DE2048429A1

DE2048429A1 - Selbstreinigende Schleudertrommel

Info

Publication number: DE2048429A1
Application number: DE19702048429
Authority: DE
Inventors: Heinrich 4740 Oelde Hemfort sen
Original assignee: Westfaha Separator AG, 4740 Oelde
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1970-10-02
Filing date: 1970-10-02
Publication date: 1972-04-06
Also published as: JPS5035259B1; DE2048429B2; FR2109765A5; DE2048429C3; SE362799B; DK127843B; US3765599A; GB1308266A

Description

Selbstreinigende Schleudertrommel

Die Erfindung bezieht sich auf selbstreinigende Schleudertrommeln, deren Trenn- und Schlaramraum auf einer Seite von dem die Austragöffnungen steuernden Kolbenschieber begrenzt werden. Trommeln dieser Bauart sind mit einer zwischen dem Kolbenschieber und dem angrenzenden Trommelteil gelegenen Schließkammer versehen, die vor Beginn des Schleuderbetriebes mit einer Steuerflüssigkeit gefüllt werden muß. Die Schließkammer hat eine größere radiale Ausdehnung als der Schlammraum, so daß bei vollständig gefüllter Kammer der von dieser Seite auf den Kolbenschieber wirkende Schließdruck immer größer ist als der von der anderen Seite im öffnenden Sinne wirkende Druck der Trommelfüllung. Zum Zwecke des Feststoffauswurfs wird bei voller Drehzahl der Trommel aus der Schließkammer Steuerflüssigkeit abgelassen und damit der Schließdruck abgebaut. Unter dem Druck der Trommelfüllung bewegt sich dann der Kolbenschieber in die die Auswurföffnungen freigebende Öffnungsstellung.

Je nach Art und Konsistenz der ausseparierten Feststoffe kann es vorteilhaft sein, in kürzeren Zeitabständen sogenannte Teilentschlammungen und hin und wieder in größeren Zeitabständen eine Vollentechlammung durchzuführen.

Bei der Durchführung von Teilentschlammungen wird die Trommel nur geringfügig und/oder nur kurzzeitig geöffnet, damit nur ein Teil der im Schlammraum angesammelten Feststoffe ausgeworfen wird, während der andere Teil als Sicherheitering in der Trommel zurückbleibt. Dadurch wird verhindert, daß mit den Feststoffen eine größere Menge Nutzflüssigkeit ausgeschleudert wird und verlorengeht.

Bei der Durchführung von Vollentschlainmungen wird die Trommel weit geöffnet und der gesamte Tromraelinhalt ausgeworfen. Um eine gründliche Reinigung zu erzielen, wird oft im Anschluß an eine Vollentschlammung noch eine Spülentschlammung

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durchgeführt, Indem die Trommel mit Frischwasser gefüllt und wieder leergeschleudert wird.

Um die Öffnungsdauer und die Öffnungsweite einer selbstreinigenden Trommel zum Zwecke der Teilentleerung zu begrenzen, kann die Trommel so ausgebildet sein, daß ein Teil der Schließflüssigkeit in der Schließkammer verbleibt. Sobald nach dem Einsetzen des Feststoffauswurfs der freie Flüssigkeitsspiegel im Trennraum so weit zurückgewichen ist, daß der Öffnungsdruck kleiner ist als der Schließdruck der in der Schließkammer verbliebenen Schließflüssigkeit, bewegt sich der Kolbenschieber sofort wieder in Schließstellung. Je größer der Schließdruck der in der Schließkammer zurückgehaltenen Steuerflüssigkeit ist, umso schneller schließt sich die Trommel wieder und umso weniger Feststoffe werden bei jedem Öffnungsvorgang ausgeschleudert .

Eine Trommel anderer Bauart mit nicht zu entleerender Schließkammer zeigt beispielsweise die deutsche Patentschrift Nr. 1 055 ^51· Mit dieser bekannten Trommel lassen sich sowohl Teil- als auch Vollentschlammungen durchführen, je nachdem, wie lange die Öffnungskammer mit Steuerflüssigkeit gefüllt gehalten wird. Diese zeitabhängige Steuerung ist aber bei der Durchführung von Teilentschlammungen recht kritisch, weil die Auffüllzeit der Öffnungskammer vom Steuerwasserdruck abhängig ist und diese einen Teil der Zeit ausmacht, die am Steuergerät eingestellt werden muß.

Aber auch bei einer Trommel mit den Trennraum einseitig begrer>" ndem Kolbenschieber ist es bekannt, einen Teil der Schließflüssigkeit in der Schließkammer zurückzuhalten. Die DAS 1 kj2 76O offenbart mehrere konstruktive Möglichkeiten, um das zu erreichen.

Nach einem dieser Vorschläge wird in die Schließkammer ein kegeliger Teller eingesetzt, der den äußeren Teil der Kammer in zwei axial übereinander liegende Räume teilt. Der von einem Ventil gesteuerte Ablaßkanal geht von der Peripherie des unteren Raumes aus. Beim Öffnen dieses Ventile zum Zwecke

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des Peststoffauswürfe bleibt immer die Schließflüssigkeit im oberen Raum des äußeren Schließkammerteils ;zurück. Sie bewirkt die Bewegung des Kolbenschiebers in seine Schließsteilung, wenn beim Zurückweichen des Flüssigkeitsspiegels im Trennraum der Druck auf die Oberseite des Kolbenschiebers kleiner geworden ist als der auf seine Unterseite wirkende Druck der zurückgehaltenen Schließflüssigkeit. Mit dieser Trommel lassen sich aber nur Teilentschlammungen durchführen.

Nach einem anderen Vorschlag der DAS 1 h^Z 76O ist das Trommelunterteil in verschiedenen Abständen von der Drehachse mit Ablaßbohrungen für Schließflüssigkeit versehen, die von der Schließkammer ausgehen, die sich über die ganze radiale Ausdehnung des Kolbenschiebers erstreckt. Diese Bohrungen sind wahlweise mit Stopfen verschließbar, so daß der freie Spiegel der zurückgehaltenen Schließflüssigkeit in verschiedene Abstände von der Drehachse gelegt werden kann. Die Mündungen dieser Bohrungen auf der Außenseite der Trommel werden von einem axial verschiebbaren Ventil in vorher bestimmten Zeitabständen zum Zwecke des Feststoffauswurfs freigegeben. Mit dieser Trommel ist es möglich, den Ablaß der Schließflüssigkeit so einzustellen, daß entweder Vollentschlammungen oder an das spezifische Gewicht des Schleudergutes angepaßte Teilentschlammungen durchgeführt werden können. Sind die Ablaßbohrungen an der Peripherie der Schließkammer unverschlossen, dann wird beim Öffnen des Ventils die Kammer vollständig entleert und damit eine Vollentschlammung durchgeführt. Je näher die offenen Ablaßbohrungen zur Drehachse liegen, umso mehr Schließflüssigkeit bleibt in der Schließkammer zurück, und es können nur Teilentschlammungen durchgeführt werden.

Zwecke Umstellung von Voll- auf Teilentschlammungen und zwecks Anpassung des Spiegels der zurückgehaltenen Schließflüssigkeit an das spezifische Gewicht eines anderen Schleudergutes muß die Trommel stillgesetzt und wenigstens teilweise zerlegt werden.

Der Erfindung liegt zunächst die Aufgabe zu Grunde, eine Schleudertrommel zu schaffen, die ohne Stillsetzung des Se-

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parators wahlweise die Durchführung von Teil- und Vollentschlammungen gestattet.

In weiterer Auegestaltung dieses Haupterfindungsgedankens kann der Schließdruck der zurückgehaltenen Schließflüssigkeit während des Betriebes stufenweise geändert werden.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber neben seinen üblichen Führungen zusätzlich noch in anderen Abständen von der Drehachse am angrenzenden Trommelteil abdichtend geführt wird und dadurch die Schließkaminer in mehrere radial hintereinander liegende Abteilungen unterteilt, die mit Steuerflüssigkeit in bekannter Weise beschickt und wahlweise durch Kanäle entleert werden können, die vom peripheren Teil der einzelnen Abteilungen nach außen führen. Bei gleichzeitiger Entleerung aller Abteilungen wird der Schließdruck vollständig abgebaut, so daß Vollentschlammungen durchgeführt werden.

Bei der Entleerung von nur einer oder mehreren Abteilungen wird ein Teil der Schließflüssigkeit zurückgehalten, so daß Teilentechlammungen durchgeführt werden.

Die radialen Abmessungen der einzelnen Abteilungen lassen sich so dimensionieren, daß eich unterschiedliche Partialdrücke ergeben, die einzeln oder kombiniert eine weitgehende Anpassung dee verbleibenden Schließdruckes an das spezifische Gewicht der Schleuderflüssigkeit und der ausgeschiedenen Feststoffe ermöglichen.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungebeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig.1 eine Schleudertrommel, bei der die Schließkammer in zwei Abteilungen unterteilt ist, die wahlweise über Ventile entleert werden können, die durch Sperren der Flüssigkeitszufuhr in Offenstellung gebracht werden,

Fig.2 die gleiche Trommel, bei der die Ventile durch Flüssigkeitszufuhr in Offeneteilung gebracht werden und

Fig.3 eine Schleudertrommel, bei der die Schließkammer in

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drei Abteilungen unterteilt ist, von deren peripheren Teil kalibrierte Bohrungen nach außen führen.

Mit Bezug auf Fig.1 ist mit 1 der Trennraum und mit 2 der Schlamraraum der Trommel bezeichnet. Diese Räume werden einseitig vom Kolbenschieber 3 begrenzt, der bei seinen axialen Bewegungen die Auswurföffnungen k für die Feststoffe öffnet und schließt. Zwischen dem Kolbenschieber 3 und dem angrenzenden Trommelteil 5 befindet sich die Schließkammer, die beim Ausführungsbeispiel in zwei radial hintereinander liegende und gegeneinander abgedichtete Abteilungen 6 und 7 unterteilt ist, indem der Kolbenschieber 3 außer den üblichen Führungen bei 8 und 8a zusätzlich bei 9 am angrenzenden Trommelteil 5 abdichtend geführt wird.

Vom radial äußeren Ende der Abteilungen 6 und 7 gehen Ablaßkanäle 10 und 11 aus, die von Ventilen 12 und 13 gesteuert werden. Diese Ventile werden durch dauernde Flüssigkeitszufuhr in Schließstellung gehalten und durch Sperren der Flüssigkeitszufuhr in die Offenstellung gebracht. Ihre Arbeitsweise ist im einzelnen in der noch schwebenden Patentanmeldung P 20 22 197·0 beschrieben.

Vor dem Öffnen des Zulaufs für die zu separierende Flüssigkeit werden die Ventile Ik und 15 in den Steuerflüssigkeitszuleitungen 16 und 17 geöffnet, was beim Ausführungsbeispiel das Steuergerät 18 bewirkt. Aus der Zuleitung 16 tritt die Steuerflüssigkeit durch die Bohrung 19 in die Auffangrinne 20 und aus der Zuleitung 17 durch die Bohrung 21 in die Auffangrinne 22 über. Von der Auffangrinne 20 strömt die Steuerflüssigkeit zunächst durch den radial weiter außen abgehenden Kanal 23 und bringt das Ventil 12 in Schließstellung. Die Auffangrinne 22 steht über einen Kanal Zk mit dem Ventil 13 in Verbindung, so daß auch dieses in Schließstellung geht.

Nach Auffüllung des Kanals 23 strömt die Steuerflüssigkeit in bekannter Weise von der Auffangrinne 20 zur Schließkammer; beim Ausführungsbeispiel durch einen oder mehrere Kanäle 25 zur äußeren Abteilung 7 und durch einen oder mehrere Kanäle 26 zur inneren Abteilung 6. Die Summe der in den Abteilungen 6

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und 7 erzeugten Partial-Schließdrücke ist gleich dem Schließdruck, den die Steuerflüssigkeit in einer ungeteilten Schließkammer erzeugen würde. Mit dem Auffüllen der Abteilungen 6 und 7 ist der Kolbenschieber 3 in Schließstellung gebracht (linke Seite der Fig.i).

Nach Ansammlung einer bestimmten Feststoffmenge im Schlammraum 2 wird durch Sperren des Ventils 14 in der Steuerflüssigkeitszuleitung 16 das Ablaßventil 12 geöffnet und die äußere Abteilung 7 entleert, während in der inneren Abteilung 6 die Schließflüssigkeit zurückgehalten wird.

Durch Sperren des Ventils 15 in der Steuerflüssigkeitszuleitung 17 wird das Ablaßventil 13 geöffnet und die innere Abteilung 6 entleert, während die Schließflüssigkeit in der äußeren Abteilung 7 zurückgehalten wird. In beiden Fällen werden Teilentschlammungen durchgeführt, wobei die Einzelschließdrücke in den Abteilungen 6 und 7 unterschiedlich sein können. Der Kolbenschieber 3 geht in Öffnungsstellung (rechte Seite der Fig.i) und bewegt sich sofort wieder in Schließstellung, wenn infolge des zurückweichenden Flüssigkeitsspiegele im Trennraum 1 der Öffnungsdruck kleiner geworden ist als der Schließdruck der zurückgehaltenen Schließflüssigkeit. Durch Sperren beider Ventile 14 und 15 werden beide Ablaßventile 12 und 13 in Offenstellung gebracht und beide Abteilungen 6 und 7 entleert, so daß die Trommel vollständig entleert wird.

Un Störungen zu vermeiden, die entstehen würden, wenn im Überschuß zugeführte Steuerflüssigkeit aus der Auffangrinne 20 in die Auffangrinne 22 übertreten würde und umgekehrt, ist die Auffangrinne 20 mit einem den Spiegel begrenzenden Überlaufröhrchen 27 versehen und der Durchmesser des Überlaufs 28 größer gehalten als der die beiden Rinnen 20 und 22 voneinander trennende Ringflansch 29·

Bei dem AusfUhrungsbeispiel nach Fig.2 sind die Ablaßventile 12 und 13 in flüssigkeitsfreien Zustand geschlossen und werden durch Zuführung von Steuerflüssigkeit in Offenstellung ge-

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bracht. Die Wirkungsweise solcher Ventile 1st ebenfalls In der noch schwebenden Patentanmeldung P 20 22 197.O Im einzelnen beschrieben. Diese Ausführung ist überall dort von Vorteil, wo es an Frischwasser mangelt und deshalb der Verbrauch niedrig gehalten werden muß.

Die Trommel nach Fig.2 erfordert drei Zuführungsleitungen 30t 31 und 32 für Steuerflüssigkeit mit eingebautem Ventil 33, bzw. 35 und drei voneinander getrennte Auffangrinnen 36, 37 und 38· Bei geschlossenen Ventilen 33 und 35 sind auch die Ablaßventile 12 und I3 geschlossen. Nach dem Öffnen des Ventils 3^ strömt Steuerflüsslgkeit in bekannter Weise durch die Öffnung 39 in die Auffangrinne 36 und von dort durch Kanäle 25 und 26 zur inneren und äußeren Abteilung 6 und 7 d^er Schließkammer. Nach dem Auffüllen der beiden Abteilungen befindet sich der Kolbenschieber 3 in Schließstellung und die Flüssigkeitszufuhr kann gesperrt werden.

Nach Ablagerung einer bestimmten Feststoffmenge im Schlammraum 2 kann durch wahlweises, vorübergehendes Öffnen des Ventils 33 oder 35 das Ablaßventil 12 bzw. I3 in Offensteilung gebracht werden, indem diese Ventile von der Bohrung 67 bzw. 68 aus über die Auffangrinne 38 bzw. 37 und den Kanal 69 bzw. 70 mit Steuerflüssigkeit beschickt werden. Dadurch wird die innere Abteilung 6 bzw. die äußere Abteilung 7 der Schließkammer entleert und eine Teilentschlammung herbeigeführt. Durch gleichzeitiges Öffnen beider Ventile 33 und 35 werden beide Abteilungen 6 und 7 entleert und Vollentechlammungen herbeigeführt. Um ein Übertreten von Steuerflüssigkeit aus einer Auffangrinne in eine andere zu verhindern, sind für die beiden oberen Rinnen 36 und 37 Überlaufbohrungen 40 bzw. 41 vorgesehen, während der Überlauf 42 für die untere Rinne einen größeren Durchmesser hat als der Ringflansch 43·

Bei dem in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schließkammer in drei radial hintereinander liegende Abteilungen 44, 45 und 46 unterteilt, indem der Kolbenschieber 3 außer den üblichen Führungen bei 8 und 8a zusätzlich bei 47

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und 48 abdichtend geführt wird. Vom peripheren Teil der Abteilungen 44, 45 und 46 führen kalibrierte Bohrungen 49, bzw. 51 nach außen.

Die Steuerflüssigkeit wird durch separate Zuleitungen 52, und 54 herangeführt, in die je ein Ventil 55, 56 bzw. 57 eingebaut ist. Sie gelangt in bekannter Weise durch Bohrungen 58, 59 und 6O in die Auffangrinnen 6i, 62 und 63 und von dort durch Kanäle 64, 65 und 66 zu den Abteilungen 46, 45 bzw. 44 der Schließkammer. Diese Trommel erfordert wie die Trommel nach Fig.1 eine ständige Zufuhr von Steuerflüssigkeit. Bei gleichzeitigem Sperren der drei Ventile 55» 56 und 57 wird die Steuerflüssigkeit aus den drei Abteilungen 44, 45 und durch die kalibrierten Bohrungen 49t 50 und 51 ausgeschleudert und eine Vollentschlammung durchgeführt. Bei wahlweisem Sperren der einzelnen Ventile oder von zwei Ventilen in Kombination werden Teilentschlammungen durchgeführt. Der Schließdruck der zurückgehaltenen Flüssigkeit kann innerhalb weiter Grenzen stufenweise variiert werden.

Beispiel

Die radialen Abmessungen der einzelnen Abteilungen 44, und 46 seien so dimensioniert, daß die Flüssigkeit in der inneren Abteilung -*~, in der mittleren Abteilung -rz und in der äußeren Abteilung -A^ des Gesamtechließdruckes erzeugt. Ee sind dann folgende Schließdruck-Einstellungen möglich:

I Innere Kammer allein -Tt; des Gesamtschließdruckes

Il

II Mittlere Kammer allein 12 * "

III Äußere Kammer allein rfW "

IV Innere + mittlere Kammer ·*-$ *

V Innere + äußere Kammer -rr "

VI Mittlere + äußere Kammer -2g ·

VII Inner· + mittlere + äußere Kammer y| «

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IIP! "

Natürlich kann auch jede beliebige andere Teilung gewählt werden. Die Schließkammer kann auch in vier oder mehr Abteilungen unterteilt werden, wodurch die Zahl der Kombinationsmöglichkeiten erheblich steigt.

Ebenso ist es möglich, die Trommel nach Fig.1 anstelle mit Ablaßventilen mit kalibrierten Ablaßbohrungen oder die Trommel nach Fig.3 mit Ventilen entsprechend Fig.1 oder Fig.2 auszurüsten. Die Zuführungskanäle für die Steuerflüssigkeit sind dann der Ausbildung der Trommel entsprechend anzuordnen.

Mit den Trommeln gemäß der Erfindung ist es möglich, ohne jede Itastellung wahlweise Voll- oder Teilentschlammungen durchzuführen und bei der Durchführung von Teilentschlammungen den Schließdruck der zurückgehaltenen Schließflüssigkeit dem spezifischen Gewicht der Schleuderflüssigkeit und den ausgeschiedenen Feststoffen stufenweise anzupassen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

M Jf Selbstreinigende Schleudertrommel mit den Trenn- und Schlammraum einseitig begrenzendem Kolbenschieber zum Steuern der Auswurföffnungen im Trommelmantel, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber (3) neben seinen üblichen Fuhrungen (8, 8a) zusätzlich noch in anderen dazwischen liegenden Abständen (9; 47» 48) von der Drehachse am angrenzenden Trommelteil (5) abdichtend geführt wird und dadurch die Schließkammer in mehrere radial hintereinander liegende Abteilungen (6, 7} 44, 45, 46) unterteilt, die mit Steuerflüssigkeit in bekannter Weise beschickt und wahlweise durch Kanäle (1O, 11» 49. 50» 51) entleert werden können, die vom peripheren Teil der einzelnen Abteilungen (6, 7> 44, 451 46) nach außen führen.
2) Schleudertrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ablaßkanäle (1O, 11; 49, 50, 51) flüssigkeitgesteuerte Ventile (12, 13) eingebaut sind.
3) Schleudertrommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuführung·leitungen für Steuerflüssigkeit (16, 17} 30, 31, 32| 52, 53, 54) Ventile (i4, 15» 33, 34, 35l 55, 56, 57) eingebaut sind, die einzeln oder in Kombination von einem Steuergerät (18) nach einem eingestellten Programm umgeschaltet werden.

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