DE1075502B - Zentnfugenanlagc - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zentrifugenanlage mit getrennten Auslaßleitungen für einen Haupt- und
einen Nebenbestandteil der Schleuderflüssigkeit, wobei in der Auslaßleitung für den abgetrennten Nebenbestandteil
eine Regeleinrichtung in Gestalt einer Kammer mit einem Schwimmer vorgesehen ist und
der Schwimmer in Abhängigkeit von der die Kammer durchfließenden Menge des Nebenbestandteils ein
Schaltorgan für den Antrieb der Zentrifuge und ihrer Speisevorrichtung in dem Sinn beeinflußt, daß das
Schaltorgan beim Ansteigen der Flüssigkeit in der Schwimmkammer den Antrieb unterbricht.
Die Zentrifugalreinigung von ölen, wie beispielsweise
Heizöl, Schmieröl und Isolieröl, ist an sich bekannt und allgemein gebräuchlich. In den Anlagen für
diesen Zweck werden aus dem Öl verhältnismäßig geringe Mengen an wäßriger Verunreinigung entfernt,
und in der Tat ist der Anteil wäßriger Verunreinigung im allgemeinen so gering, daß die Schleudertrommel
zunächst teilweise mit Wasser angefüllt werden muß, das als »Verschluß« im Trommelinneren wirken soll,
um bei Inbetriebnahme der Anlage das Austragen wesentlicher Ölmengen durch den Wasserauslaß zu
verhindern. Wenn sich danach die Anlage im vollen Betrieb befindet, dienen die verhältnismäßig geringen
Mengen des in der Schleudertrommel aus der Behandlungsflüssigkeit ausgeschleuderten Wassers zur Aufrechterhaltung
des »Verschlusses« im Trommelinneren. Dann wird jede darüber hinaus gehende, in der Schleudertrommel ausgeschleuderte Wassermenge
über den Wasserauslaß aus der Anlage ausgetragen. Wenn aus irgendeinem Grund der Wasserverschluß
im Trommelinneren aufhört, tritt das abgetrennte öl durch beide Auslässe der Schleudertrommel aus, also
nicht nur durch den eigentlichen ölauslaß, sondern auch durch den Wasserauslaß. Da der Wasserauslaß
der Anlage gewöhnlich in ein Abwasserbecken oder einen Abwasserkanal mündet, ergibt sich die Notwendigkeit
einer ständigen Überwachung, wenn ein Verlust an wertvollem öl vermieden werden soll.
Die Erfindung bezweckt, eine Anlage der beschriebenen Art in der Richtung zu verbessern, daß sie den
Betrieb selbsttätig einstellt, sobald die Flüssigkeitsmenge, die über den Weg für denjenigen Bestandteil
ausgetragen wird, der den kleinen Bruchteil der gesamten Schleuderflüssigkeit darstellt, einen vorher
festgelegten Normalwert überschreitet. Dies wird nach der Erfindung dadurch erzielt, daß der Unterteil der
Kammer für den Schwimmer, durch eine koaxiale zylindrische Wand in einen Mittelraum und einen
diesen umgebenden Ringraum aufgeteilt ist, der Einlaß zu dem Ringraum führt und der Auslaß von dem
Mittelraum abgeht, während die mittlere zylindrische Wand den Sitz für den Schwimmer sowie einen Über-Zentrifugenanlage
Anmelder:
The DeLaval Separator Company,
Poughkeepsie, N. Y. (V. St. A.)
Poughkeepsie, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: E. Kipp und Dipl.-Ing. F. Baumbach,
Patentanwälte, Hamburg 1, Glockengießerwall 2-4
Patentanwälte, Hamburg 1, Glockengießerwall 2-4
Beansprudite Priorität:
V. St. v. Amerika vom 25. März 1955
V. St. v. Amerika vom 25. März 1955
James Edward Cook, Poughkeepsie, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden
lauf für die Flüssigkeit bildet, wobei die Oberkante der mittleren zylindrischen Wand mit Einkerbungen
mit einem solchen Gesamtdurchtrittquerschnitt versehen ist, daß bei einer geringeren als der normalen
Durchflußmenge der Schwimmer auf seinem Sitz verbleibt.
Die Erfindung ist in ihren Einzelheiten an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der
Zeichnung veranschaulicht ist.
Fig. 1 zeigt eine Anlage für die Reinigungsbehandlung einer Flüssigkeit nach der Erfindung in schematischer
Darstellung;
Fig. 2 stellt im größeren Maßstab die Regeleinrichtung
der Anlage im Schnitt dar.
In Fig. 1 wird die zu reinigende Flüssigkeit, z.B. mit Wasser verunreinigtes öl, aus dem Speisebehälter 10 mit
der von einem Motor 13 angetriebenen Pumpe 12 durch eine Leitung 11 angesaugt und durch eine Leitung 14
zu einer vom Motor, 16 angetriebenen Reinigungszentrifuge 15 gefördert. Im Inneren der Schleudertrommel
der Zentrifuge 15 wird die zugeführte Flüssigkeit in ihren schwereren und leichteren Bestandteil
zerlegt; der leichtere, den Hauptanteil ausmachenden Bestandteil, das Öl, wird durch einen
Sammeldeckel 15 a der Zentrifuge ausgetragen und strömt von hier über eine Auslaßleitung 15 b zu einem
nicht dargestellten Sammelbehälter. Der schwerere Bestandteil — der Nebenbestandteil, hier das Wasser—
wird aus der Schleudertrommel in einen Sammeldeckel 15 c ausgetragen und strömt von hier aus über eine
Auslaß leitung 15 d zu einer zweiten, nicht dargestellten S ammel vorrichtung.
909 729/161
Die Regelvorrichtung ist bei 17 dargestellt und in die Auslaßleitung 15 d für den auszentrifugierten
Nebenbestandteil der Flüssigkeit — das Wasser — eingeschaltet.
Die Anlage weist ein Absperrventil 18 auf, das in die Speiseleitung 14 der -Zentrifuge 15 eingebaut ist.
Das Ventil 18 kann (wie in Fig. 1 dargestellt) als ein über eine Magnetspule elektrisch gesteuerter Hahn
ausgebildet oder zur mechanischen Betätigung eingerichtet sein und spricht auf eine Einwirkung durch
die Regelvorrichtung 17 an:
Die Regelvorrichtung umfaßt einen Schalter, der elektrisch mit den Regelorganen der Anlage verbunden
ist, die ihrerseits aus dem Ventil 18 und den Motoren 13 und 16 zum Antrieb der Pumpe 12 bzw. der Zen- ig
trifuge 15 bestehen. Gemäß Fig. 1 ist der Schalter der Regelvorrichtung 17 an die elektrische Leitung 19 angeschlossen,
die die Regeleinrichtung aus der elektrischen Leitung 19 α mit Strom versorgt.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für die Regelvorrichtung 17 dargestellt. Das Gehäuse 20 der Regelvorrichtung
weist einen im wesentlichen kreisförmigen Teil mit den Einlaß- und Äuslaßstutzen 21 und 22
auf, mit denen die Vorrichtung mit der Anlage verbunden ist, sowie einen im wesentlichen rechteckigen
Oberteil 20», der den elektrischen Schalter 23 einschließt. Der Schalter kann- mittels zweier Stifte 24
und 25 betätigt werden, die durch die Wand des Oberteils 20 α hindurchgeführtisind;
Der Stift 24 erstreckt sich vom Schalter 23 durch den Boden des Oberteils 20 a und ist fest und dicht
mit einer biegsamen Scheibe oder Membran 26 verbunden, die mittels Schraubenbolzen 20 b zwischen den
Gehäuseteilen 20 und 20a eingespannt ist. Durch die so eingespannte Membran 26 wird eine luftdicht abgeschlossene
Schwimmerkammer 27 gebildet, über welche die Einlaß- und Auslaßstutzen 21 und 22 miteinander
in Verbindung stehen. Das untere Ende des Stiftes 24 ragt durch die Membran 26 in die Kammer
27, wo es fest mit einem hier angeordneten Schwimmer
28 verbunden ist. Auf diese Weise wird der Schalter 23 durch das Steigen und Fallen des Schwimmers 28
in der Kammer 27 betätigt. Zur Sichtbeobachtung des Flüssigkeitsstromes durch die Kammer 27 kann der
Teil 27 a der Wand des Gehäuses 20, der den Oberteil der Kammer 27 bildet, aus Glas oder einem anderen
durchsichtigen Stoff bestehen.
Der Stift 25 ragt durch den Oberteil 20 a des Gehäuses
hindurch und ist mit dem Rückschaltknopf des Schalters 23 verbunden. Somit bildet der Stift 25 ein
von Hand zu betätigendes Rückschaltorgan, mit dem man den Schalter nach Betätigung durch den Schwimmer
zurückschalten und dadurch den Betrieb der Anlage fortsetzen kann.
Der Auslaßstutzen 22 ist durch einen rohrförmigen Ansatz 22a mit der Kammer 27 verbunden. Das Rohr
22 a kann, wie dargestellt, ein als Teil des Gehäuses 20 ausgebildeter konzentrischer Zylinder sein. Das
obere Ende des Rohres 22 α ragt über den durch den Einlaßstutzen. 21 festgelegten Flüssigkeitsstand hinaus
und dient so als Überlauf, über den alle durch den Stutzen 21 eintretende Flüssigkeit strömen muß, um
den Auslaßstutzen 22 zu erreichen. Das obere Ende des Ansatzes 22a weist Einkerbungen 22 & auf; der
Schwimmer 28 sitzt im normalen Betrieb der Anlage auf den oberen Kanten der Einkerbungen, auf. Die
Größe der Einkerbungen 22 & hängt von der normalen Durchüußmenge an Wasser oder dem abgetrennten
Nebenbestandteil des Schleudergutes ab. Das bedeutet, die durch die Einkerbungen bestimmten Durchströmquerschnitte
lassen im Höchstfall nur wenig mehr als die normale Durchflußmenge des abgetrennten Wasserbestandteils
abströmen.
In der folgenden Beschreibung der Arbeitsweise der Zentrifugenanlage nach der Erfindung ist die genannte
Reinigung von öl als Beispiel gewählt. Das von Verunreinigungen zu befreiende Öl wird aus dem
Speisebehälter 10 über die Leitung 11 durch die vom Motor 13 angetriebene Pumpe 12 angesaugt und der
Reinigungszentrifuge 15 über die Leitung 14 und das im Normalbetrieb offene Ventil 18 zugeführt. Im
Inneren der vom Motor 16 angetriebenen Schleudertrommel wird in an sich bekannter Weise das verunreinigte
Öl in seine Bestandteile, d. h. in als Verunreinigung vorhandenes Wasser und in reines öl zerlegt.
Das den schwereren Bestandteil darstellende Wasser wird gegen den Umfang der Schleudertrommel
geschleudert und aus dieser über die Auslaßleitung 15 d ausgetragen. Das den leichteren Bestandteil
darstellende gereinigte öl strömt zur Mitte der Schleudertrommel und wird von hier über die Anlaßleitung
15 & ausgetragen und je nach den Umständen zur Lagerung gesammelt oder sofort weiterverwendet.
Die Durchflußmenge an Flüssigkeit in der Auslaßleitung 15 d, d. h. die Durchflußmenge der unter gewöhnlichen
Bedingungen ausgetragenen wäßrigen Verunreinigung ist gering und kann sogar aussetzen.
Diese Durchflußmenge bildet einen verhältnismäßig geringen Bruchteil der Austragmenge des gereinigten
Öls und ist demgemäß gut dazu geeignet, beim Durchgang durch die Regeleinrichtung 17 den Regelvorgang
zu bewirken.
Die Flüssigkeit aus der Auslaßleitung 15 d gelangt über die Leitung 15 e zum Einlaßstutzen 21 (Fig. 2)
und strömt nach Auffüllen der von dem Gehäuse 20 und dem Ansatz 22 a begrenzten Kammer 29 über den
von den Einkerbungen 22 b gebildeten Überlauf in den Ansatz 22 a; aus diesem strömt sie durch den Auslaßstutzen
22 und die Rohrleitung 15/ (Fig. 1) in die Abwasserleitung 31.
Wie beschrieben, wird der Durchflußquerschnitt für die aus der Kammer 29 in den Ansatz 22 a abströmende
Flüssigkeit durch die Abmessungen der Einkerbungen 226 bestimmt; er ist auf ein nur geringes Ansteigen
der normalen Durchflußmenge der durch den Einlaßstutzen21 in die Regelvorrichtung eintretenden Flüssigkeit
abgestellt. Sollte die Schleudertrommel anfangen, ihren Wasserverschluß zu verlieren, was beispielsweise
durch eine zeitweilige Minderung des Anteils an wäßriger Verunreinigung in der Behandlungsflüssigkeit
eintreten kann, so wird etwas öl zusammen mit dem Wasser aus der Trommel durch die Auslaßleitung 15 d
ausgetragen und in die Kammer 29 strömen. Die sich hier ansammelnde Flüssigkeit wird in hohem Grad
einer Beruhigung unterworfen, so daß sich in ihr das öl und das Wasser trennen, wobei das öl die obere
Schicht und das Wasser die untere Schicht bildet.
Zuerst wird die oben auf dem Wasser entstandene ölschicht durch die Einkerbungen 22 b zur Rohrleitung
15/ strömen; beim Ansteigen der Zufuhr von öl und Wasser zur Kammer 29 wird jedoch die ölschicht
über die Einkerbungen 22 b angehoben und sich in der Kammer 27 ansammeln, wo sie durch die Gehäusewand
27 α mit dem Auge wahrnehmbar ist. Das Gewicht des Schwimmers 28 ist so bemessen^ daß er nur
bei fast vollständigem Eintauchen in die ölschicht angehoben
wird, und wenn die ölschicht über die Ebene der Oberkante der Einkerbungen 22 & ansteigt, wird
eher Wasser als Öl in das Rohr 22 α strömen. Wenn die anomale Durchflußmenge nicht langer als einen
Augenblick andauert, strömt ein geringer Überschuß des gewöhnlichen Wasserstromes über den Ansatz 22 α
zur Abwasserleitung. Wenn die normale Menge an wäßriger Verunreinigung in der Behandlungsflüssigkeit
wieder vorhanden ist, erlangt die umlaufende Trommel ihren Wasserverschluß zurück, und das Abströmen von öl in den durch die Regelvorrichtung 17
fließenden Wasserauslaßstrom hört auf. Infolgedessen wird der ölstand in der Kammer 27 allmählich fallen,
und schließlich wird der letzte Rest der Ölschicht über die Einkerbungen 22 & zur Rohrleitung 15 f abfließen.
Aus der beschriebenen Arbeitsweise der Zentrifugenanlage nach der Erfindung ist ersichtlich, daß nur eine
geringe ölmenge während eines zeitweiligen übernormalen Durchflusses durch die Auslaßleitung 15 d
zur Abwasserleitung verlorenging, und während dieser Zeit konnte ein Bedienungsmann mit dem Auge beobachten,
daß die Anlage aus dem Gleichgewicht gekommen war. Wenn die umlaufende Trommel weiteres
öl durch die Auslaß leitung 15 d ausgetragen hätte, ware der ölstand in der Kammer 27 weiter angestiegen
und hätte schließlich den Schwimmer 28 angehoben. Durch das Anheben des Schwimmers 28 wird
durch den Schalter 23 der Stromkreis geöffnet, in welchem die das Absperrventil 18 offenhaltende
Magnetspule wie auch die Motoren 13 und 16 für die Pumpe 12 und die Reinigungszentrifuge 15 liegen.
Dementsprechend wird durch das Öffnen dieses Stromkreises durch den Schalter 23 die Zufuhr der Behandlungsflüssigkeit
zur Reinigungszentrifuge und dieZentrifuge selber selbsttätig abgeschaltet, so daß kein
weiteres Öl in die Abwasserleitung verlorengehen kann. Nachdem der Bedienungsmann die Zufuhrmenge der
Anlage wieder eingestellt hat, kann der Schalter 23 durch Drücken des Rückschaltknopfes 25 in seine geschlossene
Betriebsstellung zurückgeschaltet werden, wodurch die Anlage wieder in Betrieb gesetzt wird.
Der Oberteil der Schwimmerkammer im Gehäuse 201
dient zum Abfangen des leichteren Bestandteils — des Öls — während jeder kurzen Dauer eines übernormalen
Durchflusses durch die Wasserauslaßleitung 15 d infolge einer Unterbrechung des Wasserverschlusses in
der Schleudertrommel. Die Ansammlung einer wesentlichen Menge solchen Öls kann durch die durchsichtige
Wand 27 a beobachtet werden, so daß der Bedienungsmann
den Strom aus der Auslaßleitung 15 d statt in die Abwasserleitung in einen Behälter ablenken kann,
beispielsweise mittels des auf der Abwasserleitung 31 vorgesehenen abnehmbaren Trichters; dadurch wird
sogar ein geringer, in die Abwasserleitung gehender Ölverlust verhindert, der durch Entleeren des abgefangenen
Öls aus der Schwimmerkammer hervorgerufen wird, wenn der normale Durchfluß wieder
erreicht oder wenn die Anlage durch Betätigung des Schalters 23 selbsttätig abgeschaltet wird.
Die Regelvorrichtung 17 kann auch auf einen Strom irgendwelcher übernormaler Wassermengen durch die
Anlage ansprechen. Dieses Wasser wird1 im Innern der umlaufenden Zentrifugentrommel aus dem Öl entfernt
und über die Auslaßleitung 15 d der Regelvorrichtung zugeführt. Wenn die in die Kammer 29 eintretende
Wasserdurchflußmenge die durch die Einkerbungen b zur Rohrleitung 15 f abströmende Menge übersteigt,
hebt sich der Wasserspiegel in der Kammer 27 und zwingt den Schwimmer 28 zum schnellen Steigen,
wodurch der Stromkreis des Absperrventils 18 und der Motoren 13 und 16 in der beschriebenen Weise
geöffnet wird. Infolgedessen schaltet die Regelvorrichtung der Zentrifugenanlage nach der Erfindung die
Anlage auch dann ab, wenn eine merkliche Erhöhung des Gehalts der Behandlungsflüssigkeit an wäßriger
Verunreinigung eintritt.
Claims (3)
1. Zentrifugenanlage mit getrennten Auslaßleitungen für einen Haupt- und einen Nebenbestandteil
der Schleuderflüssigkeit, wobei in der Auslaßleitung für den abgetrennten Nebenbestandteil
eine Regeleinrichtung in Gestalt einer Kammer mit einem Schwimmer vorgesehen ist und der
Schwimmer in Abhängigkeit von der die Kammer durchfließenden Menge des Nebenbestandteils ein
Schaltorgan für den Antrieb der Zentrifuge und ihrer Speisevorrichtung in dem Sinn beeinflußt,
daß das Schaltorgan beim Ansteigen der Flüssigkeit in der Schwimmerkammer den Antrieb unterbricht,
dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteil der Kammer (27) für den Schwimmer (28) durch
einen koaxialen zylindrischen Ansatz (22 a) in einen Mittelraum und eine diesen umgebende
Kammer (29) aufgeteilt ist, der Einlaßstutzen (21) zu der Kammer (29) führt und der Auslaß stutzen
(22) von dem Mittelraum abgeht, während der Ansatz (22a) den Sitz für den Schwimmer (28)
sowie einen Überlauf für die Flüssigkeit bildet, wobei die Oberkante des Ansatzes (22 a) mit Einkerbungen
(22 b) mit einem solchen Gesamtdurchtrittquerschnitt versehen ist, daß bei einer geringeren
als der normalen Durchflußmenge der Schwimmer auf seinem Sitz verbleibt.
2. Zentrifugenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (23) ein Absperrventil
(18) in der Speiseleitung der Zentrifuge in dem Sinn beeinflußt, daß es das Ventil beim Ansteigen
der Flüssigkeit in der Schwimmerkammer (27) in seine Schließstellung bringt.
3. Zentrifugenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (23) als elektrischer
Schalter in der elektrischen Leitung (19) für die Motoren (16,13) der Reinigungszentrifuge
(15) und ihre Speisepumpe (12) angeordnet ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Prospekt »De Laval Emergency Breakover Switch«
Prospekt »De Laval Emergency Breakover Switch«
S.A. 868-8-53;
»Instructions De Laval Emergency Breakover
Switch« F-3145.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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