SE431944B - Helmantelsneckcentrifug for separering av en blandning av fast emne och vetska - Google Patents

Description

*Zâüßâšöre 2 Bortförandet av de båda vätskefaserna från centrifugens separeringsrum sker genom trummans frontsidoområde som är vänt från utloppet för fast ämne. Detta frontsidoområde är utformat såsom lock och uppvisar vid den kända oentrifugen utomordentlig komplicerad form. För de båda vätskefaserna är varandra korsande, relativt långa kanaler borrade genom locket, varvid blott kanalerna för den tyngre basen axiellt genomgriper locket och mynnar in i ett upptagningsrum, i vilket skalningsanordningen ingriper, medan kanalerna för den lätta fasen i lockets inre är förda radiellt och under avböjningar i riktning utåt.

Maskiner med en skalningsanordning, i synnerhet en sådan med radiell ställ- möjlighet, hör till de högvärdiga dekantrarna, med vilka besvärliga separe- ringsuppgifter är genomförbara, Tvåfasmaskiner, vid vilka vätskefasen enkelt bortoentrifugeras eller -kastas, är mer eller mindre lämpade blott för grova separeringsuppgifter, i synnerhet inom området för slamavvattning.

I svnnerhet inom området för de besvärliga separeringsuppgifterna förekommer det fall, vid vilka man måste övergå från tvåfas- till trefasdrift för att exempelvis avlägsna bestämda skadliga produkter i en vätskefas. Dylika problem- ställningar uppkommer särskilt ofta inom området för den kemiska industrin, raffinaderin och framför allt vid behandling av gammal olja när man förutom avskiljningen av fasta ämnen, såsom avnötta partiklar etc, vill separera den återstående gamla oljan i en lättare, återanvändbar, och en tyngre fas. Ett ytterligare exempel är utvinning av olivolja, vid vilken den pressade oliv- massan för bättre bearbetning blandas med vatten.

Dylika ändringar från tvåfas- till trefasdrift bereder vid de kända maskinerna tämligen avsevärda svårigheter, i synnerhet när dessa måste genomföras vid användningsplatsen. Det erforderliga utbytet av trumfrontlooken är ur syn- punkten transport och hantering vid maskinens användningsplats utomordentligt omständligt och utbytet vid maskinen kan blott verkställas genom flera arbets- krafter, En ytterligare nackdel med de tidigare nämnda, kända maskinerna består i att även den tyngre vätskefasen, som borttages av en skalningsanordning, därefter bcrtkastas eller -centrifugeras radiellt och närmare bestämt in i ett rum, som ligger bredvid bortcentrifugeringsrummet för den lätta vätskefasen. Då man i området för detta avoentrifugeringsrum med nödvändighet måste övergå från roterande trumdelar till stationära husdelar resulterar i området för över- gângarna återblandningsmöjligheter för de båda vätskefaserna. Denna åter- blandning förs"ker man förhindra genom labyrintartade utformningar av över- gången från roterande till stationär husdel men dessa labyrinttätningar är med hänsyn till de avsevärda turbulenserna i avcentrifugeringsrummen icke tillförlitligt täta, En sådan möjlig delvis återblandning mellan de båda 7800836-'4 5 vätskefaserna är av nackdel i synnerhet även därför att man av separerinRs~ resultatet icke är i läge att fastställa om separeringen i centrifugen icke är optimal eller om återblandning äger rum i avcentrifugeringsrummen.

Syftet med uppfinningen är att åstadkomma en centrifug av inledningsvis nämnt slag som med minsta möjliga möda valfritt kan omrustas för tvåfas- eller trefasdrift och närmare bestämt så att en arbetskraft vid platsen för centri- fugens användning kan företaga denna omrustning eller ändring.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att kamrarna är utformade såsom trumfrontsidolocket axiellt genomgripande urtagningar, av vilka ett antal i deras mot upptagningsrummet vända ändområde uppvisar undanförbara tillslut- ningar, i riktning mot separeringsrummet fram till ett radiellt inre område är täckta av den utbytbara fördämningen och i radiell riktning uppvisar till- slutbara utträdesöppningar, medan de övriga urtagningarna i riktning mot separeringsrummet fram till ett radiellt yttre område är täckta av den utbyt- bara fördämningen.

Enligt uppfinningen utformas alltså av en rad kamrar, vilka genomgriper trum- frcntsidolooket, ett antal, företrädesvis hälften, genom tillslutningar och fördämningstäckningar resp etablerande av utträdesöppningar radiellt utåt så att den under centrifugalkraftspåverkan i separeringsrummet nära axeln sig utbildande lättare vätskefasen för sig över fördämningen och avges i riktning utåt genom de radiella utträdesöppningarna, medan tillslutningarna mot upp- tagningsrummet för den tyngre vätskan förhindrar övergång i den ena eller andra riktningen. De andra öppningarna förblir öppna i riktning mot upptag- ningsrnmmet för skalningsanordningen och täckes genom fördämníngen så att de i det yttre radiella området är förbundna med separeringsrummet och där- för upptager den tyngre vätskefasen och leder denna vidare in i skalanord- ningens upptagningsrum.

Om man från denna trefasdrift vill övergå i tvåfasdrift avlägsnas eller undanföres den urtagningarna skiljaktigt täckande fördämningen såväl som tillslutningarna för det ena antalet urtagningar mot skalanordningens upp- tagningsrum och de radiella utträdesöppningarna tillslutes. Samtliga urtag- ningar tjänar då på samma sätt till övergång av vätskan som skall avlägsnas från separeringsrummet in i utloppsrummet till skalanordningen. Omvänt insättas den speciella fördämningen, tillslutes ett antal av urtagningarna i riktning mot utloppsrummet och öppnas de radiella utträdesöppningarna för dessa till- slutna urtagningar. 780083641 4 De nödvändiga delarna för omrustningen mellan tvåfas- ochtrefasdrift är följaktligen ytterst få, relativt lätta och kan utan vidare handhas av en arbetskraft. Trumfrontsidoloeket självt är av hållfasthetsskäl tillräckligt tjockt för att göra urtagningarna så rymliga att de radiella utträdesöpp- ningarna med lätthet kan mynna i urtagningarna. Det krävs följaktligen så till vida ingen ytterligare lookostnad vid övergång från två- till trefas- drift. ' Locket såväl som de behövliga delarna är med avseende på sin konstruktiva utformning ytterst enkla och enkelt framställbara.

I ett föredraget utförande utšormas urtagningarna i form av med trumaxeln axelparallellt formade borrningar eller hål. De radiella utträdesöppningarna kan vara utformade såsom gängskruvtussningsöppningar. Tillslutningarna för den ena delen av urtagningarna i riktning mot skalningsorganets upptagnings- rum kan på enkelt sätt utformas likaledes lockformigt med en fläns och med hjälp av urtagningarna genomgripande skruvar fastsättas vid fördämningsskivan såsom vederlag.

I princip kan man fatta avgörandet hur många i trumfrontsidolocket befintliga urtagningar som skall utformas för trefasdrift för upptagning av den lättare vätskefasen och vidareförande av den tyngre vätskefasen till skalningsanord- ningen allt efter mängden av den vid varje förekommande tillfälle ankommande vätskefasen. Det bereder ej heller någon möda att så till vida fördela urtag- ningarna för olika uppgift likformigt över omkretsen. I ett föredraget ut- förande, som i synnerhet är aktuellt vid ett ringa, jämnt antal urtagningar, är urtagningarna sett i trumfrontsidolockets omkretsriktning omväxlande för vidareförande av den tyngre vätskefasen in i upptagningsrummet öppna i rikt- ning mot detta och för bortförande av den lättare vätskefasen slutna i rikt- ning mot upptagningsrummet och radiellt öppnade.

'I ett särskilt föredraget utförande är fördämningen bildad av en cirkelring- skiva, som i samordning med urtagningarna och deras funktion uppvisar radiellt inre och radiellt yttre ursparingar.

I ett särskilt föredraget utförande användes en skalningsanordning, vid vilken den avskalade vätskan bortföres axiellt. En sådan skalningsanordning beskrives i den tyska bruksmönsterskriften 1 942 490. Genom det axiella bortförandet av den ena vätskefasen ut ur trumområdet lyckas det att också hålla båda de åt- skilt uttagna vätskefaserna separerade; någon hursomhelst uppkommen, partiell _ återblandningsmöjlighet, såsom exempelvis uppträder genom två parallella av- centrifugeringsrum, uppträder icke. Därigenom kan mycket rena separerings- resultat uppnås och i synnerhet är det möjligt att vid otillfredsställande separeringsresultat utan vidare fastställa att orsaken därtill ligger i centri- 78008364» 5 fugens separeringsverkan respektive i felaktig inställning av det radiellt ändringsbara skalorganet. Genom förändring av det radiella avskalningsdjupet kan dammhöjden i separeringsrummet och därmed storleksordningen för den städse avlägsnade vätskefasen utan vidare inställas till ett optimum.

Bortförandet via skalningsorganet in i ett slutet rör har speciella fördelar även när den tyngre vätskefasen skall hållas i möjligaste mån utan luftberöring.

Det kan därvid röra sig om för oxidation benägna gods, giftiga gods och lik- nande. Därutöver förskonas den tyngre vätskefasen från virvelbildningarna som uppträder i ett avcentrifugeringsrum genom att nämligen den ena av de båda kammarväggarna roterar. Den därvid uppträdande, intensiva beröringen och genomblandningen med luft är för många vätskefaser respektive deras vidare- bearbetning mycket skadlig. Slutligen inbesparar man kostsamma och omständ- liga tätningsåtgärder, som ändå hittills icke har lett till tillfredsstäl- lande resultat.

Uppfinningen förklaras nedan närmare med ledning av ett på ritningarna åter- givet utförandeexempel. På ritningarna är fig 1 ett deltvärsnitt genom utfö- randeexemplets ändområde, i vilket skalningsanordningen befinner sig, och fig 2 en delplanvy av den för trefasdriften anordnade fördämningsskivan sedd i riktning från separeringsrummet.

Den i fig 1 blott i sitt yttersta ändomräde synliga trumman 1 omger en icke visad snäcka, mellan vilkens nav och truminnerväggen centrifugens separerings- rum 2 är bildat. De här ifrågavarande helmantelsnäckcentrifugerna eller även dekantrarna är i och för sig kända och fordrar därför ingen ytterligare för- klaring. 7 Visad är den det icke återgivna utloppet för fast ämne vid trummens koniskt avsmalnande ände motstående trumänden med trumfrontsidolocket 5, som på icke närmare visat sätt är tätt fastsatt på trumman 1. Trumfrontsidolocket är utformat koncentriskt relativt trumman och uppvisar i sin frontsidovägg fyra likformigt kring trumaxeln anordnade urtagningar 4, av vilka var och en har formen av en koaxiellt med trumaxeln riktad borrning eller hål. Urtagningarna 4 mynnar sett från separeringsrummet 2 i ett upptagningsrum 5, vilket vid den från urtagningarna 4 vända sidan begränsas av en lockfläns 6. En in i upptag- ningsrummet 5 ingripande skalningsanordning 7 är anordnad, vilkens egentliga skalningshuvud 8 är radiellt ställbart med hjälp av en icke närmare beskriven excenter genom vridning från utsidan. Skalningshuvudets upptagningsöppning mynnar i en avledningskanal för den upptagna vätskan, vilken kanal löper radiellt fram till närheten av axeln och sedan avböjande i axelriktningen.

Avledníngskanalen mynnar vid 9 utanför lockflänsen 6 och kan föras bort genom en fast anslutningsbar ledning. 7800836-4 6 I tvåfasdrift, dvs suspensionen seyareras blott i en andel fast ämne och en vätskeandel, är samtliga urtagningar 4 lika utformade och överför vätskan som skall avlägsnas från separeringsrummet 2 in i upptagningsrummet 5 till skalningsanordningen 7.

Om omrustning eller ändring till trefasdrift skall ske, dvs skall suspensionen separeras i en andel fast ämne och två vätskefaser med olika vikt, omformas en del av urtagningarna 4 - i föreliggande fall hälften, alltså två - så att de själva blir till utloppsrum för den lättare av de båda vätskefaserna, medan de övriga urtagningarna blott leder den tyngre vätskefasen till upptagnings- rummet 5 och därmed till skalningsanordningen 7. I detta syfte tillslutes de den lättare vätskefasen upptagande urtagningarna i deras kantområde i rikt- ning mot upptagningsrummet 5 med ett lock 10 så att mellan dessa urtagningar och upptagningsrummet 5 icke längre kan äga rum något vätskeutbyte.

Dessutom täckes samtliga urtagningar med hjälp av en fördämning 11 så gentemot separeringsrummet att de för upptagningen av den lättare vätskefasen bestämda urtagningarna 4 i den radiellt innersta delen är förbundna med separerings- rummet, medan de urtagningar 4, som leder den tyngre vätskefasen från sena- reringsrummet vidare in i uyptagningsrummet 5, i det radiellt yttre området förbi i.fin$indelse med separeringsrummet. Den därför anordnade fördämningen 11 är för detta ändamål på enklaste sätt utformad i anpassning till den rumsliga fördelningen av urtagningarna, såsom detta ytterligare skildras i samband med fia 2.

De urtagningar 4 som tjänar till bortledande av den lättare vätskefasen är försedda med radiellt utåt riktade utträdesöppningar 12, vilka mynnar i en uppfångningsbehållare 15 för den lätta vätskan. In i denna uppfångningsbehâl- lare utsprutas följaktligen den lättare vätskefasen genom utträdesöppningarna 12.

För fallet med tvåfasdrift tillslutes utträdesöppningarna 12 med hjälp av icke visade skruvbussningar genom inskruvning i en gänga 14.

På grund av den speciella utformningen av fördämningen 11 kommer den lättare vätskefasen från det radiellt inre ytområdet av dammen i separeringsrummet in i de urtagningar 4 som med hjälp av tillslutningar 10 är åtskilda från upptagningsrummet 5. Från dessa urtagningar övergår den lätta vätskefasen genom utträdesöppningarna 12 in i uppfångningshuset 15. Den tunga vätska- fasen kommer på grund av den speciella utformningen av fördämningen 11 i det radiellt yttre dammområdet in i de där tillgängliga urtagningarna 4 och genom dessa in i upptagningsrummet 5, från vilket de med hjälp av skalnings- an rdningen upptages och bortföres axiel1t.' '7 .800836-4; 'I På detta sätt är de en gång åtskilda vätskefaserna med säkerhet åtskilt bort- färbara och är under inga omständigheter föremål för någon än så liten åter- blandning.

Vyn av fördämningen 11 från centrifugens separeringsrum visar fördämningene enkla utformning. Fördämningsskivan 11 är symmetriskt utformad, vilket bety- der att sett i omkretsriktning övertar de fyra urtagningarna omväxlande en av de båda funktionerna för vätskebortförsel i trefasdrift. I fig 1 är två urtagningar med olika funktion synliga i ett plan; fig 1 visar följaktligen ett snitt utmed linjen I-I i fig 2.

Fördämningen 11 kan tänkas framställd av en cirkelringformig skiva. Vid två varandra diametral mittemot liggande omkretsställen är yttersidigt anordnade oirkelavsnittsformiga ursparingar 15, vilka i motsvarande vridningsläge lämnar tvâ av de fyra urtagningarna otäokta i det yttre radiella kantområdet. Genom de icke täckta urtagningsområdena 16 hos dessa urtagningar 4 övergår den tunga vätskefasen ut ur separeringsrummet 2 in i dessa urtagningar och vidare in i upptagningsrummet 5.

Vridna 90° och ånyo i diametralt motstående anordnande är i den cirkelring- formiga skivans inre kantområde anordnade två ytterligare ursparingar 17, vilka i korrekt vridningsläge lämnar_de båda övriga urtagningarna otäckta i de inre radiella kantomrâdena 18; genom dessa inre radiella kantområden 18 övergår den lättare vätskefasen ut ur separeringsrummet in i de tillhöriga urtagningarna 4 och därifrån genom utträdesöppningarna 12 in i uppfångnings- huset 15. :fâeom framgår rör det sig vid samtliga delar om geometriskt myfcket enkla och följaktligen lätt framställbara former; delarna är lätta att handha och utan vidare kan en arbetskraft företaga omrustningen eller ändrfiugen av maskinen från tvåfasdrift till trefasdrift och omvänt.

Den använda skalningsanordningen sörjer därutöver för ren och i synnerhet âterblandning även i minsta mängder förhindrande bortföring av de båda vätska- faserna. Därigenom kan de bästa separeringsresultaten uppnås och otillfreds- ställande separeringsresultat kan elimineras genom efterinställning av skal- ningsskivan. Med avseende på den konstruktiva utformningen av en sådan skal- ninrsanordning hänvisas uttryckligen till den tyska bruksmönstorskriften 1 342 490.

Claims (5)

7800836-4 Patentkrav

1. Helmantelsnäckcentrifug för separering av en blandning av fast ämne och vätska, med en åtminstone delvis konisk, roterande drivbar trumma (1) och en i trumman med differensvarvtal roterande drivbar snäcka, vilkens till trummans innervägg anpassat utformade gängning transporterar det under centrifugalkraft - i det mellan snäcknavet och trumman bildade separeringsrummet (2) sig avsät- tande fasta ämnet till ett i trummans koniskt avsmalnande ändområde utformat utlopp för fast ämne, och med en i ett upptagningsrum, som är anordnat i det från utloppet för fast ämne vända trumfrontsidoomrâdet utanför separeringsrum- met, ingripande, radiellt ställbar skalningsanordning för bortförande av en första, tyngre vätskefas såväl som med ett genom en fördämning i riktning mot separeringsrummet begränsat, gentemot upptagningsrummet tillslutet, i ett trum- frontsidolock i form av i omkretsriktning fördelade kamrar anordnat utlqppsrum för en andra, lättare vätskefas, k ä n n e t e c k n a d därav, att kamrarna är utformade såsom trumfrontsidolocket (3) axiellt genomgripande urtagningar (4), av vilka ett antal i deras mot upptagningsrummet (5) vända ändområde uppvisar undanförbara tillslutningar (10), i riktning mot separeringsrummet (2) fram till ett radiellt inre område (18) är täckta av den utbytbara fördämningen (11) och i radiell riktning uppvisar tillslutbara utträdesöppningar (12), medan de övriga urtagningarna i riktning mot separeringsrummet fram till ett radiellt yttre omrâde (16) är täckta av den utbytbara fördämningen.

2. Centrifug enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att uttagningarna (4) har formen av parallellt med trumaxeln förda borrningar eller hål.

3. Centrifug enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att urtag- ningarna (4) sett i trumfrontsidolockets (3) omkretsriktning omväxlande för vidareledning av den tyngre vätskefasen in i upptagníngsrummet (5) är öppnade i riktning mot detta och för bortförande av den lättare vätskefasen slutna i riktning mot upptagningsrummet och radiellt öppnade.

4. Centrifug enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att fördämningen (11) består av en cirkelringskiva, vilken i samordning med urtagníngarna (4) och deras funktion uppvisar radiellt yttre och radiellt inre ursparingar (15 resp 17).

5. Centrifug enligt något av föregående krav, k ä n n e t e o k n a d därav, att skalningsanordningen (7) uppvisar en axiell vätskebortförselledning.