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Zentrifuge mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen Austragen von
Feststoffen Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge mit einer Einrichtung
zum kontinuierlichen Austragen von Feststoffen und einer feststehenden, das Feststo$austragende
der Schleudertrommel unmittelbar umfassenden Sammelrinne, die mit dem Innenraum
der Schleudertrommel durch einen Ringspalt verbunden und mit einem tangential angeschlossenen
Ablaufrohr versehen ist.
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Die bekannte Zentrifuge dieser Art dient zum Schleudern von Zuckerfüllmassen,
aus denen der durch die Zentrifugalkraft in der Schleudertrommel vom Syrup befreite
und am Trommelende ausgetragene fertige Zucker von der Sammelrinne aufgefangen und
durch das Ablaufrohr abgeführt wird. Bei der Verwendung dieser Zentrifugen zum Zentrifugieren
von Schleudergütern, deren die Schleudertrommel verlassende Schleudergutfeststoffe
im feuchten und klumpigen Zustand anfallen, hat sich herausgestellt, daß dieser
Feststoff an der Innenwand des Ablaufrohres anhaftet und es verstopft. Außerdem
verursacht das durch das Ablaufrohr abgeführte klumpige Austraggut ein Endprodukt
ungleicher Beschaffenheit, die eine Weiterverarbeitung dieses Gutes behindert. Es
ist weiterhin bei einem Separator zur Verarbeitung von Suspensionen bekannt, den
sich an der tiefsten Stelle der stehend gelagerten Schleudertrommel ansammelnden
Feststoff durch auf deren Boden angeordnete umlaufende radiale Propellerflügel mit
der Restflüssigkeit zu verrühren, um den Feststoff fließfähig zu erhalten und hierdurch
ein Verstopfen der im Trommelboden vorgesehenen Ablaufkanäle für den Schlamm zu
verhindern. Diese Rührvorrichtung ist jedoch bei Zentrifugen der eingangs beschriebenen
Art nicht anwendbar, weil der bei diesen Zentrifugen aus der Schleudertrommel ausgetragene
Feststoff einen so geringen Flüssigkeitsgehalt aufweist, daß er durch eine Verrührvorrichtung
nicht in einen fließfähigen Zustand übergeführt werden kann, um ein Verstopfen des
Ablaufrohres zu vermeiden. Ferner ist es bei Mühlen mit waagerecht gelagerten Mahlscheiben
und einem zwischen diesen gebildeten Austrittsspalt für das Mahlgut bekannt, am
Mantel der unteren umlaufenden Mahlscheibe eine oder mehrere Räumschaufeln zu befestigen,
die das aus dem Austrittsspalt austretende Gut aus einem ringförmigen Sammelraum
zu einer Austragö$nung im Boden dieses Raumes fördern sollen, um es aus der Mühle
auszutragen. Da die obere Mahlscheibe stillsteht, tritt das Mahlgut mit halber Umlaufgeschwindigkeit
der unteren Mahlscheibe aus dem Austrittsspalt aus und wird daher infolge der Schlagwirkung
der Räumschaufeln weiter zerkleinert, was insbesondere bei kristallirischen Schleudergütern
zu einer unerwünschten Beschädigung der Kornstruktur führt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zentrifuge der eingangs
geschilderten Art so weiterzubilden, daß Zusammenballungen des Austraggutes beseitigt
werden, um ein Verstopfen des Ablaufrohres zu vermeiden, ohne daß jedoch ein Zerstören
der Kornstruktur des Gutes auftreten kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
in der Sammelrinne von dieser im Abstand ummantelte, an sich bekannte Räumplatten
anzuordnen, die durch den Ringspalt hindurch mit dem diesem benachbarten Trommelrand
verbunden sind. In vorteilhafter Weise ist der benachbarte Trommelrand bei Schubzentrifugen
vom Austragende der Schleudertrommel und bei Schneckenzentrifugen vom Ende der Schneckentrommel
gebildet.
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Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß der mit etwa der Umfangsgeschwindigkeit
der Räumschaufeln aus der Schleudertrommel in die Sammelrinne austretende Schleudergutfeststoff
infolge der Reibung auf der Innenwand der Sammelrinne bei seinem Weg zum Ablaufrohr
gegenüber den Räumplatten zurückbleibt, wobei beim Durchgang durch den Spalt zwischen
der Räumplatte und der Rinneninnenwand die Zusammenballungen des Gutes beseitigt
werden, ohne daß es dabei zu einem Beschädigen des Schleudergutkornes kommen kann.
Darüber hinaus wird durch die Sogwirkung der Räumplatten ein starkes Abbremsen des
Austraggutes auf seinem Weg
durch die Sammelrinne vermieden, so
daß durch die hohe Eintrittsgeschwindigkeit dieses Gutes in das Ablaufrohr eine
überführung des Gutes zu einer entfernt liegenden Weiterverarbeitungsstelle mittels
einer einfachen Rohrleitung ermöglicht wird.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. 1 einen Längsschnitt durch eine Schubzentrifuge
mit der am Zentrifugengehäuse angeordneten Sammelrinne und den von dieser ummantelten,
arn Trommelrand der Schleudertrommel befestigten Räumplatten, Abb. 2 einen Querschnitt
durch die Sammelrinne der Schubzentrifuge nach der Schnittlinie I1-11 in Abb. 1,
Abb. 3 den Längsschnitt durch die Schubzentrifuge nach Abb. 1 mit einer Ringkammer
am inneren Ende der Sammelrinne zum Zuführen von Heißgas bzw. -dampf, Abb. 4 einen
Querschnitt durch die Sammelrinne der Schubzentrifuge nach der Schnittlinie IV-IV
in Abb. 3, Abb. 5 einen Längsschnitt durch eine Schneckenzentrifuge mit einer Sammelrinne
und einer diese umschließenden Kammer zum Zuführen von Heißgas oder -dampf, Abb.
6 einen Querschnitt durch die Sammelrinne der Schneckenzentrifuge nach der Schnittlinie
VI-VI in Abb. 5, Abb. 7 einen Längsschnitt durch eine Sammelrinne mit einer von
dieser umschlossenen, kammartig ausgebildeten Räumplatte und Abb. 8 einen Schnitt
durch einen Teil einer Sammelrinne mit einem Schieber zum Verändern der Gutaustrittsöffnung.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 stellt eine Schubzentrifuge dar,
die in üblicher Weise eine zylindrische, perforierte und waagerecht gelagerte Schleudertrommel
1 mit einer Siebeinlage 2 und ein Auffanggehäuse 3 für die abgeschleuderte Flüssigkeit
aufweist. Zum Zuführen des Schleudergutes ist in bekannter Weise ein Einlaufrohr
4 mit einem Einlauftrichter 5 vorgesehen, der an einen Schubboden 6 befestigt ist.
Wie gleichfalls bekannt, wird der Schubboden 6 durch eine in der hohlen Trommelwelle
7 geführte Schubstange 8 in hin- und hergehende Bewegung versetzt. Hierdurch erfolgt
der schrittweise Vorschub des auf dem Trommelmantel 9 abgelagerten Einlaufgutes
zum Austragende 10 der Schleudertrommel l und anschließend das schubweise Ausstoßendes
entwässerten Schleudergutfeststoffes aus der Schleudertrommel 1 über das Austragende
10. Zum Auffangen des am offenen Trommelende ausgetragenen Schleudergutes ist eine
Sammelrinne 11 vorgesehen. Diese umschließt das offene Austragende 10 ringförmig
und ist mittels eines Ringflansches 1.2 an dem Auffanggehäuse 3 für die abgeschleuderte
Flüssigkeit befestigt. Der Querschnitt der in der Zeichnung dargestellten Sammelrinne
11. ist U-förmig. Er kann aber auch eine andere Form aufweisen, z. B. V-förmig
sein. An der äußeren Stirnwand 13 dieser Rinne ist ein in den Schleuderraum 14 reichender
Hohlzylinder 15 angeordnet, dessen Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser der
auf dem Trommelmantel 9 lagernden Schleudergutschicht entspricht. Durch diese Ausbildung
der Sammelrinne 11 wird nicht nur ein Herausschleudern des aus der Schleudertrommel
l in diese eintretenden Gutfeststoffes, sondern auch das Eindringen von größeren
Luftmengen in die Sammelrinne 11 verhindert. Es sind ferner Räumplatten
16 in radialer Richtung am Trommelrand 18 der Schleudertrommel 1 gleichmäßig
am Trommelumfang verteilt angeordnet und mittels Pratzen 17 am Trommelrand 18 befestigt.
Der Umriß dieser Räumplatten entspricht etwa der Innenform der Sammelrinne 11, jedoch
sind diese Platten kleiner als die innere Querschnittsfläche der Sammelrinne 11,
so daß die Räumplatten 16 in einem Abstand von dieser Rinne ummantelt werden. Durch
diese Räumplatten 16 wird das in die Sammelrinne 11 ausgetragene Schleudergut erfaßt
und von diesen bei ihrem Umlauf mitgenommen. Dabei werden die größeren Schleudergutbrocken
im Zwischenraum 19 zwischen dem Innenmantel der Sammelrinne 11 und dem Außenrand
der Räumplatten 16 zerkleinert, so d,aß das Schleudergut aus dem tangential an die
Sammelrinne 11 angeschlossenen Ablaufrohr 20 in weitgehend zerkleinertem Zustand
austritt. Durch die Räumplatten 16 wird das Schleudergut gleichzeitig auch so beschleunigt,
daß es ohne eine besondere Fördereinrichtung in eine an das Ablaufrohr
20 angeschlossene, der weiteren Verarbeitung des Schleudergutes dienende
Vorrichtung, z. B. eine Mühle, einen Klärbottich od. dgl. gelangt.
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Die Schubzentrifuge nach Abb.3 entspricht in ihrem Aufbau der Schubzentrifuge
nach Abb. 1, jedoch ist am inneren Ende des Hohlzylinders 15 eine Ringkammer 21
vorgeordnet, die einen gegen die Schleudergutschicht gerichteten Ringspalt 22 oder
Düsen aufweist. Durch ein an diese Ringkammer 21 angeschlossenes Zuführungsrohr
23 wird ein heißes gasförmiges Medium, z. B. Heißluft, Dampf oder ein inertes heißes
Gas in diese eingeleitet, das sich mit dem Austraggut mischt, es vortrocknet und
in eine an das Ablaufrohr 20 angeschlossene Trocknungsvorrichtung, wie einen Ringtrockner,
fördert. Ein solcher Ringtrockner besteht in bekannter Weise aus einem ringförmigen
Rohr, in dem das zu trocknende Gut mittels Warmluft tangential eingeführt wird.
Die weniger feuchten Gutteilchen werden beim Umlauf des Gutes im ringförmigen Rohr
infolge ihres geringeren spezifischen Gewichtes von den feuchteren Gutteilchen an
die innere Wand des Rohres gedrängt und durch COffnungen in dieser Wand mittels
eines Exhaustors dem Ringraum entnommen, während die feuchteren Gutteilchen. im
ringförmigen Rohr weiter kreisen, bis sie infolge des Flüssigkeitsentzuges durch
die Heißluft in den inneren Austragbereich gelangen und ausgetragen werden. Die
Ringkammer 21 kann sich auch über die gesamte Länge des Hohlzylinders 15 erstrecken,
dessen Außenmantel den Innenmantel der Ringkammer 21 bildet. In diesem Fall sind
zur Zuleitung des Heißmediums zum Schleudergut auf der gesamten Mantelfläche des
Hohlzylinders 15 verteilte Durchtrittsöffnungen wie Düsen, Bohrungen od. dgl. im
Hohlzylindermantel vorgesehen.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abb.5 zeigt die Anwendung der Erfindung
an einer Schneckenzentrifuge der üblichen Bauart. Die Sammelrinne 11 ist
dabei in der gleichen Weise wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel angeordnet.
Desgleichen können auch die Räumplatten 16 in der vorbeschriebenen Weise am Trommelrand
17 der Schleudertrommel 1 befestigt sein. Bei Schneckenschleudern besteht jedoch
auch die Möglichkeit, diese Räumplatten
am Trommelrand 24 der Schneckentragtrommel
25 anzubringen, wie dies in Abb.5 dargestellt ist. Zum Zuführen des Heißmediums
muß bei diesen Zentrifugen allerdings die Ringkammer21a an der Sammelrinne 11 angeordnet
werden, weil ihre Unterbringung im Schleuderraum 14 infolge Platzmangels nicht möglich
ist. Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 5 ist diese Ringkammer 21a durch einen den
zugänglichen äußeren Teil der Sammelrinne 11 umschließenden Mantel gebildet, wobei
der Außenmantel der Sammelrinne den Innenmantel der Ringkammer 21a darstellt. Zum
Zuführen des Heißmediums aus dieser Ringkammer 21a zum Austraggut sind Durchtrittsöffnungen
am Umfang der Sammelkammerwand vorgesehen, die durch hohle an der radialen Stirnwand
offene Nasen 26 so überdeckt sind, daß das Austraggut nicht durch diese öffnungen
in die Ringkammer 21a für das Heißmedium gelangen kann. Zum Zuführen dieses Mediums
ist an die Ringkammer 21 u ein Zuführungsrohr 27 angeschlossen. Um die Zerkleinerungswirkung
der Räumplatten 16 zu erhöhen, können diese, wie in Abb. 7 dargestellt ist, kammartig
ausgebildet und auf dem Innenmantel der Sammelrinne 11 Stifte 28 angeordnet sein,
die in die Kammlücken 29 eingreifen. Da bei Schubzentrifugen der Auswurf des Schleudergutes
stoßweise erfolgt, wird auch der Austritt des zerkleinerten Schleudergutes aus dem
Ablaufrohr 20 in dieser Weise erfolgen. Manche an das Ablaufrohr 20 anschließbare
Verarbeitungsvorrichtungen, wie der vorbeschriebene Ringtrockner, erfordern indessen
ein kontinuierliches Eintragen des Zulaufgutes. In diesen Fällen kann ein gleichmäßiger
Austritt des Austraggutes aus dem Ablaufrohr 20 der Sammelrinne 11 dadurch erzielt
werden, daß das Ablaufrohr 20 in Abhängigkeit von der Austragmenge und der Beschaffenheit
des Austraggutes mehr oder weniger verschlossen wird. Wie in Abb.8 dargestellt,
kann hierzu beispielsweise ein Schieber 30 an dem Außenmantel der Sammelrinne 11
verschiebbar angeordnet sein, der in einem Schlitz zwischen der Sammelrinne 11 und
dem an diese angeschlossenen Ablaufrohr 20 eingreift und der beim Einschieben in
den Schlitz die Einmündungsöffnung des Ablaufrohres 20 in die Sammelrinne 11 verkleinert.
Hierdurch kann der Ablauf des Schleudergutes aus der Sammelrinne 11 verzögert und
dieser kontinuierlich gestaltet werden.