WO2011144520A1 - Vollmantel-schneckenzentrifuge - Google Patents

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WO2011144520A1
WO2011144520A1 PCT/EP2011/057725 EP2011057725W WO2011144520A1 WO 2011144520 A1 WO2011144520 A1 WO 2011144520A1 EP 2011057725 W EP2011057725 W EP 2011057725W WO 2011144520 A1 WO2011144520 A1 WO 2011144520A1
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WO
WIPO (PCT)
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drum
clarifying
screw
plate
solid bowl
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/057725
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilfried Mackel
Bernd Terwey
Andreas Schulz
Julian KÖNIG
Angelika Voltmann
Verena Tiggemann
Original Assignee
Gea Mechanical Equipment Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gea Mechanical Equipment Gmbh filed Critical Gea Mechanical Equipment Gmbh
Priority to EP11719267.4A priority Critical patent/EP2571621B1/de
Publication of WO2011144520A1 publication Critical patent/WO2011144520A1/de

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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
    • 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
    • B04B2001/2066—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 with additional disc stacks
    • 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.
  • Such solid bowl screw centrifuges have long been known in various designs, such as DE 35 18 885 AI.
  • This document discloses a solid bowl centrifuge with a secondary clarifier, which is formed from a deposited on the screw core filter means or a lamellar jacket.
  • the suspension feed - also called distributor - opens between the clarification part - which is referred to in this document the cylindrical part of the drum - and the dehumidifying part - which is referred to in this document, the conical part of the drum, in the drum.
  • the technological background also EP 1 364 717 A2, DE 34 14 078 AI and JP10-328 580 A called.
  • a generic solid bowl screw centrifuge is known from EP 0 461 918 B1.
  • circumferentially distributed planar clarification plates on the screw body whose planes are parallel to the axis of rotation, but not in their imaginary extension extend through the axis of rotation or are not aligned radially on the cylindrical screw body but stand diagonally on this.
  • This plate is in operation partly under the liquid mirror and acts as clarifying elements.
  • a residual screw is arranged between the outer circumference of the clarification plates and the drum inner casing, which, however, does not touch the drum casing.
  • the clarification plates optimize the clarification process.
  • a similar construction is disclosed in EP 0856 360 A2. Despite the clarification plates but there is a need to improve the operation of the generic Vollmantel- screw centrifuge. The solution to this problem is the object of the invention.
  • the invention achieves this object by the subject matter of claim 1.
  • the weir plate has no openings passing through it.
  • the throttle plate is provided with such openings.
  • the Klär is improved over the generic prior art.
  • the throttle plate and by a corresponding dimensioning and distribution of the openings on the throttle plate it is possible in a simple manner to build pressure in the (clarification) columns in the region of the clarifier arrangement, if the size of the openings is smaller than for the derivation of the derived Amount of liquid necessary, which results in a targeted further optimization of the clarification.
  • FIG. 1 shows a section through a portion of a solid bowl centrifuge with a drum and a first screw.
  • FIG. 2a shows a section through a portion of a second, schematically illustrated screw a Vollmantel- screw centrifuge.
  • FIG. 2b shows a sectional view of the worm from FIG. 2a perpendicular to the plane of the page through the straight line A-A; FIG. and
  • Fig. 2c is a rear view B of the screw of Fig. 2a;
  • FIG 3a shows a section through a portion of a third, schematically illustrated screw a Vollmantel- screw centrifuge.
  • Fig. 3b is a rear view B of the screw of Fig. 3a;
  • FIG. 4a shows a section through a partial region of a fourth, schematically illustrated screw of a solid bowl screw centrifuge
  • Fig. 4b is a sectional view of the screw of Fig. 4a perpendicular to the plane through the straight line AA. It should be noted in advance that some preferred embodiments are described in detail below, but that the invention is not limited to these embodiments but can be configured as desired within the scope of the claims. In particular, terms such as “top”, “bottom”, “front” or “rear” are not restrictive but merely refer to the particular arrangement shown.
  • Figure 1 shows a Vollmantel- screw centrifuge with a rotatable drum 1 with a horizontal axis of rotation D.
  • a rotatable with a differential speed to the drum 1 screw 2 is arranged, which has a helical screw blade 3 for discharging a solid phase, over part of the axial Managerre- ckung of the screw body 4 is arranged on the outer circumference and rotatably coupled thereto or connected.
  • At least one liquid outlet 7 - here provided with a paring disc 8 - and a solids discharge (not shown here) at the tapered end of the drum 1 are used to discharge at least a liquid and at least one solid phase.
  • the drum 1 is rotatably mounted on a machine frame 10 at both ends of drum bearings 9 - one of which is shown in Fig. 1 - and rotatable by means of an engine, not shown here, which is followed by a gear in rotation.
  • the worm 2 is rotatably supported by one or more worm bearings 11.
  • the screw 2 may have a differential speed to the drum 1. It can be rotated by the motor to drive the drum or via a separate motor in rotation.
  • the worm 2 preferably extends axially in the direction of the axis of rotation D via a cylindrical portion 12 of the drum and a tapering portion 13 of the drum.
  • the clarification plate assembly 14 has a plurality - at least two or more, in particular more than ten - circumferentially distributed clarification plates 15, which are distributed at an angle to the radial direction to the rotation axis D outside the circumference of the screw body 4, which, for example, well in Fig. 2 b to recognize is.
  • the clarification plates 15 extend according to a particularly preferred embodiment parallel to the axis of rotation D of the drum 1 and the screw body 4, enforce the axis of rotation D but not in an imaginary extension / clamping their planes.
  • the clarification plates 15 are then - see Fig. 2b - not radially perpendicular to the outer circumference of the screw body 4 but close to one side with this an acute angle ⁇ , for which applies: 0 ° ⁇ ⁇ 90 ° and preferably 45 ° ⁇ ⁇ 80 °.
  • the angle ⁇ can be dimensioned according to a repose angle of a product to be processed or a solids content of the product.
  • the Klärplattenan extract 14 may be formed as a preassembled KlärplattenMech, which is mounted as a whole on the outer circumference of the screw body 4 and is mounted.
  • Klärspalte 16 Between adjacent clarification plates 15 Klärspalte 16 are formed. These gaps 16 serve as clearing rooms, which optimize the clarifying action of the solid bowl centrifuge.
  • the distance of the clarification plates 15 in the circumferential direction, their orientation on the screw body 4 and their radial extent are suitably determined by the expert in the context of the Kläraetgabe to be solved in the experiment.
  • the column 16 are usually sized smaller than for the processing of suspensions, in which there are larger solid particles.
  • the Klärplatten- body runs the helical "residual screw", ie, in this area, the screw blade 3 in the radial direction an extension which is slightly smaller than the distance between the outer periphery of the Klärplattenan ever 4 and
  • the clarification plates 15 of the clarification plate assembly 14 preferably extend axially only over part of the cylindrical portion 13 of the drum 1 or the entire cylindrical portion 13 of the drum 1.
  • the shape of the plates 15 is largely arbitrary, but they must extend radially so far outward that they dive sufficiently far in the liquid level in operation to support the clarification can.
  • the clarification plates 15 in the cross section of Fig. 1 on a flat, flat shape can also be curved in itself.
  • the clarification plates 15 further have in the section of Fig. 1, which runs through the axis of rotation D, preferably a rectangular geometry.
  • the clarification plates 15 in views analogous to FIG. 1 have a rectangular section 15a and preferably a tapering, narrowing section 15b towards the tapered end of the drum 1 (see FIG. 1 and FIG. 4).
  • the region of section 15b can also be formed completely free of plates.
  • the clarification plates 15 are particularly preferably formed as flat sheets. For example, it is conceivable to manufacture it from a metal sheet, as it is also used for the production of separation plates of separators. However, they can also have a shape deviating from a planar shape, for example a slight arch shape.
  • the annular region is formed by the entrance of the inlet / distributor 6 into the drum without a clarifier plate.
  • the clarification plates 15 then have, for example, in the manner of Fig. 2a or 3a in this view a kind of L-shape or in Fig. 1, the area 15b remains clear plate.
  • Fig. 2 to 3 the contour of the drum in the drawing is schematically indicated in each case to the screw.
  • the distributor 6 is here designed as a cross distributor, which has four inlet channels 6a, 6b, 6c, 6d which are perpendicular to one another and which the inner feed tube 5 connect to the drum interior.
  • the drum 1 is provided at its cylindrical end with a drum cover 18 to which a rotating with the drum peeling chamber portion 19 is attached or formed with the peeling disc 8.
  • the peeling disc 8 arranged in the peeling chamber section 19 does not rotate during operation. It serves as a liquid outlet.
  • one or more favoröffhungen 20 are preferably formed in the drum cover 18.
  • a weir plate 21 is attached to the end of the screw 2, which rotates in operation with the screw 2 - and to this preferably on this or on the clarification plate assembly 14 or on a screw rotatably connected part - is mounted and which the professionöffhungen 20 in the drum cover 19 is connected upstream.
  • the weir plate 21 serves as overflow weir and extends - see Fig. 1 - radially perpendicular to the axis of rotation - where it defines an overflow edge at its inner diameter.
  • the heat plate 21 preferably extends radially outward to just before the inner circumference of the drum 1, as is possible due to the relative movement between the drum 1 and the screw 2. Such a transfer of material in the region of the gap between the drum 1 and the outer periphery of the weir plate 21 is prevented as far as possible.
  • the extent of the weir plate 21 is radially outward greater than the radial extent of the clarification plates 15th
  • this weir plate 21 is replaced by a throttle plate 22.
  • the throttle plate 22 is rotatably connected to the cylindrical end of the screw with this.
  • the throttle plate 22 preferably has such a radial extent and arrangement on the screw 2 that the clarifier plate assembly 14 is closed in the direction of the cylindrical end of the drum 1 radially over its entire circumference from the throttle plate 22 to openings 22 introduced into the throttle plate 22.
  • the throttle plate 22 extends radially outwardly as far as just before the inner periphery of the drum 1, as it due to the relative movement between
  • the extent of the throttle plate 22 is radially outwardly greater than the radial extent of the clarification plates 15th
  • weir plate 21 or the throttle plate 22 is alternatively attached to the drum 1 (not shown here), which completely seals the solids area on the outside of the drum 1 to the liquid drainage, it can correspondingly radially inwardly in the direction of the screw 2 only until Extend region of an overflow edge.
  • the weir plate 21 or the throttle plate 22 is preferably spaced as small as possible axially to the screw 2 (not shown here), for example, this axial distance is 0.5 mm to 10mm, in particular 1 to 3 mm.
  • the attachment of the throttle plate 22 or the weir plate 21 on the screw 2 is preferred because it leads to particularly advantageous results.
  • the throttle plate 22 is - as shown in Fig. 2 and 2b to recognize - preferably penetrated by a plurality of openings 23. These can have any desired shape. According to Fig. 2, the openings 23 are formed for example as slots and according to Fig. 3 as elliptical holes. However, the openings 23 may also have, for example, a circular shape or an angular shape.
  • the openings 23 are distributed on the throttle plate 22, that in the assembled state, each of the gaps 16 with at least one of the openings 23 preferably completely - or even partially - aligned, so that they at least one opening 23 as liquid drain from the Gap 16 is used.
  • each of the column 16 is aligned with more than one of the openings 22, so that virtually in the region of the opening 23 in the axial extension directly one of the clarification plates is located.
  • two concentric rows of eight elongate holes offset in each case are provided as the openings 23.
  • eight of the clarification plates 15 are then distributed circumferentially in the view of FIG. 3b, in each case, behind the throttle plate 22.
  • the slots may also be distributed on the throttle plate such that the inner and outer openings are offset relative to one another that only the column 16 and not the "slanted" clarification plates 15 are aligned with one of the openings 23.
  • the openings can also be formed by grooves / slots, which are introduced from the inner or outer circumference in the throttle plate.
  • no openings 23 are formed in the radial region of the throttle disk 22, which lies radially further outward than the maximum extent of the clarification plates 15, so that no backmixing occurs here with the product in the centrifugal space.
  • the holes 23 may all be identically formed on the throttle plate 22 or different.
  • the diameter of the openings 23 may be radially further inside smaller than further out.
  • the clarification plate body 14 with the clarification plates 15 optimizes the clarifying effect and / or - when used on a three-phase centrifuge with two liquid outlets and a solids outlet, the separating effect during the processing of a suspension to be clarified and possibly also separated into different liquid phases.
  • Reference drum 1

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit einer drehbaren Trommel (1) mit wenigstens einem Feststoffauslass und wenigstens einem Flüssigkeitsauslass, einer in der Trommel (1) angeordneten, mit einer Differenzdrehzahl zur Trommel (1) drehbaren Schnecke (2), die wenigstens ein wendelartiges Schneckenblatt (3) aufweist und mit einer Klärplattenanordnung (14) mit einer Mehrzahl von Klärplatten (15), welche auf dem Schneckenkörper (3) in einem Teilbereich des Erstreckung des Schneckenkörpers (3) angeordnet sind, zeichnet sich durch eine Wehrplatte (21) oder eine Drosselplatte (22) aus, welche zwischen der Klärplattenanordnung (14) und dem wenigstens einen Flüssigkeitsauslass (20) der Trommel angeordnet ist, wobei die Wehrplatte oder die Drosselplatte drehfest mit der Schnecke gekoppelt ist.

Description

Vollmantel-Schneckenzentrifuge
Die Erfindung betrifft eine Vollmantel- Schneckenzentrifuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Vollmantel- Schneckenzentrifugen sind in verschiedenster Ausgestaltung seit langem bekannt, so aus der DE 35 18 885 AI. Diese Schrift offenbart eine Vollmantel- Schneckenzentrifuge mit einer Nachkläreinrichtung, die aus einem auf den Schneckenkern aufgebrachten Filtermittel oder einem Lamellenmantel gebildet wird. Der Suspensionszulauf - auch Verteiler genannt - mündet zwischen dem Klärteil - als welcher in dieser Schrift der zylindrische Teil der Trommel bezeichnet wird - und den Entfeuchtungsteil - als welcher in dieser Schrift der konische Teil der Trommel bezeichnet wird, in die Trommel. Zum technologischen Hintergrund werden zudem die EP 1 364 717 A2, die DE 34 14 078 AI und die JP10-328 580 A genannt.
Eine gattungsgemäße Vollmantel- Schneckenzentrifuge ist aus der EP 0 461 918 B1 bekannt. Im zylindrischen Teil der Trommel sind nach der Offenbarung dieser Schrift umfang s verteilt ebene Klärplatten auf dem Schneckenkörper angeordnet, deren Ebenen parallel zur Drehachse verlaufen, die aber in ihrer gedachten Verlängerung nicht durch die Drehachse verlaufen bzw. die nicht auf dem zylindrischen Schneckenkörper radial ausgerichtet sind sondern auf diesem schräg stehen. Diese Platte befindet sich im Betrieb teilweise unter dem Flüssigkeits Spiegel und wirkt als Klärelemente. Außer- halb der Klärplatten ist eine Restschnecke zwischen dem Außenumfang der Klärplatten und dem Trommelinnenmantel angeordnet, welche aber den Trommelmantel nicht berührt. Die Klärplatten optimieren den Klärvorgang. Eine ähnliche Konstruktion offenbart die EP 0856 360 A2. Trotz der Klärplatten besteht aber die Notwendigkeit dazu, die Wirkungsweise der gattungsgemäßen Vollmantel- Schneckenzentrifuge zu verbessern. Die Lösung dieses Problems ist die Aufgabe der Erfindung.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Die Wehrplatte weist keine sie durchsetzenden Öffnungen auf. Dagegen ist die Drosselplatte mit derartigen Öffnungen versehen. Durch die Wehrplatte wird das Klärverhalten gegenüber dem gattungsgemäßen Stand der Technik verbessert. Durch die Drosselplatte und durch eine entsprechende Bemessung und Verteilung von deren Öffnungen auf der Drosselplatte ist es auf einfache Weise möglich, im Bereich der Klärplattenanordnung Druck in den (Klär-)Spalten aufzubauen, wenn die Größe der Öffnungen kleiner ist, als zur Ableitung der abzuleitenden Flüssigkeitsmenge notwendig, was in einer gezielten weiteren Optimierung der Klärwirkung resultiert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teilbereich einer Vollmantel- Schneckenzentrifuge mit einer Trommel und einer ersten Schnecke;
Fig. 2a einen Schnitt durch einen Teilbereich einer zweiten, schematisch dargestellten Schnecke einer Vollmantel- Schneckenzentrifuge;
Fig. 2b eine Schnittansicht der Schnecke aus Fig. 2a senkrecht zur Blattebene durch die Gerade A-A; und
Fig. 2c eine Rückansicht B der Schnecke aus Fig. 2a; und
Fig. 3a einen Schnitt durch einen Teilbereich einer dritten, schematisch dargestellten Schnecke einer Vollmantel- Schneckenzentrifuge;
Fig. 3b eine Rückansicht B der Schnecke aus Fig. 3a; und
Fig. 4a einen Schnitt durch einen Teilbereich einer vierten, schematisch darge- stellten Schnecke einer Vollmantel- Schneckenzentrifuge;
Fig. 4b eine Schnittansicht der Schnecke aus Fig. 4a senkrecht zur Blattebene durch die Gerade A-A. Es sei vorab angemerkt, dass nachfolgend einige bevorzugte Ausgestaltungen auch im Detail beschrieben werden, dass die Erfindung aber nicht auf diese Ausgestaltungen beschränkt ist sondern im Rahmen der Ansprüche beliebig variiert ausgestaltet werden kann. Insbesondere sind Begriffe wie„oben",„unten",„vorne" oder„hinten" nicht einschränkend zu verstehen sondern beziehen sich lediglich auf die jeweils dargestellte Anordnung.
Figur 1 zeigt eine Vollmantel- Schneckenzentrifuge mit einer drehbaren Trommel 1 mit horizontaler Drehachse D. In der Trommel 1 ist eine mit einer Differenzdrehzahl zur Trommel 1 drehbare Schnecke 2 angeordnet, die ein wendelartiges Schneckenblatt 3 zum Austrag einer Feststoffphase aufweist, das über einen Teil der axialen Erstre- ckung des Schneckenkörpers 4 an dessen Außenumfang angeordnet ist und drehfest mit diesem gekoppelt bzw. verbunden ist.
Ein Zulaufrohr 5 dient zur Zuleitung eines zu verarbeitenden Produktes über einen Verteiler 6 in die Trommel 1. Wenigstens ein Flüssigkeitsablauf 7 - hier mit einer Schälscheibe 8 versehen - und ein Feststoffaustrag (hier nicht dargestellt) am sich verjüngenden Ende der Trommel 1 dienen zum Austrag wenigstens einer Flüssigkeits- und wenigstens einer Feststoffphase.
Die Trommel 1 ist an ihren beiden Enden an Trommellagern 9 - von denen in Fig. 1 eines dargestellt ist - drehbar an einem Maschinengestell 10 gelagert und mit Hilfe eines hier nicht dargestellten Motors, dem ein Getriebe nachgeschaltet ist, in Drehung drehbar. Die Schnecke 2 ist mit einem oder mehreren Schneckenlagern 11 drehbar gelagert. Im Betrieb kann die Schnecke 2 eine Differenzdrehzahl zur Trommel 1 aufweisen. Sie kann mit von dem Motor zum Antrieb der Trommel oder über einen separaten Motor in Drehung versetzt werden. Die Schnecke 2 erstreckt sich vorzugsweise axial in Richtung der Drehachse D über einen zylindrischen Abschnitt 12 der Trommel und einen sich verjüngenden Abschnitt 13 der Trommel. Dabei erstreckt sich das an sich über die gesamte axiale Länge der Schnecke verlaufende Schneckenblatt 3 im zylindrischen Abschnitt 12 nicht radial nach innen bis zum Außenumfang des Schneckenkörpers 4 sondern es besteht nach innen hin ein Abstand zum Schneckenkörper 4, wobei in dem Zwischenraum zwischen dem Außenumfang des Schneckenkörpers 4 und dem Innenumfang des Schneckenblattes 3 eine Klärplattenanordnung 14 angeordnet ist.
Die Klärplattenanordnung 14 weist eine Mehrzahl - wenigstens zwei oder mehr, ins- besondere mehr als zehn - umfangsverteilter Klärplatten 15 auf, die winklig zur Radialrichtung zur Drehachse D außen am Umfang des Schneckenkörpers 4 verteilt sind, was beispielsweise gut in Fig. 2 b zu erkennen ist.
Die Klärplatten 15 verlaufen nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel parallel zur Drehachse D der Trommel 1 und des Schneckenkörpers 4, durchsetzen die Drehachse D aber in einer gedachten Verlängerung/ Aufspannung ihrer Ebenen nicht.
Die Klärplatten 15 stehen dann - siehe hierzu Fig. 2b - nicht radial senkrecht auf dem Außenumfang des Schneckenkörpers 4 auf sondern schließen zu einer Seite hin mit diesem einen spitzen Winkel α ein, für den gilt: 0° < α < 90° und vorzugsweise 45° < α < 80°. Der Winkel α kann entsprechend einem Schüttwinkel eines zu verarbeitenden Produktes bzw. eines Feststoffanteils des Produktes bemessen werden.
Die Klärplattenanordnung 14 kann als vormontierter Klärplattenkörper ausgebildet sein, der als Ganzes auf der dem Außenumfang des Schneckenkörpers 4 montierbar ist bzw. montiert ist.
Zwischen benachbarten Klärplatten 15 sind Klärspalte 16 ausgebildet. Diese Spalte 16 dienen als Klärräume, welche die Klärwirkung der Vollmantel-Schneckenzentrifuge optimieren. Der Abstand der Klärplatten 15 in Umfangsrichtung, ihre Ausrichtung auf dem Schneckenkörper 4 sowie ihre radiale Erstreckung werden vom Fachmann im Rahmen der zu lösenden Kläraufgabe im Versuch geeignet bestimmt. Für zu verarbeitende Suspensionen mit feineren Feststoffen werden die Spalte 16 in der Regel dabei kleiner bemessen als für die Verarbeitung von Suspensionen, in welchen sich größere Feststoffpartikel befinden.
Auf dem Außenumfang der Klärplattenanordnung 14, vorzugsweise des Klärplatten- körpers, verläuft die wendeiförmige„Restschnecke", d.h., in diesem Bereich weist das Schneckenblatt 3 in radialer Richtung eine Erstreckung auf, welche etwas geringer ist als der Abstand zwischen dem Außenumfang der Klärplattenanordnung 4 und dem Innenumfang der Trommel 1. Die Klärplatten 15 der Klärplattenanordnung 14 erstrecken sich vorzugsweise axial nur über einen Teil des zylindrischen Abschnitts 13 der Trommel 1 oder den gesamten zylindrischen Abschnitt 13 der Trommel 1.
Die Form der Klärplatten 15 ist weitgehend frei wählbar, sie müssen sich aber radial so weit nach außen erstrecken, dass sie im Betrieb genügend weit in den Flüssigkeitsspiegel eintauchen, um den Klärvorgang unterstützen zu können.
So weisen die Klärplatten 15 im Querschnitt der Fig. 1 eine ebene, flache Form auf. Die Klärplatten 15 können aber auch in sich gekrümmt ausgebildet sein.
Die Klärplatten 15 weisen ferner im Schnitt der Fig. 1, welcher durch die Drehachse D verläuft, vorzugsweise eine rechteckige Geometrie auf.
Diese Geometrie ist aber nicht zwingend. So ist es auch denkbar, dass die Klärplatten 15 (in Ansichten analog zu Fig. 1) einen rechteckigen Abschnitt 15a und vorzugsweise zum sich verjüngenden Ende der Trommel 1 hin einen sich verjüngenden, schmaler werdenden Abschnitt 15b aufweisen (siehe Fig. 1 und Fig. 4). Der Bereich des Abschnitts 15b kann aber auch vollständig klärplattenfrei ausgebildet werden. Die Klärplatten 15 sind besonders bevorzugt als ebene Bleche ausgebildet. Beispielsweise ist es denkbar, sie aus einem Metallblech zu fertigen, wie es auch für die Herstellung von Trenntellern von Separatoren verwendet wird. Sie können aber auch eine von einer ebenen Form abweichende Formgebung, z.B. eine leichte Bogenform, aufweisen.
Nach einer weiteren Variante der Erfindung wird der Ringbereich um den Eintritt des Zulaufs/ Verteilers 6 in die Trommel klärplattenfrei ausgebildet. Die Klärplatten 15 weisen dann beispielsweise nach Art der Fig. 2a oder 3a in dieser Ansicht eine Art L- Form auf oder in Fig. 1 bleibt der Bereich 15b klärplattenfrei. In Fig. 2 bis 3 ist jeweils um die Schnecke die Kontur der Trommel in der Zeichnung schematisch angedeutet.
Dies bringt den Vorteil mit sich, dass eine Art ringförmiger Drallraum 17 um den Verteiler 6 gebildet wird, in welchem das Produkt bzw. die zu verarbeitende Suspension schonend in den Trommelinnenraum eintritt und durch den eine besonders gleichmä- ßige Beschickung der Klärplattenanordnung möglich ist.
Fig. 4 b zeigt einen entsprechenden Schnitt durch die Schnecke 2 im Bereich des Verteilers 6. Der Verteiler 6 ist hier als Kreuz Verteiler ausgebildet, der vier hier senkrecht zueinander ausgebildete Einlaufkanäle 6a, 6b, 6c, 6d aufweist, welche das innere Zu- führrohr 5 mit dem Trommelinnenraum verbinden.
Die Trommel 1 ist an ihrem zylindrischen Ende mit einem Trommeldeckel 18 versehen, an welchen ein sich mit der Trommel drehender Schälkammerabschnitt 19 mit der Schälscheibe 8 angesetzt oder angeformt ist. Die im Schälkammerabschnitt 19 ange- ordnete Schälscheibe 8 dreht sich im Betrieb nicht mit. Sie dient als Flüssigkeitsaus- lass. Im Trommeldeckel 18 sind vorzugsweise eine oder mehrere Ablauföffhungen 20 ausgebildet.
Nach einer ersten Variante wird an das Ende der Schnecke 2 eine Wehrplatte 21 ange- setzt, welche im Betrieb mit der Schnecke 2 rotiert - und dazu vorzugsweise an dieser oder an der Klärplattenanordnung 14 oder an einem Schnecke drehfest verbundenen Teil - montiert ist und welche den Ablauföffhungen 20 im Trommeldeckel 19 vorgeschaltet ist. Die Wehrplatte 21 dient als Überlaufwehr und erstreckt sich - siehe Fig. 1 - radial senkrecht zur Drehachse - wobei sie an ihrem inneren Durchmesser eine Überlaufkante definiert.
Die Wehiplatte 21 erstreckt sich vorzugsweise radial soweit nach außen bis kurz vor den Innenumfang der Trommel 1 , wie es aufgrund der Relativbewegung zwischen der Trommel 1 und der Schnecke 2 möglich ist. Derart wird ein Übertritt von Material im Bereich des Spaltes zwischen der Trommel 1 und dem Außenumfang der Wehrplatte 21 so weit möglich verhindert. Vorzugsweise ist die Erstreckung der Wehrplatte 21 radial nach außen größer als die radiale Erstreckung der Klärplatten 15.
Nach Fig. 2 wird diese Wehrplatte 21 durch eine Drosselplatte 22 ersetzt.
Die Drosselplatte 22 ist am zylindrischen Ende der Schnecke drehfest mit dieser verbunden.
Die Drosselplatte 22 weist vorzugsweise eine derartige radiale Erstreckung und Anordnung an der Schnecke 2 auf, dass die Klärplattenanordnung 14 in Richtung des zylindrischen Endes der Trommel 1 radial über ihren gesamten Umfang von der Drosselplatte 22 bis auf in die Drosselplatte 22 eingebrachte Öffnungen 23 verschlossen wird.
Besonders bevorzugt erstreckt sich die Drosselplatte 22 radial soweit nach außen bis kurz vor den Innenumfang der Trommel 1 , wie es aufgrund der Relativbewegung zwi-
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91)
ISA / EP sehen der Trommel 1 und der Schnecke 2 möglich ist. Derart wird ein Übertritt von Material im Bereich des Spaltes zwischen der Trommel 1 und dem Außenumfang der Drosselplatte 22 weitestgehend verhindert. Vorzugsweise ist die Erstreckung der Drosselplatte 22 radial nach außen größer als die radiale Erstreckung der Klärplatten 15.
Wenn die Wehrplatte 21 oder die Drosselplatte 22 alternativ an der Trommel 1 befestigt ist (hier nicht dargestellt), was den Feststoffbereich außen an der Trommel 1 vollständig zum Flüssigkeitsablauf hin abdichtet, kann sie sich entsprechend radial nach innen in Richtung der Schnecke 2 nur bis zum Bereich einer Überlaufkante erstrecken. In diesem Fall wird die Wehrplatte 21 oder die Drosselplatte 22 vorzugsweise so gering wie möglich axial zur Schnecke 2 beabstandet (hier nicht dargestellt), beispielsweise beträgt dieser axiale Abstand 0,5 mm bis 10mm, insbesondere 1 bis 3 mm.
Die Befestigung der Drosselplatte 22 oder der Wehrplatte 21 an der Schnecke 2 wird bevorzugt, da sie zu besonders vorteilhaften Ergebnissen führt.
Die Drosselplatte 22 ist - wie in Fig. 2 und 2b zu erkennen - vorzugsweise von einer Mehrzahl der Öffnungen 23 durchsetzt. Diese können eine an sich beliebige Formgebung aufweisen. Nach Fig. 2 sind die Öffnungen 23 beispielsweise als Langlöcher und nach Fig. 3 als elliptische Löcher ausgebildet. Die Öffnungen 23 können aber auch beispielsweise eine kreisrunde Form oder eine eckige Form aufweisen.
Vorzugsweise sind die Öffnungen 23 derart auf der Drosselplatte 22 verteilt, dass im montierten Zustand jeder der Spalte 16 mit wenigstens einer der Öffnungen 23 vor- zugsweise ganz - oder aber auch nur teilweise - fluchtet, so dass diese wenigstens eine Öffnung 23 als Flüssigkeitsablauf aus dem Spalt 16 dient.
Es ist auch denkbar, dass jeder der Spalte 16 mit mehr als einer der Öffnungen 22 fluchtet, so dass quasi im Bereich der Öffnung 23 in deren axialer Verlängerung direkt eine der Klärplatten liegt. Nach Fig. 3 sind zwei konzentrische Reihen von hier je acht umfangsversetzten Langlöchern als die Öffnungen 23 vorgesehen. Vorzugsweise sind dann jeweils in der Ansicht der Fig. 3b„hinter" der Drosselplatte 22 acht der Klärplatten 15 umfang s verteilt angeordnet. Die Langlöcher können auch derart auf der Drosselplatte verteilt sein, dass die inneren und äußeren Öffnungen umfang s versetzt zueinander liegen, so dass jeweils nur die Spalte 16 und nicht die„schräggestellten" Klärplatten 15 mit einer der Öffnungen 23 fluchten.
Durch eine entsprechende Auslegung der Drosselplatte 22 und durch eine entspre- chende Bemessung und Verteilung der Öffnungen 23 ist es auf einfache Weise möglich, im Bereich der Klärplattenanordnung Druck in den (Klär-)Spalten 16 aufzubauen, was in einer gezielten weiteren Optimierung der Klärwirkung resultiert.
Die Öffnungen können auch durch Nuten/Schlitze gebildet werden, welche vom In- nen- oder Außenumfang in die Drosselplatte eingebracht werden.
Vorzugsweise sind in dem radialen Bereich der Drosselscheibe 22, welcher radial weiter außen liegt als die maximale Erstreckung der Klärplatten 15, keine Öffnungen 23 ausgebildet, damit hier keine Rückmischung mit dem Produkt im Schleuderraum auf- tritt.
Die Bohrungen 23 können an der Drosselplatte 22 alle identisch ausgebildet sein oder aber unterschiedlich. Zum Beispiel kann der Durchmesser der Öffnungen 23 radial weiter innen kleiner sein als weiter außen.
Zusammenfassend optimiert der Klärplattenkörper 14 mit den Klärplatten 15 die Klärwirkung und/oder - beim Einsatz an einer Drei-Phasenzentrifuge mit zwei Flüssigkeitsauslässen und einem Feststoffauslass die Trennwirkung bei der Verarbeitung einer zu klärenden und ggf. auch in verschiedene Flüssigkeitsphasen zu trennenden Suspension. Bezugszeichen Trommel 1
Drehachse D
Schnecke 2
Schneckenblatt 3
Schneckenkörper 4
Zulaufrohr 5
Verteiler 6
Flüssigkeitsablauf 7
Schälscheibe 8
Trommellager 9
Maschinengestell 10
Schneckenlager 11
zylindrischer Abschnitt 12
verjüngender Abschnitt 13
Klärplattenanordnung 14
Klärplatten 15
Spalte 16
Drallraum 17
Trommeldeckel 18
Schälkammerabschnitt 19
Ablauföffnungen 20
Wehrplatte 21
Drosselplatte 22
Öffnungen 23

Claims

Ansprüche
Vollmantel- S chneckenzentrifuge mit
a. einer drehbaren Trommel (1) mit wenigstens einem Feststoff auslass und wenigstens einem Flüssigkeitsauslass (7),
b. einer in der Trommel (1) angeordneten, mit einer Differenzdrehzahl zur Trommel (1) drehbaren Schnecke (2), die wenigstens ein wendelartiges Schneckenblatt (3) aufweist,
c. und mit einer Klärplattenanordnung (14) mit einer Mehrzahl von Klärplatten (15), welche auf dem Schneckenkörper (3) in einem Teilbereich des Erstreckung des Schneckenkörpers (3) angeordnet sind,
gekennzeichnet durch
d. eine Wehrplatte (21) oder eine Öffnungen (23) aufweisende Drosselplatte (22), welche zwischen der Klärplattenanordnung (14) und dem wenigstens einen Flüssigkeitsauslass (7) aus der Trommel angeordnet ist, e. wobei die Wehrplatte (21) oder die Drosselplatte (22) drehfest mit der Schnecke (2) gekoppelt ist, oder wobei die Wehrplatte (21) oder die Drosselplatte (22) drehfest mit der Trommel (2) gekoppelt ist.
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schnecke
(2) axial in Richtung der Drehachse D über einen zylindrischen Abschnitt (12) der Trommel und einen sich verjüngenden Abschnitt (13) der Trommel erstreckt und dass das Schneckenblatt (3) im zylindrischen Abschnitt (12) zumindest abschnittsweise oder über dessen gesamte Länge radial zum Schneckenkörper
(3) beabstandet auf dem Außenumfang der Klärplattenanordnung (14) verläuft.
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Drosselplatte und durch die Öffnungen auf der Drosselplatte im Bereich der Klärplattenanordnung Druck in den (Klär- )Spalten aufgebaut wird, da die Größe der Öffnungen kleiner ist, als an sich zur Ableitung der abzuleitenden Flüssigkeitsmenge notwendig.
4. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klärplattenanordnung (14) eine Mehrzahl - wenigstens zwei oder mehr - der Klärplatten (15) aufweist, die umfangsverteilt parallel zur Drehachse D der Trommel (1) und des Schneckenkörpers (4) verteilt sind, wobei die durch die Klärplatten aufgespannten Ebenen die Drehachse (D) nicht durchsetzen, so dass sie mit dem Außenumfang des Schneckenkörpers (4) zu einer Seite hin einen spitzen Winkel α einschließen, für den gilt: 0° < α < 90° und vorzugsweise 45° < α < 80°.
5. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klärplattenanordnung (14) als vormontierter Klärplattenkörper ausgebildet ist, der als Ganzes auf der dem Außenumfang des Schneckenkörpers (4) montierbar ist bzw. montiert ist.
6. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Klärplatten (15) Klärspalte (16) ausgebildet sind.
7. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselplatte (22) eine derartige radiale Erstreckung und Anordnung an der Schnecke (2) aufweist, dass die Klärplattenanordnung (14) in Richtung des zylindrischen Endes der Trommel (1) radial über ihren gesamten Umfang von der Drosselplatte (22) bis auf in die Drosselplatte (22) eingebrachte Öffnungen (23) verschlossen ist.
8. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (23) als Langlöcher oder kreisrunde Löcher oder elliptische Löcher ausgebildet sind.
9. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (23) derart auf der Drosselplatte (22) verteilt sind, dass im montierten Zustand jeder der Spalte (16) mit wenigstens einer der Öffnungen (23) vorzugsweise ganz - oder aber auch nur teilweise - fluchtet, so dass diese wenigstens eine Öffnung (23) als Flüssigkeitsablauf aus dem Spalt 16 dient.
10. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Drosselplatte (22) radial weiter nach außen erstreckt als die Klärplatten (15).
11. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Drosselplatte (22) radial soweit nach außen bis kurz vor den Innenumfang der Trommel (1) erstreckt, wie es aufgrund der Relativbewegung zwischen der Trommel (1) und der Schnecke (2) möglich ist.
12. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Spalte (16) mit mehr als einer der Öffnungen (23) fluchtet.
13. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem radialen Bereich der Drossel Scheibe (22), welcher radial weiter außen liegt als die maximale Erstreckung der Klärplatten (15), keine Öffnungen (23) ausgebildet sind.
14. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klärplatten (15) eine ebene Form aufweisen.
15. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klärplatten (15) gekrümmt ausgebildet sind.
16. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ebenen Klärplatten (15) rechteckig ausge- bildet sind oder L-förmig ausgebildet sind oder einen rechteckigen Abschnitt (15a) und zum sich verjüngenden Ende der Trommel (1) hin einen sich verjüngenden Abschnitt (15b) aufweisen.
Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich um den Eintritt wenigstens eines Verteilers (6) als Zulaufbereich für eine zu verarbeitende Suspension in die Trommel (1) klärplattenfrei ausgebildet ist, so dass ein ringförmiger Drallraum (17) um den Verteiler (6) gebildet wird.
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