DE1186412B

DE1186412B - Vorrichtung zum Trennen von Feststoffen und Fluessigkeiten mittels Fliehkraft

Info

Publication number: DE1186412B
Application number: DEW33417A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Heinrich Macura
Original assignee: Westfalia Dinnendahl Groeppel AG
Current assignee: Westfalia Dinnendahl Groeppel AG
Priority date: 1962-11-27
Filing date: 1962-11-27
Publication date: 1965-01-28

Description

Vorrichtung zum Trennen von Feststoffen und Flüssigkeiten mittels Fliehkraft Es sind Vorrichtungen zum Trennen von Feststoffen und Flüssigkeiten mittels Fliehkraft bekannt, die einen zylindrischen, zum Austrag für die Feststoffe sich verjüngenden, feststehenden Trennbehälter aufweisen, an dessen Trübeeinlauf ein umlaufenderRotor nach Art eines Flügelrades angeordnet ist, der die Trübe zentral ansaugt und mit hoher Geschwindigkeit an die Wand des Trennbehälters schleudert. Hierbei erhält die Trübe die für das Trennen erforderliche kreisende Bewegung.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß die mit hoher Geschwindigkeit erfolgende Ausschleuderung gegen die Wand des Trennbehälters zwar eine Rotation der Trübe bewirkt, daß aber zugleich heftige Sekundär-Strömungen entstehen, die, entlang der Mittelachse des Trennbehälters aufsteigend, am Rotor entlang in Richtung gegen die Wand und an dieser abwärts verlaufen. Obwohl ein geringes Maß einer solchen Sekundärströmung erwünscht ist, vermindert deren Heftigkeit den Ablauf der Sedimentation unter Fliehkrafteinwirkung. Ferner treten am Ende des Rotors Ablösungswirbel auf, welche ebenfalls den Sedimentationsvorgang stören.
Die Erfindung geht von einer solchen Vorrichtung aus, vermeidet aber deren Nachteile. Sie besteht darin, daß der Rotor als Zentrifugenteilstück mit einem eingebauten Strömungsgitter versehen ist, welches das Einströmen in den Trennbehälter in Richtung der Zylinderachse bewirkt. Das Einströmen erfolgt also über einen großen Querschnittanteil des Trennbehälters. Die Trübe tritt dabei mit konstanter Winkelgeschwindigkeit und entsprechend hoher Drehzahl stoßfrei in den Trennbehälter ein. Sie durchwandert diesen unter allmählicher Änderung ihres Geschwindigkeitsprofils infolge der Wandreibung bis zum Eintritt in das Ableitrohr für die gereinigte Flüssigkeit. Diese Änderung des Geschwindigkeitsprofils bewirkt, daß die der Mittelachse des Trennbehälters benachbarten Schichten ihre höhere Winkelgeschwindigkeit län,yer beibehalten als die in Wandnähe. Die Fest-Stoffe wandern unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft an die zylindrische Wand des Trennbehälters und konzentrieren sich in dessen verjüngtem Teil.
In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.
In Fig. 1 ist der zylindrische, zum Austrag2 für die Feststoffe sich verjüngende Trennbehälterl mit der Lagerung3 für den Rotor4 verbunden. Dieser läuft in Kugellagern 5, 5' um und wird durch eine Riemenscheibe 6 angetrieben. Im Rotor 4 ist ein Strömungsgitter 7 angeordnet.
F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Strömungsgitter entlang der Schnittebene S-S in F i g. 1. Die zu trennende Trübe tritt bei 8 in Pfeilrichtung in den Rotor4 ein und wird in diesem auf die gewünschte Winkelgeschwindigkeit gebracht. Sie tritt mit dieser in den zylindrischen Trennbehälter 1 ein und durchwandert ihn unter Abtrennung der Feststoffe in einer wandnahen Flüssigkeitsschicht zusammen mit der in Achsnähe befindlichen geklärten Flüssigkeitsschicht in Richtung auf das Ableitrohr 10 für die gereinigte Flüssigkeit hin. Während sich die Feststoffe im verjüngten Teil des Trennbehälters 1 konzentrieren und durch den Austrag 2 ausgetragen werden, tritt die gereinigte Flüssigkeit durch das feststehende Ableitrohr 10 in Pfeilrichtung aus der Vorrichtung aus.
F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Das Ableitrohr 10 wird hier von der hohlen Welle des Rotors 4 gebildet. Die zu trennende Trübe tritt wieder bei 8 in Pfeilrichtung in den Rotor 4 ein, wird von einem Flügel 11 in Drehung versetzt und durch das Strömungsgitter 7 in den Raum 9 des Trennbehälters 1 geleitet. Das mit dem Rotor 4 verbundene mitumlaufende Ableitrohr 10 bewirkt, daß die ihm benachbarten rotierenden Schichten weitgehend von der Verzögerung der Flüssigkeitsrotation durch die Wandreibung unbeeinflußt bleiben. Die geklärte Flüssigkeit tritt durch das Ableitrohr 10 nach oben aus, während die Feststoffe sich im verjüngten Teil konzentrieren und durch den Austrag 2 ausgetragen werden.
F i g. 4 zeigt einen Querschnitt durch das Strömungsgitter entlang der Schnittebene S-S in F i g. 3. Um eine Erosion durch Feststoffe zwischen dem Mantel der Lagerung 3 und dem Rotor 4 zu vermeiden, wird bei 12 feststofffreie Flüssigkeit oder bereits geklärte Flüssigkeit zugeführt, die ein Eindringen der Feststoffe verhindert.
F i g. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Die mit dem Rotor 4 verbundene mitumlaufende hohle Welle 13 ist durch eine kegelige Spitze abgeschlossen und bewirkt ebenfalls, daß die benachbarten rotierenden Schichten weitgehend von der Verzögerung der Flüssigkeitsrotation durch die Wandreibung unbeeinflußt bleiben. Die gereinigte Flüssigkeit wird durch das feststehende Ableitrohr 10 nach unten ausgetragen.
F ig.6 zeigt einen'Querschnitt durch das Strömungsgitter entlang der Schnittebene S-S in F i g. 5. Zur Verhinderung einer Erosion wird bei 12 feststofffreie oder geklärte Flüssigkeit in den Spalt zwischen dem Rotor 4 und dem Mantel der Lagerung 3 eingeffihrt.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung kann nicht nur zum Trennen von Feststoffen und Flüssigkeiten, d. h. zum Eindicken oder Klären, sondem auch züm Klassieren verwendet werden. Ferner ist es möglich, in ihr eine Aufbereitung mittels einer schweren Flüssigkeit durchzuführen.

Claims

Patentansprüche-1. Vorrichtung zum Trennen von Feststoffen und Flüssigkeiten mittels Fliehkraft, bestehend aus einem zylindrischen, zum Austrag für die Feststoffe sich verjüngenden feststehenden Trennbehälter, an dessen Trübeeinlauf ein umlaufender Rotor angeordnet ist, dadurch gekennz e i c h n e t, daß der Rotor (4) mit einem eingebauten Strömungsgitter (7) versehen ist, welk ches das Einströmen in den Trennbehälter (1) in Richtung der Zylinderachse bewirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (4) an einer als Einlaufrohr dienenden hohlen Welle angeordnet ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (4) auf einer hohlen, beidseitig offenen, in den Trennbehälter (1) ragenden hohlen Welle (10) angeordnet ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Trennbehälter (1) ragende hohle Welle (13) des Rotors (4) an ihrem Ende durch eine kegelige Spitze abgeschlossen ist.