WO2011117090A1 - Vollmantel-schneckenzentrifuge - Google Patents

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WO2011117090A1
WO2011117090A1 PCT/EP2011/053722 EP2011053722W WO2011117090A1 WO 2011117090 A1 WO2011117090 A1 WO 2011117090A1 EP 2011053722 W EP2011053722 W EP 2011053722W WO 2011117090 A1 WO2011117090 A1 WO 2011117090A1
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drum
screw
solid bowl
ribs
centrifuge according
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PCT/EP2011/053722
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English (en)
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Inventor
Jürgen HERMELER
Ludger HORSTKÖTTER
Original Assignee
Gea Mechanical Equipment Gmbh
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    • 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
    • B04B7/08—Rotary bowls
    • B04B7/12—Inserts, e.g. armouring plates
    • 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.
  • Concentrate space of the plate insert is located on the outside of the plate package, in which the diameter of the drum shell is continuously executable and requires no extension. In this way it is also possible to separate mixtures which are difficult to clarify, e.g. Mixtures with fine suspended substances. This design has proven to be excellent in operation.
  • the invention solves this problem by the subject matter of claim 1.
  • a rigid body rotation is imposed, mixing a vortex and thus a Wiederauf already prevents sedimented particles or at least reduces this effect.
  • Advantageous embodiments of the invention can be found in the dependent claims.
  • FIG. 2 shows a section through a partial region of a second solid-shell pulley centrifuge according to the invention
  • Fig. 3 is a section through a portion of a third invention
  • FIG. 4 shows a development of a partial region of a screw of a solid bowl screw centrifuge according to the invention into a plane.
  • Fig. 1 shows a solid bowl screw centrifuge, which in addition to the components not shown here as the drive and a machine frame M has a centrifugal drum with a drum shell 1 and with a screw 2, wherein the screw 2 a screw body 3 and a worm body 3 surrounding several times Schneckenblatt 4 includes. Between the screw threads 4, a conveying path for conveying / transporting a material to be processed is formed.
  • the worm body 3 has a cylindrical portion 5a and a conically tapering portion 5b adjoining therein.
  • the cylindrical portion 5a is closed axially by a - here at least in the region of the drum space 6 between the screw body 3 and the drum shell 1 conical - drum cover 13.
  • product P The product to be processed (product P) is passed through the centrally arranged inlet pipe 7 via a manifold 8 in the drum chamber 6 with the screw 2 and the drum shell 1 surrounding the screw 2. By the action of Gravity, the solid particles settle on the inner wall of the rotating drum shell 1.
  • the screw 2 rotates at a slightly lower or greater speed than the drum 1 and promotes the ejected solid as solid phase S to the conical portion out of the drum to the solids discharge.
  • liquid phase L flows to the cylindrical portion 5a at the rear end of the drum 1, where it is discharged through a weir 10 (here one or more openings in the drum cover 13).
  • the ribs 11 are preferably aligned on the one hand radially and more preferably parallel to the drum rotation axis A.
  • the ribs 11 are also preferably uniformly circumferentially distributed. They are also more preferably mounted on an inner ring 12, which in turn is arranged or mounted on the screw body 3.
  • the ring 12 may be L-shaped in cross-section and be fastened with screws 17 axially on the screw body 3. The rotation of the screw is ensured by bearings 18.
  • a baffle plate arrangement 14 can be formed on the worm 2 toward the conical region 5b.
  • the weir 10 is formed with one or more outlets in a drum cover 13, which has a conical shape towards the drum interior.
  • the ribs 11 have a geometry which is adapted to the conical geometry of the drum cover 13, ie the ribs 11 have for example a triangular shape or a trapezoidal shape, with their side edges or their side edges I Ia radially to Drum axis are aligned and its outer edge or its outer edge 1 lb, the or the drum cover 13 is out, parallel to the inner wall of the drum cover 13 (Fig. 1, 2) is aligned.
  • the drum cover 13 has a non-conical, planar contour
  • the ribs 11 can also have a rectangular shape (FIG. 3).
  • the rib body or the rib arrangement rotates in operation preferably with the screw body 3, with which he or she is rotatably connected. He thus usually has a differential speed to the drum.
  • more than ten, in particular more than 20 of the ribs 11 are provided.
  • ribs 11 in the illustrated embodiments are preferably flat sheets aligned in planes defined by the directions “parallel to the axis of rotation" and "radially to the axis of rotation", it is also conceivable to make the ribs 11 slightly angled to the axis of rotation , ie not axially and / or radially align.
  • an optional gap may be formed in the axial direction between the screw 2 and the ribs 11.
  • a gap 16 to the drum cover 13 is provided in order to realize the relative rotation can.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge, die folgendes aufweist: eine Schleudertrommel mit einem Trommelmantel (1) und einer Schnecke (2) mit einem Schneckenkörper (3), welcher von einem Schneckenblatt (4) umgeben ist, das mehrere Schneckengänge ausbildet, wobei zwischen den Schneckengängen eine Förderbahn zum Transport eines zu verarbeitenden Schleudergutes ausgebildet ist, einen Zulauf (7) für das Schleudergut in die Schleudertrommel, mindestens einen Feststoffaustrag (9) und mindestens einen Flüssigkeitsablauf (10), wobei die Schleudertrommel axial von einem Trommeldeckel (13) verschlossen ist, gekennzeichnet durch eine Rippenanordnung mit wenigstens einer oder mehreren Rippen (11) in der Schleudertrommel.

Description

Vollmantel-Schneckenzentrifuge
Die Erfindung betrifft eine Vollmantel- Schneckenzentrifuge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der DE 100 65 060 B4 ist es bekannt, ein Tellerpaket in einem zylindrischen Abschnitt des Trommelraumes mit im wesentlichen konstanten Durchmesser anzuordnen und dieses Tellerpaket derart direkt dem Flüssigkeitsablauf vorzuschalten. Da das Tellerpaket direkt am Trommeldeckel anliegt oder an diesem befestigt ist, rotiert es nicht mehr mit einer Differenzdrehzahl zum Trommelmantel sondern dreht sich mit diesem mit. Im Gegensatz zu Tellereinsätzen auf der Schnecke treten bei diesem mit der flüssigkeitsseitigen Trommelwand verbundenen Tellereinsatz keine störenden Kurz Schluß Verbindungen zwischen der Klarphasensammelleitung des Tellereinsatzes und dem Feststoffraum außerhalb des Tellereinsatzes auf. Der
Konzentratraum des Tellereinsatzes befindet sich außen am Tellerpaket, in welchem der Durchmesser des Trommelmantels durchgehend ausführbar ist und keiner Erweiterung bedarf. Auf diese Weise lassen sich auch schwer klärbare Gemische trennen, z.B. Gemische mit feinen Schweb Stoffen. Diese Konstruktion hat sich im Be- trieb hervorragend bewährt.
Bei Vollmantel- Schneckenzentrifugen ohne einen derartigen Tellereinsatz tritt im Bereich zwischen Schnecke eine starke Wirbelbildung auf, welche einen negativen Einfluss auf die Abscheidungen haben kann.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, dieses Problem zu verringern.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Durch das Einbringen der Rippenanordnung, insbesondere des Rippenringes, in den bisher unberippten Raum vor dem Trommeldeckel wird der Flüssigkeit in diesem Bereich eine Starrkörperrotation aufgezwungen, die eine Wirbelbildung und damit ein Wiederauf mischen von bereits sedimentierten Partikeln verhindert bzw. die diesen Effekt zumindest verringert. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vollmantel-
S chneckenzentrif uge ;
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teilbereich einer zweiten erfindungsgemäßen Vollmantel- S chneckenzentrifuge ;
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teilbereich einer dritten erfindungsgemäßen
Vollmantel- S chneckenzentrifuge ; und
Fig. 4 eine Abwicklung eines Teilbereiches einer Schnecke einer erfin- dungsgemäßen Vollmantel- Schneckenzentrifuge in eine Ebene.
Fig. 1 zeigt eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge, welche neben den hier nicht abgebildeten Bestandteilen wie dem Antrieb und einem Maschinengestell M eine Schleudertrommel mit einem Trommelmantel 1 und mit einer Schnecke 2 aufweist, wobei die Schnecke 2 einen Schneckenkörper 3 sowie ein den Schneckenkörper 3 mehrfach umgebendes Schneckenblatt 4 umfasst. Zwischen den Schneckengängen 4 ist eine Förderbahn zum Fördern/Transport eines zu verarbeitenden Schleudergutes ausgebildet.
Der Schneckenkörper 3 weist einen zylindrischen Abschnitt 5a und einen sich darin anschließenden konisch verjüngenden Abschnitt 5b auf. Der zylindrische Abschnitt 5a wird axial von einem - hier zumindest im Bereich des Trommelraumes 6 zwischen dem Schneckenkörper 3 und dem Trommelmantel 1 hier konisch ausgebildeten - Trommeldeckel 13 verschlossen.
Die Funktion dieser Vollmantel- Schneckenzentrifuge ist wie folgt.
Das zu verarbeitende Produkt (Schleudergut P) wird durch das zentral angeordnete Einlaufrohr 7 über einen Verteiler 8 in den Trommelraum 6 mit der Schnecke 2 und dem die Schnecke 2 umgebenden Trommelmantel 1 geleitet. Durch Einwirkung der Schwerkraft setzen sich die Feststoffteilchen an der inneren Wandung des rotierenden Trommelmantels 1 ab.
Die Schnecke 2 rotiert mit einer etwas kleineren oder größeren Geschwindigkeit als die Trommel 1 und fördert den ausgeschleuderten Feststoff als Feststoffphase S zum konischen Abschnitt hin aus der Trommel zum Feststoffaustrag 9.
Die Flüssigkeitsphase L strömt dagegen zum zylindrischen Abschnitt 5a am hinteren Ende der Trommel 1 und wird dort durch ein Wehr 10 (hier eine oder mehrere Öffnungen im Trommeldeckel 13) abgeleitet.
Zwischen dem vom Trommeldeckel 13 aus betrachtet ersten Schneckengang xl (siehe auch Fig. 2, 3 und 4) bzw. dem axialen Ende des Schneckenblattes 4 zum Trommeldeckel hin und dem Trommeldeckel 7 ist eine Rippenanordnung mit we- nigstens einer Rippe 11 oder vorzugsweise mit mehreren Rippen 11, insbesondere mit einer Vielzahl von Rippen 11, auf dem Schneckenkörper 3 angeordnet.
Die Rippen 11 sind vorzugsweise einerseits radial und weiter vorzugsweise parallel zur Trommeldrehachse A ausgerichtet. Die Rippen 11 sind ferner vorzugsweise gleichmäßig umfangsverteilt. Sie sind zudem weiter bevorzugt auf einem inneren Ring 12 angebracht, der wiederum auf dem Schneckenkörper 3 angeordnet bzw. angebracht ist.
Der Ring 12 kann im Querschnitt L-förmig sein und mit Schrauben 17 axial am Schneckenkörper 3 befestigt sein. Die Drehbarkeit der Schnecke wird durch Lager 18 gewährleistet.
Auf der Schnecke 2 kann zudem zum konischen Bereich 5b hin eine Stauscheibenanordnung 14 ausgebildet sein.
Nach Fig. 1 ist das Wehr 10 mit einem oder mehreren Auslässen in einem Trommeldeckel 13 ausgebildet, welcher zum Trommelinnenraum hin eine konische Form hat. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn die Rippen 11 eine Geometrie aufweisen, welche der konischen Geometrie des Trommeldeckels 13 angepasst sind, d.h. die Rippen 11 weisen beispielsweise eine Dreieckform oder eine Trapezform auf, wobei ihre Seitenkanten bzw. ihre Seitenränder I Ia radial zur Trommel - achse ausgerichtet sind und ihre Außenkante bzw. ihr Außenrand 1 lb, die bzw. der zum Trommeldeckel 13 hin liegt, parallel zur Innenwand des Trommeldeckels 13 (Fig. 1, 2) ausgerichtet ist.
Weist dagegen der Trommeldeckel 13 eine nicht konische, ebene Kontur auf, kön- nen die Rippen 11 auch eine Rechteckform aufweisen (Fig. 3).
Der Rippenkörper bzw. die Rippenanordnung rotiert im Betrieb vorzugsweise mit dem Schneckenkörper 3, mit welchem er bzw. sie drehfest verbunden ist. Er weist damit in der Regel eine Differenzdrehzahl zur Trommel auf.
Vorzugsweise sind mehr als zehn, insbesondere mehr als 20 der Rippen 11 vorgesehen.
Während die Rippen 11 in den dargestellten Ausführungen vorzugsweise ebene Bleche sind, welche in Ebenen ausgerichtet sind, welche durch die Richtungen„parallel zur Drehachse" und„radial zur Drehachse" definiert sind, ist es auch denkbar, die Rippen 11 etwas winklig zur Drehachse anzustellen, d.h. nicht axial und/oder radial auszurichten. In axialer Richtung zwischen der Schnecke 2 und den Rippen 11 kann ein optionaler Spalt ausgebildet sein. Ein Spalt 16 zum Trommeldeckel 13 ist vorgesehen, um die Relativdrehung realisieren zu können. Bezugszeichen
Trommelmantel 1
Schnecke 2
Schneckenkörper 3
Schneckenblatt 4 zylindrischer Abschnitt 5a konischer Abschnitt 5b
Trommelraum 6
Einlaufrohr 7
Verteiler 8
Feststoffaustrag 9
Wehr 10
Rippe 11
Rand l la, b
Ring 12
Trommeldeckel 13
Stauscheibenanordnung 14
Spalt 16
Schrauben 17
Lager 18
Schleudergut P
Feststoffe S
Flüssigkeit L
Trommeldrehachse A
Maschinengestell M

Claims

Patentansprüche
1. Vollmantel-Schneckenzentrifuge, die folgendes aufweist:
a) eine Schleudertrommel mit einem Trommelmantel (1) und einer Schnecke (2) mit einem Schneckenkörper (3), welcher von einem Schneckenblatt (4) umgeben ist, das mehrere Schneckengänge ausbildet, b) wobei zwischen den Schneckengängen eine Förderbahn zum Transport eines zu verarbeitenden Schleudergutes ausgebildet ist,
c) einen Zulauf (7) für das Schleudergut in die Schleudertrommel, d) mindestens einen Feststoffaustrag (9) und mindestens einen Flüssigkeitsablauf (10),
e) wobei die Schleudertrommel axial von einem Trommeldeckel (13) verschlossen ist,
gekennzeichnet durch
f) eine Rippenanordnung mit wenigstens einer oder mehreren Rippen (11) in der Schleudertrommel.
Vollmantel- Schneckenzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenanordnung in dem axialen Bereich zwischen der Schnecke und dem Trommeldeckel (13) ausgebildet ist.
Vollmantel- Schneckenzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenanordnung drehfest mit der Schnecke (2) verbunden ist.
Vollmantel- Schneckenzentrifuge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenanordnung auf einem Schneckenkörper (3) befestigt ist.
Vollmantel- Schneckenzentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenanordnung einen auf dem Schneckenkörper (3) befestigten Ring (12) aufweist und eine Vielzahl der Rippen (11), die mit dem Ring (12) verbunden sind. Vollmantel- Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (12) radial ausgerichtet sind.
Vollmantel- Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) parallel zur Drehachse ausgerichtet sind.
Vollmantel- Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) am Ring (12) umfangsverteilt angeordnet sind.
Vollmantel- Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) eine Trapezform oder Dreieckform aufweisen.
Vollmantel- Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) eine Rechteckform aufweisen.
Vollmantel- Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) zum Trommeldeckel (13) beabstandet verlaufen.
Vollmantel- Schneckenzentrifuge nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) zum Trommeldeckel (13) beabstandet parallel verlaufen.
Vollmantel- Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trommeldeckel (13) zum Trommelinnenraum hin eine konische Form hat und dass die Rippen (11) eine Geometrie aufweisen, welche der konischen Geometrie des Trommeldeckels (13) angepasst sind.
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