DE1080027B

DE1080027B - Regelvorrichtung fuer Vollmantelzentrifugen

Info

Publication number: DE1080027B
Application number: DEA30509A
Authority: DE
Inventors: Henric Wilhelm Thylefors
Original assignee: Separator AB
Current assignee: Alfa Laval Holdings Amsterdam AB
Priority date: 1957-12-28
Filing date: 1958-10-10
Publication date: 1960-04-14
Also published as: US3052401A; NL231529A; FR1229681A; SE167902C1; NL103636C; GB860573A

Description

Bei Zentrifugen mit einer Vollmanteltrommel, in deren Auslaß eine Schäleinrichtung vorgesehen ist, die in unmittelbarer Verbindung mit einer Rohrleitung steht, oder bei denen diese Rohrleitung mit einer im Auslaß aus der Schleudertrommel angeordneten Pumpe verbunden ist, kann die Druckenergie oder die Geschwindigkeit, welche die abgetrennte Flüssigkeit beim Verlassen der Schleudertrommel hat, zum Fördern der Flüssigkeit durch die Rohrleitung zur Verbrauchsstelle ausgenutzt werden. In diesen Fällen ist es oft zweckmäßig, die Flüssigkeitsströmung in der Rohrleitung an einer Stelle regeln zu können, die von der Zentrifuge mehr oder weniger weit entfernt ist. Ein solches Problem besteht beispielsweise bei Flugzeugträgern, in denen Zentrifugen zum Reinigen des Flugmotorenkraftstoffs unter Deck aufgestellt und über Leitungen mit Zapfstellen auf Deck verbunden sind. Bei einer solchen Anordnung müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, da sonst beim Abschalten der Förderleitung in der Zentrifuge ein Überlaufen eintreten kann.

Ein weiterer Nachteil, der bei mit Flüssigkeitsdichtung versehenen Zentrifugen auftreten kann, besteht darin, daß die Flüssigkeitsdichtung unter ungünstigen Bedingungen zerstört wird, was zur Folge hat, daß das Schleudergut über den Überlaufauslaß für die Flüssigkeit in der Flüssigkeitsdichtung austritt.

Bei Zentrifugen für Reinigungszwecke ist die Lage der Grenzschicht zwischen den zu trennenden Komponenten für das Trennergebnis sehr wichtig. Die Grenzschicht kann leicht dadurch in der einen oder anderen Richtung verlagert werden, daß der Druck in den Auslässen verändert wird. Hierbei besteht jedoch das Problem, die beste Lage für die Grenzschicht zu erreichen, was dadurch bedingt ist, daß es schwierig ist, festzustellen, wann die Grenzschicht sich in dieser Lage befindet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das genannte Problem zu lösen, und die Erfindung bezieht sich auf eine Regelvorrichtung für Zentrifugen mit einer Vollmanteltrommel, die mit einer zwischen einem Auslaß aus der Schleudertrommel und einem Einlaß zu dieser angeordneten Rücklaufleitung versehen ist, in der eine Absperrvorrichtung, die zweckmäßigerweise federbelastet ist, vorgesehen ist. Die Aufgabe wird mit dieser Regelvorrichtung dadurch gelöst, daß sich die Absperrvorrichtung unter der Wirkung des Druckunterschieds, der zwischen dem Einlaß und dem Auslaß besteht, einerseits in zwei Grenz- oder Endlagen einstellt, in denen sie die Zufuhr'des'Schleuderguts durch den Einlaß abschaltet, wobei die Rücklaufleitung in der einen Grenzlage offen, in. der anderen jedoch geschlossen ist, und an-Regelvorrictitimg
für Vollmantelzentrifugen

Anmelder:
Aktiebolaget Separator, Stockholm

Vertreter: Dr.-Ing. H. ,Kuschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauejstr. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 28. Dezember 1957

Henric Wilhelm TJlylefors, Stockholm,
ist als Erfinder-genannt worden

dererseits in eine Mittelstellung einstellt, in der der Einlaß offen, die Rücklaufleitung jedoch geschlossen ist" " -^"

Eine Ausführungsform der Regelvorrichtung gemäß der Erfindung ist in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt

Fig. 1 in schematischer- Weise eine Zentrifuge, die mit einer Regelvorrichtung gemäß der Erfindung versehen ist, · - -

Fig. 2 einen axialen Schnitt durch die Schleudertrommel und " /-'

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Regelvorrich-

tung.

In Fig. 1 sind mit 1 eine Zentrifuge, mit 2 deren Einlaßleitung und mit "3 deren Auslaßleitung bezeichnet. In der Auslaßleitung_ ist ein Absperrventil 4 angeordnet. Sowohl die Einlaßleitung als auch die Auslaßleitung sind durch die Regelvorrichtung 5 geführt. Im Auslaß der Zentrifuge 1 ist eine Schäleinrichtung oder eine Austragpumpe vorgesehen. Hinsichtlich der Einl'aßleitung kann die Zentrifuge hermetisch abgeschlossen oder offen sein.

In Fig. 2 ist eine Schleudertrommel 6 gezeigt, in der der Einlaß offen ist und sich im Auslaß eine Schäleinrichtung befindet. Die Schäleinrichtung besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus einer Schälscheibe 7. Die Einlaßleitung 2 mündet in eine Verteilerkammer 8, aus der das Trenngut in der üblichen Weise über Verteilerkanäle 9 in die Trennkammer geführt wird, die mit Schleudertellern 10 und einem oberen Teller Il versehen ist, der sich über die

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Schleuderteller 10 hinaus nach außen erstreckt und zusammen mit der schwereren Flüssigkeit eine Flüssigkeitsdichtung bildet, aus der überschüssige Flüssigkeit durch einen Auslaß 12 austritt. Die abgetrennte leichtere Flüssigkeit tritt zwischen dem oberen Teller 11 und dem Verteiler 13 in die Kammer ein, in der die Schälscheibe 7 angeordnet ist, durch die die leichtere Flüssigkeit in die Auslaßleitung 3 geleitet wird.

Die in Fig. 3 gezeigte Regelvorrichtung 5 ist mit zwei Anschlußflanschen 14 und 15 versehen, die mit zwei durchgehenden Kanälen 16 und 17 verbunden sind. Diese Kanäle sind an ihren einander gegenüberliegenden anderen Enden mit je einem Anschluß-Stutzen 18 und 19 versehen, von denen der erstere zur Verbindung mit der Einlaßleitung 2 und der letztere zur Verbindung mit der Aulaß leitung 3 bestimmt ist (Fig. 2). Zwischen den Kanälen 16 und 17 befindet sich ein Verbindungskanal 20* der durch einen Kolben 21 abgeschlossen werden kann, welcher durch einen Ventilschaft 22 mit einem Ventilkegel 23 verbunden ist, gegen den sich eine Druckfeder 24 abstützt, welche das Bestreben hat, den Kolben 21 und den Ventilkegel 23 so zu verschieben, daß der Ventilkegel 23 gegen einen im Kanal 16 vorgesehenen Ventilsitz 25 anliegt. An seinem freien Ende ist der Ventilschaft 22 mit einem Anschlag 26, beispielsweise einer Platte, versehen, die, wenn der Ventilkegel 23 an dem Ventilsitz 25 anliegt, durch einen Hebel 27 zum Abheben des Ventilkegels von seinem Sitz betätigt werden kann. Der Kolben 21 wird außer durch die Druckfeder 24 noch durch den Flüssigkeitsdruck in den Kanälen 16 und 17 betätigt. Im Kanal 17 befindet sich ein Rückschlagventil 28, das durch eine Feder 29 belastet ist, deren Spannung mit Hilfe einer Schraube 30 verstellt werden kann. Auf das Rückschlagventil 28 wirkt ferner der Flüssigkeitsdruck im Kanal 17, der dem Druck der Feder entgegengesetzt gerichtet ist.

Bei einer Zentrifuge der beschriebenen Art kann die Menge der austretenden Flüssigkeit mit Hilfe des Absperrventils 4 nach Belieben geregelt werden, ohne daß die Gefahr des Überlaufens in der Schleudertrommel besteht. Bei normalem Austritt aus der Zentrifuge nehmen der Kolben 21 und der Ventilkegel 23 etwa die in Fig. 3 gezeigte Mittelstellung ein, in welchem Fall der auf den Kolben 21 in der Auslaßleitung wirkende Flüssigkeitsdruck durch den Druck der Feder 24 und den Flüssigkeitsdruck in der Einlaßleitung ausgeglichen ist. Hierbei muß natürlich auch der Druck der Feder 29 auf das Rückschlagventil 28 so zum Flüssigkeitsdruck in der Auslaßleitung eingestellt werden, daß das Rückschlagventil den Kanal 17 sowie die Auslaßleitung 3 nicht verschließt.

Wenn nun die Auslaßleitung durch das Ventil geschlossen wird, erfolgt in dieser ein Druckanstieg, wodurch der Kolben 21 nach links in seine eine Endstellung bewegt und der Verbindungskanal 20 zwischen der Einlaß- und der Auslaßleitung geöffnet wird, wobei gleichzeitig der Kolben 21 den Kanal 16 verschließt, so daß die Zufuhr zur Schleudertrommel abgeschaltet wird.

Wenn andererseits der Flüssigkeitsspiegel in der Schleudertrommel aus irgendeinem Grund außerhalb des Umfangs der Schälscheibe verlagert wird, was geschehen kann, wenn die Flüssigkeitsdichtung in der Schleudertrommel zerstört wird, kann der Fall eintreten, daß das gesamte der Schleudertrommel zugeführte Schleudergut durch den Auslaß 12 austritt und damit verlorengeht. Dies ist bei der Regelvorrichtung gemäß der Erfindung nicht möglich, da der Druck im Kanal 17 in diesem Fall so weit absinken würde, daß der Kolben 21 sich in seine andere Endstellung bewegt, in der der Ventilkegel 23 auf dem Ventilsitz 25 aufsitzt, so daß die Zufuhr von Schleudergut abgeschaltet ist. In diesem Fall tritt auch das Rückschlagventil 28 in Tätigkeit und verschließt die Auslaßleitung 3, so daß die in dieser enthaltene Flüssigkeitsmenge nicht zur Schälscheibe und in die Schleudertrommel zurückgedrückt wird. Nachdem die Flüssigkeitsdichtung in der Schleudertrommel wieder hergestellt ist, was dadurch erreicht werden kann, daß die erforderliche Flüssigkeitsmenge zugeführt wird, kann der Trennvorgang dadurch wieder aufgenommen werden, daß der Ventilkegel 23 mit Hilfe des Hebels 27 und des Anschlags 26 von dem Ventilsitz 25 abgehoben wird.

Für den Betrieb der Regelvorrichtung in der vorbeschriebenen Weise ist es nicht erforderlich, daß die Spannung der Feder 29 mit Hilfe der Schraube 30 verstellbar ist, wenn der Trennvorgang unter konstanten Betriebsbedingungen durchgeführt wird. Wenn jedoch eine verstellbare Federspannung vorgesehen ist, ist es ferner möglich, die Regelvorrichtung einerseits dann zu verwenden, wenn sich die Betriebsbedingungen ändern, und andererseits, um in einer Zentrifuge, die für Reinigungszwecke benutzt wird, die Grenzschicht zwischen den beiden Schleudergutkomponenten so zu verlagern, daß sie die bestmögliche Lage in der Schleudertrommel einnimmt, da durch eine Erhöhung der Federspannung der Flüssigkeitsdruck-in der Auslaß leitung erhöht und damit die Lage der Grenzschicht verändert werden kann. Die Grenzschicht kann dabei so weit verlagert werden, daß die Flüssigkeitsdichtung in der Schleudertrommel zerstört wird, so daß beide Schleudergutkomponenten durch den Auslaß für die schwerere Komponente austreten. Die Regelvorrichtung bewirkt dann, daß der Druck im Kanal 17 abfällt und der Ventilkegel 23 so bewegt wird, daß er auf dem Ventilsitz 25 zur Auflage kommt. Wenn daraufhin die Federspannung auf einen Wert verstellt wird, der etwas niedriger ist als der Wert, bei dem die beiden Komponenten durch den Auslaß für die schwere Komponente austreten und die Trennarbeit dann wieder aufgenommen wird, ist es möglich, die Zentrifuge auf die günstigsten Betriebsbedingungen einzustellen.

Die Regelvorrichtung 5 kann als für sich bestehende Einheit hergestellt werden, jedoch kann sie auch, wie in Fig. 3 gezeigt, in den Schaft eingebaut werden, um den herum der die Schleudertrommel abdeckende Gehäusedeckel geöffnet werden kann. Für diesen Zweck ist der Schaft rohrförmig ausgebildet und besteht aus zwei Teilen 31, 32, die von Armen 33, 34 gehalten werden, welche vom unteren Teil des Zentrifugengehäuses abstehen. Der Mittelteil 35 kann in diesem Fall ein Teil des Gehäusedeckels sein und derjenige Teil der Ein- und Auslässe, welcher zwischen der Regelvorrichtung und der Schleudertrommel liegt, kann aus in diesem Deckel angeordneten Kanälen bestehen. Der Mittelteil 35-ist drehbar auf den Teilen 31 und 32 angeordnet "und gegen diese durch Dichtungsringe 36 und 37 abgedichtet.

Es können auch andere Arten, von Zentrifugen als in der Zeichnung gezeigt, mit einer Regelvorrichtung gemäß der Erfindung versehen werden. Ferner kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung in einem oder mehreren Teilen im Rahmen der Erfindung abgeändert werden. Die Schleudertrommel, die in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, besteht normalerweise aus einem oberen und einem unteren Teil, die durch einen

Sicherungsring oder in anderer Weise zusammengehalten werden. Die Schleudertrommel kann gegebenenfalls mit Düsenöffnungen versehen und für selbsttätigen, intermittierenden oder stetigen Schlammaustrag ausgebildet werden. Im Auslaß kann statt einer Schälscheibe eine Pumpe, zweckmäßigerweise eine Kreiselpumpe, vorgesehen werden, mit der die abgetrennte leichtere Flüssigkeit dem Auslaß aus der Schleudertrommel zugeführt wird.

Claims

10 PATENTANSPRÜCHE:

1. Regelvorrichtung für Vollmantelzentrifugen mit einer zwischen einem Auslaß aus der Schleudertrommel und deren Einlaß angeordneten Rücklaufleitung, in der eine federbelastete Absperrvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrvorrichtung (21, 22, 23) sich unter der Wirkung des Druckunterschiedes, der zwischen dem Einlaß (2, 16) und dem Auslaß (3, 17) besteht, je nach der Größe dieses Druckunterschiedes einerseits in zwei Endstellüngen einstellt, in denen sie die Zufuhr von Trenngut durch-den Einlaß unterbricht, wobei die Rücklaufleitung (20) in der einen Endstellung offen, in der anderen aber geschlossen ist, und andererseits in eine Mittelstellung, in der der Einlaß offen, aber die Rücklaufleitung geschlossen ist.

2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrvorrichtung aus einem Kolben (21) besteht, der in der Rücklaufleitung (20) beweglich angeordnet ist und in der einen Richtung unter der Wirkung des im Auslaß (3, 17) bestehenden Flüssigkeitsdrucks, in der entgegengesetzten Richtung unter der Wirkung des Flüssigkeitsdrucks im Einlaß (2, 16) und einer Druckfeder (24) steht.

3. Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (24) mit Bezug auf den Flüssigkeitsdruck im Ein- und Auslaßkanal (16, 17) so eingestellt ist, daß die Kraft, welche die Feder und der Flüssigkeitsdruck im Einlaß zusammen bei normaler Förderung auf den Kolben (21) ausüben, wenn dieser sich in seiner Mittelstellung befindet, gleich der Kraft ist, die in der entgegengesetzten Richtung auf den Kolben durch den im Auslaß (3, 17) bestehenden Flüssigkeitsdruck ausgeübt wird.

4. Regelvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, für eine Zentrifuge, bei welcher der Deckel für das Zentrifugengehäuse geöffnet werden kann und der Ein- und Auslaß für einen Teil ihrer Länge im Schaft angeordnet sind, um den der Deckel beim Öffnen gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklauf leitung (20) im Schaft angeordnet und gleichachsig zu den Kanälen (16, 17) des Ein- und Auslasses (2, 3) liegt, die sich im Schaft befinden.

5. Regelvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, gekennzeichnet durch ein Rückschlagventil (28), das, in der Strömungsrichtung gesehen, im Auslaß (3) hinter der Rücklaufleitung (20) angeordnet ist und durch den Flüssigkeitsdruck im Auslaß sowie durch eine gegebenenfalls verstellbare Feder (29) betätigt wird, die dem Flüssigkeitsdruck entgegenwirkt, wobei dieses Ventil so angeordnet ist, daß es den Auslaß (3, 17) schließt, wenn der Druck in diesem unter einen bestimmten Wert absinkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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