WO2017016827A1 - Separatortrommel und separator - Google Patents

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WO2017016827A1
WO2017016827A1 PCT/EP2016/065919 EP2016065919W WO2017016827A1 WO 2017016827 A1 WO2017016827 A1 WO 2017016827A1 EP 2016065919 W EP2016065919 W EP 2016065919W WO 2017016827 A1 WO2017016827 A1 WO 2017016827A1
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WO
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distributor
drum
separator
separator drum
foot
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PCT/EP2016/065919
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English (en)
French (fr)
Inventor
Angelika Voltmann
Jens UEDING
Original Assignee
Gea Mechanical Equipment Gmbh
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Publication date
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    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/06—Arrangement of distributors or collectors in centrifuges
    • 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
    • B04B1/04—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
    • B04B1/08—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls of conical shape
    • 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
    • B04B1/10—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl
    • B04B1/14—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with periodical discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/04—Periodical feeding or discharging; Control arrangements therefor

Definitions

  • the invention relates to a separator drum according to the preamble of claim 1 and a separator.
  • separator drums In order to achieve a defined opening and closing movement, separator drums have proven successful with piston valves, which is associated with a hydraulic control system.
  • the control system often includes a closing chamber from which amounts of control water are discharged for a quick opening operation of the spool valve and which is filled to close the Feststoffaustragsö réelleen again with control water.
  • the opening gap which sets in particular at partial discharges, is generally smaller than the maximum opening gap. In a total emptying of the opening gap but should preferably be fully utilized, so that adhering solid can be ejected. However, this can only be achieved if the gap is large enough and remains open for a sufficient period of time.
  • an additional opening chamber also called positive opening chamber
  • the distributor foot has to be processed relatively expensive. If insofar different distribution variants can be realized, for example, to design the distribution channels in the distributor foot in various ways, or if openings in riser channels in one Disc set to be arranged on different radii, it is also to provide a lot of different distribution variants in a complex manner.
  • the object of the invention is to simplify the structure of the generic separator drum by optimizing the structure of its distributor and, according to a preferred embodiment, also to remedy the problem described above.
  • Claim 1 provides a separator drum for a separator for the centrifugal separation of a suspension into at least one liquid phase and a solid phase or into two liquid phases and preferably a solid phase, having at least the following features: a vertical axis of rotation; a drum base and a drum shell, wherein a product to be processed, through a feed pipe and a distributor in a drum interior space, said distributor having a distributor shaft, a conical distributor foot and formed in the distributor foot distribution channels in the drum interior, further comprising at least one or more Rere liquid discharge / -austräge and preferably at least one solids discharge are provided, and wherein the distributor foot consists of at least two components assembled together.
  • the structural division of the distributor foot makes it easier to realize different geometries and arrangements of distribution channels in the distributor foot.
  • the distributor foot has a lower distributor base and an upper, as a separate part on the distributor shaft mountable Verteilerfußabeller, because this allows the extending between these two parts distribution channels in a simple manner by providing corresponding geometric contours on the Bottom of the Verteilerfußabdecktellers and at the top of the Verteilerfußbasis be realized, these contours limit the distribution channels in the mounted state.
  • conical distributor foot cover plates with one uniform Verteilerfußbasis different distribution variants to realize, especially even if a forced-opening chamber is to be provided.
  • the multi-part distributor foot is advantageous in particular-but not exclusively-suitable for separator drums in which the solids discharge has Feststoffaustrags- openings in the separator drum, which are clearly visible and closable with a slidably guided in the separator drum piston valve, wherein further between the top of the spool and the Bottom of the Verteilerfußbasis an opening chamber is formed, which is acted upon for moving the piston valve with a fluid, because the very formation of such an opening chamber often makes it difficult to form suitable distribution channels in the distributor foot.
  • distributor foot base and the distributor foot cover plate are of a conical design.
  • a fixing of the Verteilerfußabdecktellers to the distributor shaft can be done simply by the Verteilerfußabellereller has on its inner circumference a gradation, which rests in the mounted state on a corresponding gradation of the distributor shaft.
  • it is advantageous for sealing the corresponding region / gap if at least one seal, in particular a sealing ring, is arranged between the distributor foot covering plate and the distributor shaft.
  • the invention makes it possible that the distribution channels are separated by ribs in the circumferential direction. It is advantageous if the distributor channels open radially into bores in the distributor shaft and / or if the distributor channels, on the other hand, extend radially up to the outer radius of the distributor foot, so that inflowing product can flow radially advantageously into the interior of the drum.
  • the Verteilerfußabellereller at least one or more axial opening (s) have, which are preferably aligned upwardly with the riser channels and open down into the distribution channels. It is a particular advantage of the invention that by replacing only the Verteilerfußab- cover plate different distribution variants, for example, with openings below the riser channels at different radii, can be realized. For this purpose, ribs are preferably realized only on the underside of the distributor foot covering plate and / or on the upper side of the distributor foot base.
  • the invention also provides an advantageous separator with a separator drum according to one or more of the claims directed thereon.
  • FIG. 1 shows a section through a separator drum shown in simplified form with a hood, on which also an inlet region for the separator drum and a part of a drive spindle are shown;
  • FIG. 2 shows a detail enlargement from FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a partially simplified representation of a separator drum which can be rotated about a vertical axis of rotation D-also called a centrifugal drum-of a separator which can be operated continuously.
  • the separator drum 1 has a drum base 2 and a drum shell 3. These two drum parts are connected to each other here in not shown in detail. For example, they may be screwed together or held together by a locking ring. Although in FIG. 1 the drum top and the drum bottom part are drawn continuously in hatching, In practice, these are separate parts. Connections such as screw connections between these parts, in particular with a locking ring, are known per se to a person skilled in the art and do not require any further explanation and discussion here.
  • the separator drum 1 is further formed in a preferred embodiment inside and outside double conical.
  • the Separatortrommel 1 is also rotatably mounted on a drive spindle 4, so that it is rotated during operation of the rotating drive spindle 4.
  • the drive spindle 4 is in a manner not shown here by a drive motor directly in extension of the drive spindle or a belt drive with a drive belt or the like. driven.
  • a disk pack 5 of a plurality of plates is arranged concentrically to the vertical axis of rotation D.
  • the plates of the plate package 5 have a conical shape, are stacked axially one above the other and preferably kept spaced apart from each other by means of spacers (tabs and the like) not shown here.
  • a distributor 7 with a distributor shaft 6 and a distributor foot 8 is further arranged.
  • the plate package 5 is held on the distributor shaft 6 - with a tubular geometry - of the distributor 7.
  • the distributor shaft 6 may be provided on its outer circumference with radially outwardly projecting webs (not shown here), wherein the plates of the plate package 5 are held on these webs.
  • the distributor 7 has the preferably conical distributor foot 8 which, starting from the lower region of the distributor shaft, widens conically downwardly and outwardly.
  • the conical distributor foot 8 has a lower, preferably conical, distributor foot base 9, which is attached to the lower end of the distributor shaft 6 or preferably-in order to avoid gaps-is integrally formed therewith.
  • the conical distributor foot 8 furthermore has a distributor foot cover plate 10 which is arranged vertically above the conical distributor foot base 9 and is axially spaced from the distributor foot base 9.
  • the distributor foot covering plate 10 is mounted on the distributor shaft 6. puts.
  • the Verteilerfußabdeckteller 1 0 have on its inner circumference a gradation 1 1, which is placed on a corresponding gradation 1 2 ( Figure 2) of the distributor shaft 6.
  • the gradations are aligned in such a way that the distributor foot covering plate 1 0 can be placed on the distributor shaft 6 from above so that the distributor foot covering plate 1 0 rests vertically downwards on the step 1 2 of the distributor shaft 6.
  • a sealing ring 1 3 may be arranged in the region of the steps 1 1 and 1 2 to the gap between see the distributor shaft 6 and the Verteilerfußabdeckteller 1 0 well seal.
  • distribution channels 14 are formed between the conical Verteilerfußbasis 9 and the Verteilerfußabdeckteller 1 0 distribution channels 14 are formed. These distribution channels 14 extend conically radially outward. They open into the drum interior 1 5. In Verteilerfußab- cover plate 1 0 can also be vertically extending openings / holes 1 6 may be formed. These openings 1 6 aligned vertically upward with riser channels
  • this inlet tube 1 8 preferably does not rotate with the separator drum 1 during operation of the separator drum 1, but is designed as a stationary part.
  • the inlet pipe 1 8 serves to supply product to be processed in the separator drum. 1 It protrudes vertically in a preferred embodiment from above into the separator drum 1. At its lower end, the inlet pipe 1 8 opens into the distributor shaft 6, from which it is radially spaced. That through the inlet pipe
  • the incoming product When entering the openings 19, the incoming product is accelerated in the circumferential direction as a result of the rotations of the separator drum 1 and is directed onto the operating rotary number brought. Then, the product passes through the distribution channels 14, the openings 16 and the riser channels 17 in gaps between the plates of the plate package 5, where the separation takes place in liquid phases of different density and / or a clarification of solids.
  • the separator drum 1 of Figure 1 is exemplified as a "separator” and "clarifier", i. a liquid consisting of two different liquid phases of different density and solids is separated into these liquid phases of different density and clarified by solids. It is there in a flow channel 20 axially upwards into a (first lower) peeling chamber 21 passes, in which a mounted on the inlet pipe, not rotating in operation centripetal pump or paring disc 22 is arranged as a liquid discharge, which serves to direct the running light liquid phase upwards from the separator drum 1, to a discharge line 29 for the lighter liquid phase.
  • the distributor 7 is also suitable for pure “separators” for the separation of a product in two phases “liquid / liquid” with two paring discs (or two other processes) or for pure “clarifier” with a solids discharge and only one paring disc (or another).
  • the liquid discharges and solid discharges can also be designed differently than shown in the drawing.
  • the heavy liquid phase flows out of the disk pack 5 into a region radially outwardly of the disk pack 5 and flows there radially outwards until it flows over the radial outer edge of a disk plate 24, which is arranged above the disk pod 5.
  • the heavy liquid phase flows over the radially outer edge of the disc plate 24 up into channels 25 between the Separatortrommeloberteil 3 and the Scheideteiler 24 and is passed there into a second peeling chamber 26.
  • a second peeling disk 27 is arranged as a second liquid discharge.
  • the second peeling disk 27 serves to pump-like guide the heavy liquid phase through a discharge channel 28 from the separator drum 1 into the region of a discharge line 23, through which the heavy liquid phase can flow.
  • a solid phase which is collected in clarifying the product to be processed in the outer radial region of the drum interior 15, is preferably a solids discharge with Feststoffaustragö réelleen 30 at the largest circumference of the separator drum. 1
  • These solids discharge openings 30 can be closed by means of a piston slide 31 (FIG. 1).
  • the spool 31 has a conically widening shape from the inside to the outside, wherein the first conical portion 32 widens conically vertically downward and radially outwardly. At this first conical section, a second conical section 33 connects, which is aligned in the opposite direction.
  • the piston valve 31 is hydraulically actuated.
  • a closing chamber 34 is formed between the lower drum part 2 and the piston slide 31. If this is supplied with fluid-preferably control water-the piston slide is moved vertically upwards, so that the piston slide 31 is closed.
  • the spool 31 By pressure drop in the closing chamber 34, the spool 31, however, in particular due to the axially acting from above pressure of the product in the drum interior 1 5, however, sink vertically downwards.
  • Forced opening chamber 35 (see also Fig. 2) is formed. Also, this forced opening chamber 35 can be acted upon with fluid. Before opening the Kolbenschie- bers 31 it is filled with fluid. Thereafter, the pressure in the closing chamber 34 is released. In this way, the positive opening chamber 35 can accelerate the opening movement or a particularly suitable activation of the opening movement of the piston slide 31. This makes it possible to carry out the movement of the piston slide 31 from the closed position into the open position vertically downwards in a defined time interval in a particularly defined manner.
  • a second inlet channel 38 extends through the drum base 2 into the forced opening chamber 35, so that a fluid, in particular control water, can also be passed into this chamber.
  • the positive opening chamber 35 is presently formed in the space between the lower conical Verteilerfußbasis 9 and the top of the spool 31. Inwardly, it is bounded by the drum base 2.
  • the spool 31 and the conical distributor base 9 may have recesses and correspondingly shaped cylindrical shaped portions 44, 45. Between the spool 31 and the conical Verteilerfußbasis 9 and between the spool 31 and the drum base 3 may further seals 40, 41 may be arranged to seal the forced-opening chamber 35 in these areas / columns.
  • the manifold 7 with a one-piece component comprising the parts “distributor shaft” 6 and “Verteilerfußbasis” 9 and the other mounted thereon part “Verteilerfußabeller” 1 0, which is not formed integrally with the rest of the distributor 7, It should again be mentioned that it is particularly easy to create a wide variety of distributor variants by means of this two-part design of the distributor 7.
  • This relates in particular to the shape of the distributor channels 14, which are defined by corresponding contours, in particular ribs, on the upper side of the distributor foot base 9. or the underside of the distributor foot cover plate 10 can be formed.
  • the distributor channels 14 can extend radially into the interior of the drum. and optionally / alternatively also by the vertically aligned openings 1 6 to be processed product in the riser channels 17 of the Tellerpaktes 5.
  • the vertical openings / bores 16 in the distributor foot covering plate 10 can also be easily placed on different radii. Therefore, it is only necessary to vary the Vermaschinerabdeckteller 10 to provide manifolds 7 opening in riser channels 17 at different radii openings 1 6.
  • the separator drum 1 is surrounded by a hood 42 (shown in a simplified manner).
  • This hood 42 does not rotate with the separator drum 1 during operation. It has a solids trap 43 into which the solids exiting the solids discharge openings 30 flow and in which they are collected and from which they can be discharged.

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  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Separatortrommel (1) für einen Separator zur zentrifugalen Trennung einer Suspension in wenigstens eine Flüssigkeitsphase und eine Feststoffphase oder in zwei Flüssigkeitsphasen und vorzugsweise eine Feststoffphase, mit zumindest folgenden Merkmalen: eine vertikale Drehachse; ein Trommelunterteil (2) und ein Trommeloberteil (3), in welche ein zu verarbeitendes Produkt, durch ein Zulaufrohr (8) und einen Verteiler (7) in einen Trommelinnenraum (15) führbar ist, wobei der Verteiler einen Verteilerschaft (6), einen konischen Verteilerfuß (8) und im Verteilerfuß (8) ausgebildete Verteilerkanäle (14) in den Trommelinnenraum (15) aufweist, wenigstens einen Flüssigkeitsaustrag und vorzugsweise wenigstens einen Feststoffaustrag, wobei der Verteilerfuß (8) eine unteren Verteilerfußbasis(9) aufweist und einen oberen, getrennt von der konischen Verteilerfußbasis(9) an dem Verteiler (7) montierbaren Verteilerfußabdeckteller (10).

Description

Separatortrommel und Separator
Die Erfindung betrifft eine Separatortrommel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Separator.
Bekannte Separatoren und Separatortrommeln zeigt die DE 10 2004 038 613 A1 . Bei dem bekannten Separator werden Feststoffphasen kontinuierlich durch Düsen oder diskontinuierlich durch Kolbenschieber auf einem relativ großen Radius der Schleuder- und Separatortrommel abgeleitet. Bei kontinuierlicher Ableitung ist mit dem Ab- leiten ein relativ großer Energieverlust verbunden. Wenn die Feststoffphase hinsichtlich ihrer Fließfähigkeit geeignet ist, kann es daher sinnvoll sein, die Phasen nicht kontinuierlich durch Düsen abzuleiten sondern durch Feststoffaustragöffnungen, denen Kolbenschieber vorgeschaltet sind, die diskontinuierlich geöffnet werden, so dann eine energieeffiziente Arbeitsweise erreicht wird.
Um eine definierte Öffnungs- und Schließbewegung zu erreichen, haben sich Separatortrommeln mit Kolbenschiebern bewährt, denen ein hydraulisches Steuerungssystem zugeordnet ist. Das Steuerungssystem umfasst oftmals eine Schließkammer, aus der für einen schnellen Öffnungsvorgang des Kolbenschiebers Steuerwasser- mengen abgelassen werden und die zum Schließen der Feststoffaustragsöffnungen wieder mit Steuerwasser befüllt wird. Allerdings ist der Öffnungsspalt, der sich insbesondere bei Teilentleerungen einstellt, im Allgemeinen kleiner als der maximale Öffnungsspalt. Bei einer Totalentleerung soll der Öffnungsspalt aber vorzugsweise ganz ausgenutzt werden, damit auch anhaftender Feststoff ausgestoßen werden kann. Dies ist aber nur erreichbar, wenn der Spalt groß genug und einen ausreichenden Zeitraum offenbleibt. Dies kann durch eine zusätzliche Öffnungskammer (auch Zwangsöffnungskammer genannt) in der Separatortrommel erreicht werden, die gewährleistet, dass der Kolbenschieber mit Sicherheit gut öffnet und seine Endstellung erreicht. Dazu ist es bekannt, die Zwangsöffnungskammer zwischen der Oberseite des Kolbenschiebers und der Unterseite des Verteilerfußes auszubilden. Allerdings muss zur Realisierung von Zulauf-A/erteilerkanälen in die Separator-trommel der Verteilerfuß relativ aufwendig bearbeitet werden. Wenn insofern verschiedene Verteilervarianten realisierbar sind, beispielsweise um die Verteilerkanäle im Verteilerfuß in verschiedener weise auszugestalten oder wenn Öffnungen in Steigekanäle in einem Tellerpaket auf verschiedenen Radien angeordnet werden sollen, ist es zudem, in aufwendiger Weise viele verschiedene Verteilervarianten bereitzustellen.
Die Erfindung hat die Aufgabe, den Aufbau der gattungsgemäßen Separatortrommel durch Optimierung des Aufbaus ihres Verteilers zu vereinfachen und nach einer bevorzugten Ausgestaltung auch das vorstehend beschriebene Problem zu beheben.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1 . Vorteilhafte Varianten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Anspruch 1 schafft eine Separatortrommel für einen Separator zur zentrifugalen Trennung einer Suspension in wenigstens eine Flüssigkeitsphase und eine Feststoffphase oder in zwei Flüssigkeitsphasen und vorzugsweise eine Feststoffphase, mit zumindest folgenden Merkmalen: eine vertikale Drehachse; ein Trommelunterteil und ein Trommeloberteil, wobei ein zu verarbeitendes Produkt, durch ein Zulaufrohr und einen Verteiler in einen Trommelinnenraum führbar ist, wobei der Verteiler einen Verteilerschaft, einen konischen Verteilerfuß und im Verteilerfuß ausgebildete Verteilerkanäle in den Trommelinnenraum aufweist, wobei ferner wenigstens ein oder meh- rere Flüssigkeitsaustrag/-austräge und vorzugsweise wenigstens ein Feststoffaustrag vorgesehen sind, und wobei der Verteilerfuß aus wenigstens zwei zusammenmontierten Bauteilen besteht. Die bauliche Unterteilung des Verteilerfußes macht es einfacher, verschiedene Geometrien und Anordnungen von Verteilerkanälen im Verteilerfuß zu realisieren.
Dazu ist es weiter vorteilhaft, wenn der Verteilerfuß eine untere Verteilerfußbasis aufweist und einen oberen, als separates Teil an dem Verteilerschaft montierbaren Verteilerfußabdeckteller, denn hierdurch können die zwischen diesen beiden Teilen sich erstreckenden Verteilerkanäle auf einfache Weise durch ein Vorsehen entspre- chender geometrischer Konturen an der Unterseite des Verteilerfußabdecktellers und an der Oberseite der Verteilerfußbasis realisiert werden, wobei diese Konturen im montierten Zustand die Verteilerkanäle begrenzen. Derart ist es möglich, durch Bereitstellen verschiedener Varianten von konischen Verteilerfußabdecktellern mit einer einheitlichen Verteilerfußbasis verschiedene Verteilervarianten zu realisieren, und zwar insbesondere auch, wenn eine Zwangsöffnungskammer bereitzustellen ist.
Der mehrteilige Verteilerfuß ist vorteilhaft insbesondere - aber nicht ausschließlich - für Separatortrommeln geeignet, bei welchen der Feststoffaustrag Feststoffaustrags- öffungen in der Separatortrommel aufweist, die mit einem in der Separatortrommel verschieblich geführten Kolbenschieber offenbar und verschließbar sind, wobei weiter zwischen der Oberseite des Kolbenschiebers und der Unterseite der Verteilerfußbasis eine Öffnungskammer ausgebildet ist, die zum Bewegen des Kolbenschiebers mit einem Fluid beaufschlagbar ist, denn gerade das Ausbilden einer derartigen Öffnungskammer erschwert es oftmals, geeignete Verteilerkanäle in dem Verteilerfuß auszubilden.
Es ist zweckmäßig, wenn die Verteilerfußbasis und der Verteilerfußabdeckteller ko- nisch ausgebildet sind.
Es ist zudem nach einer Weiterbildung bei der Montage vorteilhaft, wenn der Verteilerfußabdeckteller vertikal von oben auf den (bezogen auf Betriebsstellung bei Drehungen) vertikal ausgerichteten Verteilerschaft aufsetzbar ist und wenn der Verteiler- fußabdeckteller im montierten Zustand unterhalb des Tellerpakets angeordnet ist.
Ein Befestigen des Verteilerfußabdecktellers an dem Verteilerschaft kann einfach dadurch erfolgen, dass der Verteilerfußabdeckteller an seinem Innenumfang eine Stufung aufweist, die im montierten Zustand auf einer korrespondierenden Stufung des Verteilerschaftes aufliegt. Dabei ist es zur Abdichtung des entsprechenden Bereiches/Spaltes vorteilhaft, wenn zwischen dem Verteilerfußabdeckteller und dem Verteilerschaft wenigstens eine Dichtung, insbesondere ein Dichtring, angeordnet ist.
Es ist weiter vorteilhaft und einfach, wenn zwischen der Verteilerfußbasis und dem Verteilerfußabdeckteller die Verteilerkanäle zur Zuleitung von zu verarbeitendem Produkt in den Trommelinnenraum ausgebildet sind.
Die Erfindung ermöglicht es dabei, dass die Verteilerkanäle in Umfangsrichtung durch Rippen voneinander getrennt sind. Es ist vorteilhaft, wenn die Verteilerkanäle radial innen in Bohrungen im Verteilerschaft münden und/oder wenn sich die Verteilerkanäle andererseits radial bis zum äußeren Radius des Verteilerfußes erstrecken, so dass zulaufendes Produkt radial vorteilhaft bis in den Trommelinnenraum strömen kann.
Alternativ oder optional kann der Verteilerfußabdeckteller wenigstens eine oder mehrere axiale Öffnung(en) aufweisen, die vorzugsweise nach oben hin mit den Steigekanälen fluchten und die nach unten hin in die Verteilerkanäle münden. Dabei ist es ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass durch Austausch nur des Verteilerfußab- decktellers verschiedene Verteilervarianten, beispielsweise mit Öffnungen unterhalb der Steigekanäle auf verschiedenen Radien, realisierbar sind. Hierzu werden vorzugsweise Rippen nur an der Unterseite des Verteilerfußabdecktellers und/oder an der Oberseite der Verteilerfußbasis realisiert. Die Erfindung schafft schließlich auch einen vorteilhaften Separator mit einer Separatortrommel nach einem oder mehreren der darauf gerichteten Ansprüche.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch eine vereinfacht dargestellte Separatortrommel mit einer Haube, an welcher auch ein Zulaufbereich für die Separatortrommel und ein Teil einer Antriebsspindel mit dargestellt sind; und
Figur 2 eine Ausschnittsvergrößerung aus Figur 1 .
Figur 1 zeigt eine teilweise vereinfachte Darstellung einer um eine vertikale Drehachse D drehbaren Separatortrommel - auch Schleudertrommel genannt - 1 eines kontinuierlich betreibbaren Separators. Die Separatortrommel 1 weist ein Trommelunterteil 2 und ein Trommeloberteil 3 auf. Diese beiden Trommelteile sind in hier in nicht im Detail dargestellter Weise miteinander verbunden. Beispielsweise können sie miteinander verschraubt sein oder über einen Verschlussring aneinander gehalten sein. Obwohl in Figur 1 Trommeloberteil und Trommelunterteil in einer Schraffur durchgehend gezeichnet sind, han- delt es sich in der Praxis um separate Teile. Verbindungen wie Verschraubungen zwischen diesen Teilen, insbesondere mit Verschlussring, sind dem Fachmann an sich bekannt und bedürfen hier keiner näheren Darstellung und Erörterung. Die Separatortrommel 1 ist ferner in bevorzugter Ausgestaltung innen und außen doppelt konisch ausgebildet. Die Separatortrommel 1 ist ferner drehfest auf eine Antriebsspindel 4 aufgesetzt, so dass sie im Betrieb von der sich drehenden Antriebsspindel 4 mitgedreht wird. Die Antriebsspindel 4 wird in hier nicht dargestellter Weise von einem Antriebsmotor direkt in Verlängerung der Antriebsspindel oder über einen Umschlingungstrieb mit einem Antriebsriemen o.dgl. angetrieben.
In der Separatortrommel ist ein Tellerpaket 5 aus einer Vielzahl von Tellern konzentrisch zur vertikalen Drehachse D angeordnet. Die Teller des Tellerpakets 5 weisen eine konische Form auf, sind axial übereinander gestapelt und vorzugweise mittels hier nicht dargestellter Abstandshalter (Laschen u.dgl.) voneinander beabstandet gehalten.
In der Separatortrommel 1 ist ferner ein Verteiler 7 mit einem Verteilerschaft 6 und einem Verteilerfuß 8 angeordnet. Das Tellerpaket 5 ist auf dem Verteilerschaft 6 - mit rohrförmiger Geometrie - des Verteilers 7 gehalten. Der Verteilerschaft 6 kann dazu an seinem Außenumfang mit radial nach außen vorkragenden Stegen versehen sein (hier nicht dargestellt), wobei die Teller des Tellerpakets 5 an diesen Stegen gehalten sind. An seinem unteren Ende weist der Verteiler 7 den vorzugsweise konischen Verteilerfuß 8 auf, der sich ausgehend vom unteren Bereich des Verteilerschaftes nach unten und außen hin konisch aufweitet.
Der konische Verteilerfuß 8 weist einen untere, vorzugsweise konische, Verteilerfuß- basis 9 auf, die an das untere Ende des Verteilerschaftes 6 angesetzt oder vorzugsweise - um Spalte zu vermeiden - einstückig mit diesem ausgeformt ist. Der konische Verteilerfuß 8 weist ferner einen vertikal oberhalb der konischen Verteilerfußbasis 9 angeordneten und zur Verteilerfußbasis 9 axial beabstandeten Verteilerfußab- deckteller 10 auf. Der Verteilerfußabdeckteller 10 ist auf den Verteilerschaft 6 aufge- setzt. Dazu kann der Verteilerfußabdeckteller 1 0 an seinem Innenumfang eine Stufung 1 1 aufweisen, die auf eine korrespondierende Stufung 1 2 (Figur 2) des Verteilerschaftes 6 aufgesetzt ist. Dabei sind die Stufungen derart ausgerichtet, dass der Verteilerfußabdeckteller 1 0 bei der Montage von oben auf den Verteilerschaft 6 auf- setzbar ist, so dass der Verteilerfußabdeckteller 1 0 nach unten hin vertikal auf der Stufung 1 2 des Verteilerschaftes 6 aufliegt.
Zwischen dem Verteilerfußabdeckteller 1 0 und dem Verteilerschaft 6 kann im Bereich der Stufungen 1 1 und 1 2 ein Dichtring 1 3 angeordnet sein, um den Spalt zwi- sehen dem Verteilerschaft 6 und dem Verteilerfußabdeckteller 1 0 gut abzudichten.
Zwischen der konischen Verteilerfußbasis 9 und dem Verteilerfußabdeckteller 1 0 sind Verteilerkanäle 14 ausgebildet. Diese Verteilerkanäle 14 erstrecken sich konisch radial nach außen. Sie münden in den Trommelinnenraum 1 5. Im Verteilerfußab- deckteller 1 0 können zudem sich vertikal erstreckende Öffnungen/Bohrungen 1 6 ausgebildet sein. Diese Öffnungen 1 6 fluchten vertikal nach oben mit Steigekanälen
1 7 im Tellerpaket 5, die zur Zuleitung des Produktes in den Trommelinnenraum 1 5 dienen. In den Verteilerschaft 6 ragt konzentrisch ein Zulaufrohr 1 8. Im Gegensatz zum Verteilerschaft 6 dreht sich dieses Zulaufrohr 1 8 bevorzugt im Betrieb der Separatortrommel 1 nicht mit der Separatortrommel 1 mit, sondern ist als stillstehendes Teil ausgebildet. Das Zulaufrohr 1 8 dient zur Zuleitung von zu verarbeitendem Produkt in die Separatortrommel 1 . Es ragt vertikal in bevorzugter Ausgestaltung von oben in die Separatortrommel 1 hinein. An seinem unteren Ende mündet das Zulaufrohr 1 8 in den Verteilerschaft 6, von dem es radial beabstandet ist. Das durch das Zulaufrohr
1 8 zulaufende zu verarbeitende Produkt tritt aus dem im Betrieb nicht rotierenden Zulaufrohr 1 8 vertikal nach unten in den Innenraum des rotierenden Verteilerschaftes 6 ein, wo es in Öffnungen 19 am unteren Ende des Verteilerschaftes radial nach au- ßen in die Verteilerkanäle 14 der Verteilerfußes fließt. Diese Art der Produkteinleitung in die Trommel ist besonders produktschonend und damit vorteilhaft.
Beim Eintritt in die Öffnungen 1 9 wird das zulaufende Produkt infolge der Drehungen der Separatortrommel 1 in Umfangsrichtung beschleunigt und auf die Betriebsdreh- zahl gebracht. Sodann läuft das Produkt durch die Verteilerkanäle 14, die Öffnungen 16 und die Steigekanäle 17 in Spalte zwischen den Tellern des Tellerpakets 5, wo die Trennung in Flüssigkeitsphasen verschiedener Dichte und/oder ein Klären von Feststoffen erfolgt.
Die Separatortrommel 1 der Figur 1 ist beispielhaft als„Trenner" und„Klärer" ausgelegt, d.h. eine Flüssigkeit, die aus zwei verschiedenen Flüssigkeitsphasen mit verschiedener Dichte und Feststoffen besteht, wird in diese Flüssigkeitsphasen verschiedener Dichte getrennt und von Feststoffen geklärt. Dabei fließt die leichtere Flüssigkeitsphase radial nach innen im Tellerpaket 5. Sie wird dort in einem Ablaufkanal 20 axial nach oben bis in eine (erste untere) Schälkammer 21 geleitet, in der eine auf dem Zulaufrohr befestigte, sich im Betrieb nicht drehende Zentripetalpumpe bzw. Schälscheibe 22 als Flüssigkeitsaustrag angeordnet ist, die dazu dient, die ablaufende leichte Flüssigkeitsphase nach oben aus der Separatortrommel 1 zu leiten, bis in eine Ableitung 29 für die leichtere Flüssigkeitsphase. Der Verteiler 7 eignet sich aber auch für reine„Trenner" zur Trennung eines Produktes in zwei Phasen„Flüssig/Flüssig" mit zwei Schälscheiben (oder zwei anderen Abläufen) oder für reine„Klärer" mit einem Feststoffaustrag und nur einer Schälscheibe (oder einem anderen Ablauf). Die Flüssigkeitsausträge und Feststoffausträge können dabei auch anders ausgebildet sein als in der Zeichnung dargestellt.
Die schwere Flüssigkeitsphase fließt aus dem Tellerpaket 5 in einen Bereich radial außerhalb des Tellerpaket 5 und strömt dort radial weiter nach außen, bis sie über den radialen äußeren Rand eines Scheidetellers 24 fließt, der oberhalb des Tellerpa- kets 5 angeordnet ist. Die schwere Flüssigkeitsphase fließt über den radial äußeren Rand des Scheidetellers 24 nach oben in Kanäle 25 zwischen dem Separatortrommeloberteil 3 und dem Scheideteiler 24 und wird dort bis in eine zweite Schälkammer 26 geleitet. In der zweiten Schälkammer 26 ist eine zweite Schälscheibe 27 als zweiter Flüssigkeitsaustrag angeordnet. Die zweite Schälscheibe 27 dient dazu, pumpen- artig die schwere Flüssigkeitsphase durch einen Ablaufkanal 28 aus der Separatortrommel 1 bis in den Bereich einer Ableitung 23 zu führen, durch welche die schwere Flüssigkeitsphase abfließen kann. Zur Ableitung einer Feststoffphase, die beim Klären des zu verarbeitenden Produktes im äußeren radialen Bereich des Trommelinnenraumes 15 gesammelt wird, dient vorzugsweise ein Feststoffaustrag mit Feststoffaustragöffnungen 30 am größten Umfang der Separatortrommel 1 . Diese Feststoffaustragöffnungen 30 mittels eines Kol- benschiebers 31 verschließbar (Figur 1 ).
Der Kolbenschieber 31 weist eine sich vertikal von innen nach außen konisch aufweitende Form auf, wobei der erste konische Abschnitt 32 sich vertikal nach unten und radial nach außen konisch aufweitet. An diesen ersten konischen Abschnitt schließt sich ein zweiter konischer Abschnitt 33 an, der in entgegengesetzter Richtung ausgerichtet ist.
Der Kolbenschieber 31 ist hydraulisch betätigbar. Dazu ist im vorliegenden Fall zunächst eine Schließkammer 34 zwischen dem Trommelunterteil 2 und dem Kolben- Schieber 31 ausgebildet. Wird diese mit Fluid - vorzugsweise Steuerwasser - beaufschlagt, wird der Kolbenschieber vertikal nach oben bewegt, so dass der Kolbenschieber 31 geschlossen ist. Durch Druckabfall in der Schließkammer 34 kann der Kolbenschieber 31 insbesondere infolge des axial von oben wirkenden Druckes des Produktes in dem Trommelinnenraum 1 5 hingegen vertikal nach unten sinken.
Unterstützt wird diese Bewegung dadurch, dass oberhalb des Kolbenschiebers 31 zwischen dem Kolbenschieber 31 und der konischen Verteilerfußbasis 9 eine
Zwangsöffnungskammer 35 (siehe auch Fig. 2) ausgebildet ist. Auch diese Zwangsöffnungskammer 35 ist mit Fluid beaufschlagbar. Vor dem Öffnen des Kolbenschie- bers 31 wird sie mit Fluid befüllt. Danach wird der Druck in der Schließkammer 34 abgelassen. Derart kann durch die Zwangsöffnungskammer 35 ein Beschleunigen der Öffnungsbewegung bzw. ein besonders geeignetes Ansteuern der Öffnungsbewegung des Kolbenschiebers 31 erfolgen. Dies ermöglicht es, in besonders definierter Weise in einem vorgegebenen Zeitintervall die Bewegung des Kolbenschiebers 31 aus der Geschlossenstellung in die Öffnungsstellung vertikal nach unten durchzuführen.
Zum Beaufschlagen der Schließ- und Zwangsöffnungskammern 34, 35 mit Fluid sind Zulaufkanäle im Trommelunterteil 2 vorgesehen. Einer dieser Zulaufkanäle ist der Zulaufkanal 36. Er mündet in die Schließkammer 34. In dem Zulaufkanal 36 ist ein Ventil 37 angeordnet.
Ein zweiter Zulaufkanal 38 verläuft durch das Trommelunterteil 2 bis in die Zwangs- Öffnungskammer 35, so dass auch in diese Kammer ein Fluid, insbesondere Steuerwasser, geleitet werden kann. Die Zwangsöffnungskammer 35 ist vorliegend in dem Zwischenraum zwischen der unteren konischen Verteilerfußbasis 9 und der Oberseite des Kolbenschiebers 31 ausgebildet. Nach innen hin wird sie von dem Trommelunterteil 2 begrenzt.
Im Betrieb wird an der Spindel Fluid in die entsprechenden Zulaufkanäle 36, 38 hineingespritzt, wenn ein Öffnen oder Schliessen erfolgen soll. Dies ist an sich bekannt und soll daher hier nicht näher beschrieben werden. Um ein genügendes definiertes Volumen für die Zwangsöffnungskammer 35 zu schaffen, können der Kolbenschieber 31 und der konische Verteilerfußbasis 9 Aussparungen und korrespondierend geformte zylindrische geformte Bereiche 44, 45 aufweisen. Zwischen dem Kolbenschieber 31 und der konischen Verteilerfußbasis 9 sowie zwischen dem Kolbenschieber 31 und dem Trommelunterteil 3 können ferner Dichtungen 40, 41 angeordnet sein, um die Zwangsöffnungskammer 35 in diesen Bereichen/Spalten abzudichten.
Als besonders vorteilhaft an der Konstruktion des Verteilers 7 mit einem einstückigen Bauteil, das die Teile„Verteilerschaft" 6 und„Verteilerfußbasis" 9 aufweist und das weitere darauf montierbare Teil„Verteilerfußabdeckteller" 1 0, der nicht einstückig mit dem übrigen Verteiler 7 ausgebildet ist, ist nochmals zu erwähnen, dass es durch diese zweiteilige Ausbildung des Verteilers 7 besonders einfach ist, verschiedenste Verteilervarianten zu schaffen. Dies bezieht sich insbesondere auf die Form der Verteilerkanäle 14, die durch korrespondierende Konturen, insbesondere Rippen, an der Oberseite der Verteilerfußbasis 9 und/oder der Unterseite des Verteilerfußabdecktellers 1 0 ausgebildet werden können. Die Verteilerkanäle 14 können sich radial bis in das Trommelinnere erstre- cken und optional/alternativ auch durch die vertikal ausgerichteten Öffnungen 1 6 zu verarbeitendes Produkt in die Steigekanäle 17 des Tellerpaktes 5 leiten.
Die vertikalen Öffnungen/Bohrungen 1 6 in dem Verteilerfußabdeckteller 10 sind zu- dem einfach auf verschiedenen Radien platzierbar. Daher ist es lediglich nötig, die Verteilerabdeckteller 10 zu variieren, um Verteiler 7 mit in Steigekanälen 17 auf verschiedenen Radien mündenden Öffnungen 1 6 zu schaffen.
Anzumerken ist noch, dass die Separatortrommel 1 von einer (vereinfacht dargestell- ten) Haube 42 umgeben ist. Diese Haube 42 dreht sich im Betrieb nicht mit der Separatortrommel 1 . Sie weist einen Feststofffänger 43 auf, in welchen die aus den Feststoffaustragöffnungen 30 austretenden Feststoffe hineinfließen und in dem sie gesammelt und aus dem sie abgeleitet werden können.
Bezugszeichen
Separatortrommel 1
Trommelunterteil 2
Trommeloberteil 3
Antriebsspindel 4
Tellerpaket 5
Verteilerschaft 6
Verteiler 7
Verteilerfuß 8
Verteilerfußbasis 9
Verteilerfußabdeckteller 10
Stufung 1 1
Stufung 12
Dichtring 13
Verteilerkanal 14
Trommelinnenraum 15
Öffnung 1 6
Steigekanal 17
Zulaufrohr 18
Öffnung 19
Ablaufkanal 20
Schälkammer 21
Schälscheibe 22
Ableitung 23
Scheideteller 24
Kanal 25
Schälkammer 26
Schälscheibe 27
Ablaufkanal 28
Ableitung 29
Feststoff austragöffnung 30
Kolbenschieber 31 konischer Abschnitt 32 konischer Abschnitt 33
Schließkammer 34
Zwangsöffnungskammer 35
Zulaufkanal 36 Ventil 37
Zulaufkanal 38
Dichtung 40,41
Haube 42
Feststofffänger 43 Bereiche 44, 45
Drehachse D

Claims

Ansprüche
Separatortrommel (1 ) für einen Separator zur zentrifugalen Trennung einer Suspension in wenigstens eine Flüssigkeitsphase und eine Feststoffphase oder in zwei Flüssigkeitsphasen und vorzugsweise eine Feststoffphase, mit zumindest folgenden Merkmalen:
a) eine vertikale Drehachse;
b) ein Trommelunterteil (2) und ein Trommeloberteil (3), in welche ein zu verarbeitendes Produkt, durch ein Zulaufrohr (8) und einen Verteiler (7) in einen Trommelinnenraum (15) führbar ist,
c) wobei der Verteiler einen Verteilerschaft (6), einen konischen Verteilerfuß (8) und im Verteilerfuß (8) ausgebildete Verteilerkanäle (14) in den Trommelinnenraum (15) aufweist,
d) wenigstens einen Flüssigkeitsaustrag und vorzugsweise wenigstens einen Feststoffaustrag,
dadurch gekennzeichnet, dass
e) dass der Verteilerfuß (8) eine unteren Verteilerfußbasis(9) aufweist und einen oberen, getrennt von der konischen Verteilerfußbasis(9) an dem Verteiler (7) montierbaren Verteilerfußabdeckteller (10).
Separatortrommel (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffaustrag Feststoffaustragsöffungen aufweist, die mit einem in der Separatortrommel (1 ) verschieblich geführten Kolbenschieber (31 ) offenbar und verschließbar sind.
Separatortrommel (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Oberseite des Kolbenschiebers (31 ) und der Unterseite der Verteilerfußbasis (9) eine Öffnungskammer (35) ausgebildet ist, die zum Bewegen des Kolbenschiebers (31 ) mit einem Fluid beaufschlagbar ist.
4. Separatortrommel (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerfußbasis (9) und der Verteilerfußabdeckteller (10) konisch ausgebildet sind.
5. Separatortrommel (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerfußabdeckteller (10) auf den Verteilerschaft (6) aufsetzbar ist. 6. Separatortrommel (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerfußabdeckteller (10) im montierten Zustand direkt unterhalb des Tellerpakets (5) angeordnet ist.
7. Separatortrommel (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerfußabdeckteller (10) an seinem Innenumfang eine Stufung (1 1 ) aufweist, die im montierten Zustand auf einer korrespondierenden Stufung (12) des Verteilerschaftes (6) aufliegt.
8. Separatortrommel (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verteilerfußabdeckteller (10) und dem Verteilerschaft (6) eine Dichtung, insbesondere ein Dichtring (13), angeordnet ist.
9. Separatortrommel (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Verteilerfußbasis (9) und dem Verteilerfußabdeckteller (10) ein Verteilerkanal oder mehrere Verteilerkanäle (14) zur Zuleitung von zu verarbeitendem Produkt in den Trommelinnenraum (15) ausgebildet ist/sind. 10. Separatortrommel (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkanäle (14) in Umfangsrichtung durch eine oder mehrere Rippen voneinander getrennt sind.
1 1 . Separatortrommel (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkanäle (14) radial innen in Bohrungen
(19) im Verteilerschaft (6) münden.
12. Separatortrommel (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verteilerkanäle (14) radial bis zum äuße- ren Radius des Verteilerfußes (8) erstrecken, so dass zulaufendes Produkt radial nach außen in den Trommelinnenraum (15) strömen kann.
13. Separatortrommel (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerfußabdeckteller (10) axiale Öffnungen/Bohrungen (1 6) aufweist, so dass zulaufendes Produkt vertikal nach oben in das Tellerpaket (5) strömen kann.
14. Separatortrommel (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Öffnungen (1 6) im Verteilerfußabdeckteller (10) mit Steigekanälen (17) des Tellerpakets (5) fluchten.
15. Separator, gekennzeichnet durch eine Separatortrommel (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
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