーム構造の耐荷重要素が有利でありうる（図3の破線53で示されている）。これは、このように、機械フレームを備えた「固体ジャケットスクリュー遠心分離機」システムの安定性が異常に大きな排出チャンバによって損なわれないので有利である。既存の構造の場合、排出チャンバの半径を大きく制限するのは、正確に機械フレームであった。前記問題は、（固形物）排出チャンバ33内の支柱53の上述の対策によって簡単な方法で克服されてきた。

これに代わるものとして、ハウジング39自体が耐荷重の機械フレームのような機能を担うことができ、またはそれ自体が耐荷重部品として開発することができる。この目的のために、ハウジング39は、好ましくは、縁領域（ここには図示せず）の領域21および／または斜めのストラットよりも大きな板金壁厚を含む。

さらに見ることができるように、ハウジング39は、その幅が一定に維持される前に、垂直下方に広がっている。ハウジングは、垂直方向下方に半径方向に狭まる領域を含まない。

好ましい方法では、固形物粒子は、排出チャンバ33のハウジング39の放射状の壁45に当たるまで、チャンバ33内で比較的長い期間にわたって自由に飛行する。固体物層の出現する固体物粒子Ｓの速度ｖ、排出チャンバ33内のガス流、特に空気流の強度、及びハウジング39の壁45と固形物排出開口31との間の半径方向距離は、好ましくは、互いにマッチしており、その結果、排出チャンバ33の別の側壁45にあらかじめ触れずに、粒子の70％以上、特に85％以上が境界線またはコンベアベルトなどの上に垂直下方に落下する。

ガス流発生器、特に空気流発生器をハウジング39上に軸方向に取り付けることができることは、図２では見ることができない。説明したように、高温または冷却されたガス流、特に空気流を生成することが好ましい。ガス流の温度、特に空気流の温度は、好ましくは> 40℃である。

図２は、固体ジャケットスクリュー遠心分離機が懸架構造として実現される場合（従来技術とは異なり、図5参照）、有利であり得ることを示す。この場合、ドラムとフード、特にハウジングの下側を備えたものは、スタンド17と、適用可能な場合には、ベース19などのばね要素によって支持されているキャリア配置49に懸架されている。ここでの利点は、壁49を固形物排出開口31から半径方向に比較的遠くに離すことを可能にする多くの空間が生じることである。

図3は、水平な回転軸Ｄを備えた図1の構造の基本的な設計を再び示す。ここで、ハウジング39の壁45間の半径方向の距離は、壁45から最も近い固体までの最小距離a少なくとも> 4rより大きくなるように非常に大きくなるように選択できることが分かる。

図4は、垂直回転軸D 'を有する固体ジャケットスクリュー遠心分離機を示しており、その設計は図1のものにほぼ対応している。

しかしながら、図１とは対照的に、図1の排出チャンバ33は、いくつかの、ここでは2つの部分チャンバ33aおよび33bを備える。この目的のために、半径方向外側および上方領域の通路51によって相互に接続された2つの部分チャンバ33a、34bに排出チャンバを分割する壁50（ここでは、垂直に延びる）が排出チャンバの内部に実現／配置されている。ガス流発生器、特に空気流発生器によって生成されるガス流、特に空気流Aは、本質的に通路に軸方向に向けられ、その結果、固体Sが一方の部分チャンバ33aから他方の部品チャンバ3bに、ガス流によって吹き飛ばされ、下方に落下する。排出チャンバ33a、34bの2つ以上の相互接続された部分チャンバ33a、33bへのラビリンス状の分割の結果として、固形物が排出チャンバ33の壁または底面に当接するまで特に長い時間飛んでいくので、乾燥効果はさらに改善される。

図1はまた、スクリュー本体の外周にバッフルプレート52を示している。バッフルプレート52は、好ましくは、円錐形部分と円筒形部分との間の移行領域に配置される。しかし、それにもかかわらず、固体は、バッフルプレート52の外側半径とドラム1の内壁との間の隙間を通る固形物排出方向のスクリューによって運ばれる。これは、特に筒状部の液面を上げるために重要である。これは、ドラムおよびスクリューの設計がこれを可能にする場合、例えば固形物の排出が比較的大きな外径上にあり、円錐角が比較的小さい場合、適用可能であれば、液体が固形物排出部を通って流出するのを防ぐために、特定の構造の場合に重要である。

垂直回転軸D 'を有する固体ジャケットスクリュー遠心分離機（ここには図示せず）も考えられるが、ここでもまた、ハウジング39の壁45間の半径方向（この場合は水平方向）の距離は、壁45と最も近い固形物排出開口31との間の最小距離aが少なくともa> r、特に> 2r、好ましくは> 8rより大きいということが真になるように、非常に大きくなるように選ぶことができる。しかしながら、この変形例は、前記後者の場合と同様に、水平回転軸を有する固体ジャケットスクリュー遠心分離機を有するものよりも好ましくない。この目的のために乾燥チャンバは、特に有利には垂直方向に展開されて、その結果、乾燥すべき固形分Sが重力のためにその中で特に長く持続する乾燥飛行経路を描く。

本発明による方法は、公共下水道プラントからのスラッジを用いた試験で試験された。これに関連して、本出願人のタイプUCD305デカンタの排出チャンバ33のカバーは、粒子（すなわち固形物S）、特に排水処理の間に固形物排出開口から出たポリマー粒子が、長い間飛ぶことができる。これは、カバーが取り外されていない操作と比較された。前記従来のデカンターに関して、固体物質中の乾燥物質含有量は、乾燥によって約5％またはさらには7％またはそれ以上増加し、固体物質を直接処理することができるか、または、それを処分のために保管しておくことができるので非常に有利である。固形物は、本質的に比較的低い密度を有するポリマー粒子からなるので、比較的長い時間、比較的遅く排出チャンバ33内を飛行し、その結果、対応して十分に乾燥される。

１ドラム、３スクリュー、５ベアリング、７円筒部、９円錐形部分、１１駆動装置、１３ギヤユニット、１４ベアリング、１５マシンフレーム、１７スタンド、１９ベース、２１フード、２３吸気管、２５分配器、２７遠心分離機、２９固形物排出部、３１固形物排出開口、３３排出チャンバ、３５液体排出部、３７排水チャンバ、３９ハウジング、４１，４３壁、４５壁、４７ガス流発生器、４９キャリアの配置、５０壁、５１通路、５２バッフルプレート、５３吸気口、５４ファンブレード、５５通路、５６ハウジングアタッチメント、５７円筒領域。

Claims

固体ジャケットスクリュー遠心分離機であって、
水平または垂直回転軸を備えた回転ドラム（1）を含み、前記ドラムは、回転可能なスクリュー（3）を備えた遠心分離チャンバを取り囲み、
遠心分離されるべき懸濁液（P）を遠心分離チャンバに導入するための入口と、
少なくとも1つの液体排出口(35)および少なくとも1つの固形物排出部（29）とを含み、
少なくとも固形物排出部（29）には、前記固形物排出部を取り囲み、少なくとも半径方向に排出チャンバ（33）を画定する回転不能なハウジング（39）が割り当てられ、
前記排出チャンバは、固形物の乾燥チャンバとして設計され、前記乾燥チャンバは、軸方向の壁（41,43）、および半径方向に1つの壁または複数の壁（45,46）を含むハウジング（39）を含み、
ハウジング（39）は、回転軸（D）に対して軸方向に平行に延び、ドラムまたはスクリューの円錐の円錐領域内に延びず、かつ軸方向に延びる支柱（53）または柱のような機械フレーム構造の耐荷重要素が、ハウジング（39）の内部を通って延び、結果的に排出チャンバ（33）の内部に伸びることを特徴とする、固体ジャケットスクリュー遠心分離機。
ハウジング（39）は、円盤状の形状を有し、その軸方向延長部が、回転軸線（Ｄ）上の領域におけるその半径方向延長部の最大延長部よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の固体ジャケットスクリュー遠心分離機。
少なくとも回転軸線上の領域の壁（45）と、最も近い固形物排出開口（31）との間の平均および／または最小径方向距離「a」は、それぞれ、固形物排出開口と回転軸「D」との間の距離「r」の少なくとも2倍よりも大きい、請求項１または2に記載の固体ジャケットスクリュー遠心分離機。
排出チャンバの内部に、少なくとも1つの壁（50）が配置され、壁は、排出チャンバを2つの部分チャンバ（33a、33b）に分割し、２つのチャンバは並んで配置され、少なくとも1つの通路（51）によって相互に接続されており、壁（50）は回転軸（D）に対して垂直に延び、および／または通路（５１）が回転軸（D）の上に位置する、請求項１〜３のいずれかに記載の固体ジャケットスクリュー遠心分離機。
前記ハウジング（39）自体が耐荷重の機械フレームのような機能を果たしているか、または前記ハウジングの荷重支持部分として開発されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の固体ジャケットスクリュー遠心分離機。
固形物の乾燥を支援する排出チャンバ（33）内で、ガス流発生器がガス流を発生させるために設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の固体ジャケットスクリュー遠心分離機。
前記ガス流発生器は、前記ドラム（1）に加えて設けられたファンとして実現され、および／または、前記遠心分離機の回転要素が、前記ガス流発生器として利用され、それによって、前記ドラムまたはギヤユニットの要素が、前記ガス流発生器として使用されることを特徴とする請求項６に記載の固体ジャケットスクリュー遠心分離機。
前記ドラムには、1つまたは複数のファンブレードが設けられ、および／または、前記ドラムと共に回転するギヤユニット（13）のギヤユニット部分に、固形物排出開口（31）の側の１以上のファンブレード（54）が、ドラムから軸方向に離れて設けられる、ことを特徴とする請求項６または７に記載の固体ジャケットスクリュー遠心分離機。
前記ガス流発生器に、前記ガス流をテンパリングするための少なくとも1つのテンパリング装置が割り当てられていることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の固体ジャケットスクリュー遠心分離機。
前記固体ジャケットスクリュー遠心分離機は、懸架された構造として実現されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の固体ジャケットスクリュー遠心分離機。
前記機械フレーム構造の耐荷重要素が、ハウジング（39）の内部に延び、その結果、排出チャンバ（33）の内部は、ドラムを支承および支持することを特徴とする請求項１〜１0のいずれかに記載の固体ジャケットスクリュー遠心分離機。