DE1146451B - Duesen-Schleudertrommel mit mehreren im Raum ausserhalb des Tellerpaketes uebereinanderliegenden Schlammtaschen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Düsen-Schleudertrommel, aus der die Feststoffe mit einem Teil der Trägerflüssigkeit kontinuierlich durch Düsen am Trommelumfang ausgeworfen werden, während die Trägerflüssigkeit die Trommel in der Nähe der Trommelachse verläßt. Damit die sich im Trennraum der Schleudertrommel von der Flüssigkeit absondernden Feststoffe mit Sicherheit an den Trommelinnenwänden nach außen gleiten, muß der Neigungswinkel von Trommelober- und -unterteil in bezug auf die Trommelachse größer als der natürliche Böschungswinkel der Feststoffe sein.

Im allgemeinen werden an eine Düsenzentrifuge zwei Forderungen gestellt: Die Feststoffe sollen möglichst hoch konzentriert werden, und die Trägerflüssigkeit soll möglichst feststofffrei die Schleudertrommel verlassen. Für eine hohe Konzentrierung der Feststoffe muß der Gesamtdüsenquerschnitt klein und für eine gute Klärung der Flüssigkeit die Schleudertrommel mit einem Tellerpaket versehen und die Gesamttellerfläche groß sein.

Der Trommelinnenraum, dessen Größe vom Trommeldurchmesser und dem genannten Neigungswinkel bestimmt wird, ist deshalb in einen Trennraum und einen Konzentrierraum zu unterteilen. Dabei müssen Düsenzahl und Tellerdurchmesser aufeinander abgestimmt werden, weil die sich zwischen den Düsen bildenden Feststoffkeile nicht in das Tellerpaket hineinwachsen dürfen. Bei einer kleinen Düsenzahl entstehen große Feststoffkeile, die sich weit nach innen erstrecken, so daß auch der Tellerdurchmesser klein gehalten werden muß. Bei einer größeren Düsenzahl bilden sich kleinere Feststoffkeile von geringerer radialer Ausdehnung, so daß in diesem Fall der Tellerdurchmesser größer sein darf. Die Kombination von kleiner Düsenzahl und großem Tellerdurchmesser läßt sich nicht ohne weiteres verwirklichen. Daraus folgt, daß nicht immer neben einer guten Konzentrierung der Feststoffe auch eine gute Klärung der Flüssigkeit zu erreichen ist.

Für jede Schleudertrommel der bisherigen Bauarten liegen Düsenzahl und maximaler Tellerdurchmesser fest. Um eine möglichst hohe Konzentrierung der Feststoffe und ein möglichst feststofffreies Abschleudern der Trägerflüssigkeit zu erzielen, müssen Düsen mit kleiner Bohrung und Teller mit dünnen Abstandlaschen eingesetzt werden. Indessen können die Maßnahmen in dieser Richtung nicht beliebig weit getrieben werden, weil die Größe der abzutrennenden Feststoffteilchen den Mindestquerschnitt der Düsen und den Mindestabstand der Teller bestimmt. Um Düsenverstopfungen und ein Ver-

Düsen-Schleudertrommel

mit mehreren im Raum außerhalb

des Tellerpaketes übereinanderliegenden

Schlammtaschen

Anmelder:
Westfalia Separator A. G., Oelde

Franz Kaldewey, Oelde,
ist als Erfinder genannt worden

schlämmen des Tellerpaketes zu vermeiden, muß eine bestimmte Überdimensionierung vorgenommen werden.

Nun ist aber die Konzentrierung der Feststoffe nicht allein vom Gesamtdüsenquerschnitt, sondern auch vom Feststoffgehalt des Schleudergutes und der Durchsatzleistung der Schleudertrommel abhängig. Großer Gesamtdüsenquerschnitt, geringer Feststoffgehalt des Schleudergutes und kleine Durchsatzleistung ergeben eine geringe, kleiner Gesamtdüsenquerschnitt, hoher Feststoffgehalt des Schleudergutes und große Durchsatzleistung eine hohe Konzentrierung.

Auch die Klärleistung einer solchen Schleudertrommel ist nicht allein von der Größe der Gesamttellerfläche, sondern auch von der Durchsatzleistung abhängig. Daß auch der Unterschied im spezifischen Gewicht zwischen der Trägerflüssigkeit und den Feststoffen den Trennvorgang beeinflußt, kann hier außer Betracht bleiben. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, daß eine Erhöhung der Durchsatzleistung die Konzentrierung der Feststoffe günstig, die Klärung der Trägerflüssigkeit dagegen ungünstig beeinflußt.

Sind bei einer gegebenen Schleudertrommel für die Schleuderbehandlung einer bestimmten Suspension die kleinstmöglichen Düsen eingesetzt und derkleinstmögliche Tellerabstand gewählt, so kann der Gesamtdüsenquerschnitt schon zu groß sein, um die gewünschte Konzentrierung der Feststoffe zu erreichen. Dies ist z. B. der Fall, wenn die einzelnen Feststoffteilchen groß sind, der Feststoffgehalt der Suspension aber gering ist. Ist bei voller Auslastung der Schleudertrommel, d. h. bei einsetzender Trübung der Klarphase, die gewünschte Konzentrierung der Feststoffe

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noch nicht erreicht, so ist man gezwungen, das breiige der Schlammtaschen ein oder mehrere Kanäle zu den Konzentrat in einer nachgeschalteten zweiten Zentri- einzelnen Düsen eines gemeinsamen Düsenkranzes

fuge weiter einzudicken oder einen Teil des Konzen- führen.

trats vor die Düsen zurückzuleiten, um auf diese Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Weise den Konzentrationsfaktor der Schleudertrom- 5 Schleudertrommel wird ihre Höhe vergrößert, so daß

mel zu erhöhen. bei gleichem Gesamtdüsenquerschnitt ein höherer

Nun ist aber nicht jedem Schleudergut eine zwei- Tellersatz untergebracht und bei gleicher Trommelmalige Schleuderbehandlung oder eine dauernde teil- drehzahl die Durchsatzleistung gesteigert werden weise Rezirkulation zuträglich. Zu solchen Schleuder- kann. Je nach der Zahl der Kanäle, die von den eingütern gehören z. B. Suspensionen, die ausgeflocktes io zelnen Feststofftaschen zu den Düsen führen, kann· Eiweiß enthalten. Die Eiweißflocken werden schon auch noch der Tellerdurchmesser vergrößert werden, beim ersten Durchgang durch die Schleudertrommel In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele und vor allem beim Aufschlagen auf die Wand des der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Konzentratfängers so weitgehend aufgesplittert, daß Fig. 1 eine Düsen-Schleudertrommel im lotrechten sie beim zweiten Durchgang nicht mehr abgetrennt 15 Schnitt mit zwei übereinander angeordneten Schlammwerden können, sondern in kolloidaler Feinverteilung taschen,

mit der Trägerflüssigkeit abgehen. Auch bei anderen Fig. 2 einen Horizontalschnitt entsprechend der

Schleudergütern ergibt sich häufig durch die Konzen- Schnittlinie H-II in Fig. 1,

tratrückführung eine Verschlechterung der Klär- Fig. 3 eine Düsen-Schleudertrommel mit drei Überleistung. 20 einander angeordneten Schlammtaschen und

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine pig. 4 eine Skizze, die die Anordnung der Verbin-Düsen-Schleudertrommel zu schaffen, die bei glei- dungskanäle zwischen den Schlammtaschen und den ehem. Durchmesser und gleicher Düsenzahl eine Ver- Düsen zeigt.

größerung der Gesamttellerfläche und damit eine Er- Trornmelunterteil 1 und Trommeldeckel 2 sind mit-

höhung der Durchsatzleistung zuläßt. _{25 tels dnes} Gewinderinges 3 miteinander verbunden.

Es sind bereits Düsen-Schleudertrornmeln bekannt, i_m Trennraum der Schleudertrommel ist ein Stapel deren Konzentrierraum in zwei übereinanderliegende konischer Teller 4 untergebracht, während der Kon-Schlammtaschen unterteilt ist. Bei jener bekannten zentrierraum außerhalb des Tellersatzes durch einen Konstruktion ist jeder der beiden Taschen ein eigener _sj_ch nach innen verjüngenden Vorsprung 5 in zwei Düsenkranz zugeordnet, so daß mit der Vergröße- 30 übereinanderliegende Schlammtaschen 6 a und 6 b rung der Tellerfläche auch die Düsenzahl und damit unterteilt ist. Aus dem radial äußeren Teil dieser der Gesamtdüsenquerschnitt zunimmt. Das Verhält- Taschen führen Kanäle 7 und 8 zu den Düsen 10. nis zwischen Düsenquerschnitt und Tellerfläche bleibt _Das J_n Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete Trommelbei jener Konstruktion somit immer dasselbe. oberteil deutet die Größe des Trommelinnenraumes

In einer anderen bekannten Düsentrommel ist ein 35 an, den die Schleudertrommel bei gleichem Durchsich bis nahe der Trommelwände erstreckender, messer und gleichem Neigungswinkel von Trommel· hohler, mit Waschflüssigkeit beschickbarer und den ober- und -unterteil ohne den Vorsprung 5 haben Trommelinnenraum in zwei übereinanderliegende würde. Die axiale Höhe des Tellereinsatzes wird durch Hälften teilender Rotationskörper mit ebenen Flä- den Vorsprung 5 um etwa 35 % vergrößert, chen vorgesehen, die mit den Trommelwänden enge, 40 Fig. 2 läßt erkennen, daß bei der Normalausführingförmige Passagen bilden, welche zu einem ge- mng der Schleudertrommel nach Fig. 1 (gestricheltes meinsamen Düsenkranz führen. Die Waschflüssigkeit Trommeloberteil) die Feststoffkeile A bis zum Kreis B gelangt durch kleine, über den ganzen Umfang ver- reichen, wenn auf dem Trommelumfang acht Düsen teilte Bohrungen im Hohlkörper in diese Passagen gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Durch die axiale und tritt im wesentlichen zusammen mit der von den 45 Unterteilung des Konzentrierraumes bilden sich entFeststoffen befreiten Schleuderflüssigkeit in der Nähe sprechende Feststoflkeile in den Schlammtaschen 6 a der Trommelachse aus der Schleudertrommel aus. Da und 6 b. Da die radial äußere Begrenzung dieser sich die Feststoffe und die Waschflüssigkeit in diesen Taschen näher zur Trommelachse Megt als die Düsen Passagen im Gegenstrom begegnen, werden spezifisch ίο, werden die Feststoffkeile so weit in das Tellerleichtere Verunreinigungen von der Waschflüssigkeit 50 paket hineinwachsen, wie durch den Kreis C angemitgerissen. Wegen der Ringförmigkeit der Passagen deutet ist. Um Betriebsstörungen zu vermeiden, muß haben diese einen relativ großen Querschnitt, so daß der Tellerdurchmesser entprechend verkleinert wersich in den von dem Einsatzkörper und den Trom- den, was aber mit Rücksicht auf den Gewinn in melwänden gebildeten Taschen keine Feststoffe in axialer Richtung in Kauf genommen werden kann, der üblichen Weise absetzen können. Bezüglich der 55 Wird aber in den Schlammtaschen 6 a und 6 b die Feststoffe stellt also der Trommelinnenraum trotz doppelte Anzahl von Kanälen la, Tb und 8a, 8 b seiner Unterteilung eine Einheit dar. Da außerdem vorgesehen, so entstehen Fetstoffkeile von geringerer ein Teil der Waschflüssigkeit mit den Feststoffen radialer Ausdehnung, wie durch den Kreis D angedurch die Düsen austritt, wird mit dieser Trommel deutet ist. In diesem Fall kann der Tellerdurchmesser eine geringe Konzentrierung bei größerem Reinheits- 60 sogar größer als bei der Normalausführung sein, grad der Feststoffe erreicht. Ein besonders günstiges Diese vorteilhafte Ausführungsform bringt somit eine Verhältnis zwischen Gesamtdüsenquerschnitt und Vergrößerung des Tellersatzes in axialer Richtung Tellerfläche laßt diese Schleudertrommel nicht er- und zusätzlich eine Vergrößerung der TeUerdurchkennen. messer, so daß die Zunahme der Gesamttellerfläche

Die Düsen-Schleudertrommel gemäß der Erfindung 65 bei gleichbleibendem Gesamtdüsenquerschnitt beson-

weist mehrere im Raum außerhalb des Tellerpakets ders groß ist.

übereinanderliegende Schlammtaschen auf und ist da- Fig. 3 zeigt eine Schleudertrommel mit drei über-

durch gekennzeichnet, daß vom radial äußeren Teil einander angeordneten Schlammtaschen 6 a, 6 b und

6 c. Die axiale Verlängerung des Trennraumes ist bei diesem Ausführungsbeispiel besonders augenfällig. Die Anordnung der Kanäle la, Ib, 8 α, Sb, 9 a und 9 b läßt Fig. 4 erkennen.

Damit diese Kanäle leicht angebracht und besser inspiziert werden können, sind erfindungsgemäß die Düsen 10 in einem abnehmbaren Düsenring 11 eingesetzt, der über die Scheudertrommel gestreift wird. Er sitzt bei 12 auf dem Trommelunterteil 1 auf und kann mittels nicht dargestellter Stifte od. dgl. gegen Verdrehung gesichert werden. Die Dichtringe 13 und 14 dichten durch Schleuderkraft den Spalt zwischen dem Trommelunterteil 1 und dem Düsenring 11 ab.

Durch die Vergrößerung der Gesamttellerfläche bei gleichbleibendem Gesamtdüsenquerschnitt kann *5 die Durchsatzleistung der Schleudertrommel erheblich gesteigert und dadurch die Konzentration der abgeschleuderten Feststoffe sowie die Klärleistung der Schleudertrommel beträchtlich erhöht werden. Mit der Düsen-Schleudertrommel gemäß der Erfindung ist es möglich, aus Suspensionen mit niedrigerem Feststoffgehalt die Feststoffe in wesentlich höherer Konzentration und die Trägerflüssigkeit praktisch feststofffrei abzuschleudern. Bei Suspensionen mit höherem Feststoffgehalt gestattet die Schleudertrommel gemäß der Erfindung ebenfalls eine beträchtliche Steigerung der Durchsatzleistung, wobei die Einzeldüsen eine größere Bohrung aufweisen können.

Der Neigungswinkel der Kanäle 7, 8, 9 ist zwar kleiner als der natürliche Böschungswinkel der Feststoffe, jedoch wird eine Ablagerung der Feststoffe durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit in diesen Kanälen verhindert.

Die Düsen-Schleudertrommel gemäß der Erfindung kann auch mit Vorteil eingesetzt werden, wenn neben dem Abschleudern von Feststoffen auch ein Zerlegen der Trägerflüssigkeit in zwei Komponenten stattfinden soll.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Düsen-Schleudertrommel mit mehreren im Raum außerhalb des Tellerpaketes axial übereinanderliegenden Schlammtaschen, dadurch gekenn zeichnet, daß vom radial äußeren Teil der Schlammtaschen (6 a, 6 b, 6 c) ein oder mehrere Kanäle (7, 8,9) zu den einzelnen Düsen (10) eines gemeinsamen Düsenkranzes führen.

2. Düsen-Schleudertrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (10) in einen über die Schleudertrommel zu streifenden Düsenring (11) eingesetzt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 559 138;
britische Patentschrift Nr. 697 606;
USA.-Patentschrift Nr. 1923 454.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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