DE1909996A1

DE1909996A1 - Schlammzentrifuge

Info

Publication number: DE1909996A1
Application number: DE19701909996
Authority: DE
Inventors: Walter Hoffmann
Original assignee: Alfa Laval AB
Current assignee: Alfa Laval AB
Priority date: 1968-02-29
Filing date: 1970-01-07
Publication date: 1970-01-08
Also published as: FR2002932A1; US3550843A; SE321896B; NL6902990A; GB1197276A; DE1909996C2; CH481679A; BR6906772D0

Description

3. ΑΡΠ! ;96 ölta9 09

• Dr.-!ng. Hans RUSCHKE

1U7. ■ DipUng. I J^^ ASULAR

" ^{8 Mü}nctien 80, Pienzenauerstr. 2

Alfa-Laval AB, Tumba /Schweden

Schlammzentrifuge

Die Erfindung betrifft eine Schlammzentrifuge mit intermittierendem Schlammaustrag, der durch ein hydraulisch betätigbares erstes Ventil gesteuert, wird, wobei ein Auslass"; für die Arbeitsflüssigkeit, die das Ventil betätigt, durch ein zweites Ventil durch eine hydraulische Betätigung des letzteren geöffnet wird, welches zweite Ventil zumindest zwi- ' sehen den Öffnungsperioden durch eine Kraft in der Schließrichtung betätigt wird.

Eine Zentrifuge dieser Art ist in der schwedischen Patentschrift 125.439 gezeigt. Das Schliessen des zweiten Ventils dieser Zentrifuge geschieht durch Federn, nachdem der Hauptteil der Arbeitsflüssigkeit durch den Auslaß ausgeströmt ist. Während des letzteren Teils der Ausströmperiode läuft eine Stufe des Ausgleichs zwischen den Kräften, welche das Bestreben haben, das zweite Ventil zu öffnen und zu schliessen, verhältnismässig langsam ab« Auf diese Weise erfolgt das Schliessen des zweiten Ventils mit einer unerwünschten Langsamkeit.

Erfindungsgemäss wird ein rascheres Schliessen des zweiten

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Ventils dadurch herbeigeführt, daß dieses einer hydraulischen Betätigung in der Sehließrichtung unterzogen wird. Dies geschieht dadurch,-daß im SchlieP.augenblick eine- Flüssigkeit einer Kammer zugeführt wird, die im Rotor vorgesehen und so angeordnet ist und' eine sol cue -radiale Brstreckunp hat, daß in die Kammer eingefüllte Flüssigkeit den zweiten -Ventil eine zusätzliche Betätigung in der Schiie."richtung gehen kann.

Zwischen den Schlammaustragvorgängen muß die Flüssigkeit in der Kammer abgezogen werden. Selbst wenn annenonnen werden _Λ kann, daß dies durcn.Lecken erfolgen kann, ist es zweckmäs- ' sig, die Kammer mit einem gedrosselten Auslaß, vorzugsweise aus ihrem radial äusseren Teil, zu versehen.

Gemäß einer 'bevorzugten Aus.führungsform der Erfindung ist die Kammer im Ausströmweg der Arbeitsflüssi^keit, welche das erste Ventil betätigt, vorgesehen. Infolge des Umstandes, daß die Kammer mit: Flüssigkeit auf diese ">'eise gefüllt wird, wird eine hydraulische Schließbetätigung des zweiten Ventils sehr rasch und zum richtigen Zeitpunkt erreicht.

Erfindungsgemäß ist es ferner möglich, einen vollen sowie einen teilAieisen Austrag des Trennkammerinhalts zu erzielen. |

Der volle Austrag ist'wünschenswert, wenn aus dem Schlammraum miteinander vergitterte Schlammablagerungen entfernt werden sollen, während der teilweise Austrag wünschenswert ist, wenn nur abgelagerter Schlamm, jedoch keine abgetrennte Flüssigkeit ausgetragen werden soll. Der teilweise Austrag ermöglicht eine ununterbrochene Zufuhr abzuscheidender Flüssigkeit zur Zentrifuge, ohne daß Flüssigkeitsverluste auftreten.

Per volle Austrag kann dadurch erzielt werden, daß der Kammer ein solches Volumen gegeben wird, daß sie die gesamte Arbeits-

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flüssigkeit aufnehmen kann, welche aus dem Auslaß des ersten Ventils ausströmt, ohne daß das zweite Ventil in der Schließ-¹ richtung betätigt wird. Das Schliessen des zweiten Ventils erfolgt selbsttätig, wenn die auf das Ventil in der Öffnungsrichtung wirkende Flüssigkeit aus dem Raum abgeleitet wird, welcher die üffnungskraft bewirkt, kann jedoch "dadurch beschleunigt, werden, daß zusätzliche Arbeitsflüssigkeit der Kammer durch einen gesonderten Kanal zum richtigen Zeitpunkt zugeführt wird.

Ein gewünschter Teilaustrag kann dadurch erhalten werden, daß eine begrenzte Menge oder eine begrenzte' Strömung Arbeitsflüssigkeit, die dem Teilaustrag entspricht, der Kammer durch einen gesonderten Kanal zugeführt wird. Auf diese Weise erfolgt eine geregelte Vorfüllung der Kammer, wodurch der Aus-' laß aus dem ersten Ventil geschlossen wird, bevor der gesamte Inhalt des Trennraumes ausgetragen worden ist.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung", welches das Erreichen eines gewünschten Teilaustraggrades erleichtert, ist es möglich, ein Ausgangsniveau für die Flüssigkeit in der Kammer dadurch herbeizuführen, daß die Kammer mit einem Überlaufäüslaß mit begrenztem Auslaßquerschnitt versehen wird, der, iadial gesehen, innerhalb des äusseren Teils der Kammer angeordnet ist, und von diesem Niveau wird die zusätzliche Arbeitsflüssigkeit, welche dem gewünschten Teilaustraggrad entspricht, zugeführt. ■

Um die Anpassung des Überlaufauslasses an verschiedene Betriebssitüationen zu ermöglichen, ist er in der radialen Richtung verstellbar vorgesehen, vorzugsweise derart, daß er durch Betätigung von ausserhalb des Zentrifugenrotors radial einwärts- oder auswärtsgeschraubt werden kann.

Wenn,die'Zentrifuge nur für einen Teilaustrag verwendet wir-d,°können Riiipe aus einem festen Material (Metall od. dgl.)

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in die Kammer eingesetzt werden, wobei das Volumen dieser Ringe dem Vorfüllvolumen entspricht, welches gemäß der vorangehenden Beschreibung durch die Stellung des Überlaufauslasses bestimmt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Hauptteil, der linken Hälfte eines Axialschnittes einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Zentrifuge und

Fig. 2 eine Teilansicht in einem ähnlichen Schnitt einer anderen Ausführungsform.

In den beiden Figuren einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

In Fig. 1 bezeichnet 1 den Rotorkörper und 2 seinen Deckel, welcher durch einen Sicherungsring 3 befestigt ist. Im Trennraum 4 befindet sich ein Satz von Tellereinsätzen 5 " und die zu trennende Flüssigkeit wird durch einen Verteiler 6 zugeführt. Die Zentrifuge wird durch eine Spindel 7 angetrieben. Die Rotorwand besitzt Schlammauslaßöffnungen 8, welche durch ein Kolbenventil 9, d.h. durch eine Arbeitsflüssigkeit, geschlossen werden können, welch letztere durch eine feststehende Leitung 10 einem Raum 11 an der Unterseite des Ventils 9 zugeführt wird. Federn 12 pressen ein Ringventil 13 nach oben und mit Hilfe von Kissen 14, beispielsweise aus Nylon, hält das Ventil 13 die Auslässe 15 aus dem Raum 11 geschlossen. Ein Raum 16 oberhalb&äes Ventils 13 wird durch gedrosselte Auslässe 17 abgeleitet, Eine ringförmige Kammer 18 mit gedrosselten Auslassen 19 ist in der Rotorwand an der Unterseite des Ventils 13 vof«

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,gesehen. Eine ringförmige Kammer 20 mit drei verschiedenen Überlaufauslässen 21, 22 und 23 ist in der'Mitte des Rotorbodens vorgesehen. Ein zusätzliches feststehendes Rohr 24 für die Zufuhr von ArbeitsflüssigMt mündet |n die Kammer 2o und aus der Kammer 20 heraus führt einerseits ein Kanal 25 zu dem Raum oberhalb des Ventils 13 und andererseits ein Kanal 26 zur Kammer 18. Ein Schlitz zwischen dem Ringventil und einer ringförmigen Rippe am Rotorboden ist mit 18a bezeichnet, Der Raum 16 steht mit der Kammer 18 durch Kanäle 27 in Verbindung, welche durch das Ringventil 13 hindurchgeführt sind und deren Mündungen an der Oberseite des Ringventils sich zwischen den Kissen 14 befinden.

Fig. 2 zeigt die Kammer 18 mit einem Oberlaufauslaß 28 in Form eines Rohrstücks versehen, das in der radialen Richtung schraubbar ist.

Die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Zentrifuge ist wie folgt:

nach einem Schlammaustrag durch die öffnungen 8 wird das Ringventil 13 durch die Federn 12 in die Schließstellung gepreßt, so daß die Kissen 14 die Auslässe 15 verschliessen. Flüssigkeit wird in solcher Menge durch das Rohr 10 zugeführt, daß der Raum 11 gefüllt wird, da das Ventil 9 geschlossen ist. Zu trennende Flüssigkeit, füllt vrieder den Trennraum 4. Wenn Schlamm ausgetragen werden soll, wird eine zusätzliche Menge Flüssigkeit durch das Rohr 10 zugeführt, so daß sie über den Oberlaufauslaß 21 strömt und den Raum 16 über den Kanal 25 erreicht. In diesem Raum übt die Flüssigkeit einen solchen Druck gegen die Oberseite des Ringventils 13 aus, daß das Ventil entgegen der Wirkung der Federn 12 nach unten gedrückt wird. Die im Raum 11 enthaltene Flüssigkeit fließt zusammen mit der _;\„;„ kleineren Flüssigkeitsmenge, welche durch den Kanal 25 zugeführt wird, über die Kanäle 27 nach unten in die Kammer 18. Von der letzteren Kammer wird angenommen, daß sie ein _v,

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solch grosses Volumen hat, daß die gesamte Flüssigkeitsmenge, welche in die Kammer eingeströmt ist, aufgenommen werden kann, phne daß der Flüssigkeitsspiegel in der Kammer 18 so lange nach inne.n verlagert wird, daß der durch die Flüssigkeit erzeugte Druck das Schliessen des Ventils 13 bewirkt. Das Letztere wird iedoch durch die Federn 12 geschlossen, wenn die Flüssigkeit im Raum 16 durch die Auslässe 17 abgeleitet worden ist. In diesem Falle wird ein voller Austrag des Inhalts des Trennraumes erhalten. Andererseits wird, wenn ein teilweiser Austrag des Inhalts des Trennraumes gewünscht wird, eine begrenzte Menge oder eine begrenzte Strömung der Flüssigkeit über die Rohrleitung 24 zugeführt, wenn- ein Schlammaustrag vorgenommen werden soll. Hierbei wird ein bestimmter Flüssigkeitsspiegel in der Kammer 18 im voraus eingestellt, so daß die vom Raum 11 kommende Flüssigkeit den Flüssigkeitssplefel so weit nach innen verlagert, daß die Flüssigkeit in der Kammer 18 und in dem schmalen Schlitz ISa in Zusammenwirkung mit den Federn 12 das Ventil 13 betätigt, so daf es früher als in dem vorangehenden Fall schließt. Infolge des Umstandes, daß der Schlitz ISa schmal ist, bewegt sich der FlüssigkeitssT>iegel in diesem Schlitz rasch nach innen. Dies führt zu einer raschen Erhöhung des hydraulischen Druckes gegen die Unterseite des Ventils 13 und zu einem entsprechenden raschen Schliessen des Ventils. Es findet nun nur ein teilweiser Austrag des Inhalts des Trennfaumes statt.'Ein gewünschter Grad des teilweisen Austrags kann dadurch erreicht werden, daß die Flüssigkeitszufuhr durch das Rohr 24 gesteuert wird. Nachdem das Ventil 13 geschlossen worden ist, wird der Raum IS, ISa über die Auslässe 19 abgeleitet. ^ji

Bei der Aus führuiigs form nach Fig. 1 erfolgt die Flüssigkeitszufuhr durch die Rohrleitung Ά bis zu einem Flüssigkeitsspiegel in der Kammer 18, der schwanken kann. Um eine verbesserte Genauigkeit hinsichtlich des Grades des teilweisen Austrags zu erzielen, ist gemäß Fig. 2 in der Kammer 18 ein Oberlaufaüsläß 28 mit einem Beschränkten: Querschnitt in

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Form eines Rohrstücks vorgesehen, das in radialer Richtung eingeschraubt werden kann. Dies bedeutet, daß die Arbeits- » flüssigkeit, die aus der Rohrleitung 24 eintritt, die Kammer 18 nur bis zu einem Niveau füllt-, .--welches durch die Stellung der inneren öffnung des Rohrstücks 28 bestimmt wird. Die Arbeitsflüssigkeit, welche mit hoher Geschwindigkeit aus dem Raum 11 eintritt, füllt nun die Kammer 18 νοη einem Niveau, welches durch den Überlaufaüslaß 28 bestimmt wird, was zur Wirkung hat, daß das Ventil 13 nach einem genaueren Zeitraum geschlossen wird, als es bei der Ausführungsform nach Fig. 1 möglich ist. Dieser Zeitraum kann je nach dem gewünschten Grad des teilweisen Austrags dadurch eingestellt werden, daß das Rohrstück 28 einwärts- oder auswärts geschraubt wird. Eine weitere Möglichkeit, einen gewünschten Grad des teilweisen Austräges zu erreichen, besteht darin, das Volumen des Ausströmweges der Flüssigkeit vor der Kammer 18., beispielsweise mit Hilfe von Einsatzkörpern, zu verändern.

Patentansprüche:

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Claims

3. April 1969

Patentanwalt©

A.1H7 Dr.-lng. HAN-S RUSCHKE « .-DipL-Jng..I.-::·-ZAGULAR

8 München ΰΖ, Pisnzenauerstr. 2

Patentanspruch 1

1. S ohlamm ζ entrifuge mit intermittierendem Schlammaustrag, der durch ein hydraulisch, "betätigbares erstes Ventil gesteuert wird, wobei ein Auslaß für die Arbeitsflüssigkeit, die das Ventil betätigt, durch ein zweites Ventil durch -

eine hydraulische Betätigung des letzteren geöffnet wird, * welches zweite Ventil, zumindest zwischen den Öffnungsperioden, durch eine Kraft in der Schließrichtung betätigt wird, gekennzeichnet durch eine Kammer (18), die im Rotor (1) vorgesehen und so angeordnet ist, und ferner eine solche radiale Erstreckung hat, dass in die Kammer eingefüllte Flüssigkeit dem zweiten.Ventil (13) eine zusätzliche Betätigung in der Schließrichtung mitteilen kann,

2. Zentrifuge nach Anspruch. -1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (18) ira Ausströmweg (15, 27, 19) der Arbeitsflüssigkeit vorgesehen ist.

3. Zentrifuge nach" Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (18) einen gedrosselten Auslaß (19) vorzugsweise aus ihrem radial äusseren Teil hat.

4. Zentrifuge nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer " Cl8') ein solches Volumen hat, daß sie die ganze Arbeitsflüssigkeit aufnehmen kann, welche aus dem Auslaß C15) des ersten Ventils (9) ausströmt, ohne daß das zweite Ventil C13) in der Schließrichtung betätigt wird.

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5. Zentrifuge nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, gekennzeichnet durch einen gesonderten Kanal (26) für die Zufuhr von Arbeitsflüssigkeit zur Kammer (18).

6. Zentrifuge nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Mittel (24) für die Zufuhr einer begrenzten Menge öder einer begrenzten Strömung Arbeitsflüssigkeit zur Kammer (18) durch den gesonderten Kanal (26).

7..Zentrifuge nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (18) einen Überlaufauslaß (28) mit einem begrenzten Auslaßquerschnitt hat, der, radial gesehen, innerhalb des äusseren Teils der Kammer angeordnet'

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8. Zentrifuge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlaufauslaß (28) in der radialen Richtung verstellbar ist.

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