DE2364260A1 - Washing centrifuge for suspensions - has conical damming sections on inner face of drum swept by sepd. material - Google Patents
Washing centrifuge for suspensions - has conical damming sections on inner face of drum swept by sepd. materialInfo
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Abstract
Description
Krauss- M affei TT 365 Krauss- M affei TT 365
Aktiengesellschaft
München 50Corporation
Munich 50
WaschzentrifugeWashing centrifuge
Die Erfindung betrifft eine tvaschzentrifuge für in Form einer Suspension vorliegendes Trenngut, mit einer sich zu ihrem Austragsende erweiternden Trommel, über deren Innenfläche das Trenngut infolge von Zentrifugalkräften gleitet, und mit Organen zur Waschflüssigkeitszugabe, die im wesentlichen radial gegen die Innenfläche der Trommel gerichtete Flüssigkeitsstrahlen erzeugen.The invention relates to a tvaschentrifuge for in the form a suspension present to be separated, with a drum widening towards its discharge end, over its inner surface the material to be separated slides as a result of centrifugal forces, and with organs for the addition of washing liquid, which essentially generate jets of liquid directed radially against the inner surface of the drum.
Bei einer bekannten Zentrifuge dieser Art bewegt sich das zu behandelnde Trenngut, beispielsweise die Feststoffteilchen einer zugeführten Suspension, auf der Innenseite der sich zum Austragsende erweiternden Trommel. Der Trommelmantel besteht aus Ringen, sogenannten Prallringen, die jeweils eine die Suspension verteilende, in Strömungsrichtung der Suspension sich vergrößernde innere Fläche, eine sich vergrößernde äußere Fläche und eine diese beiden Flächen! verbindende stetig gekrümmte Fläche aufweisen. Wesentlich bei dieser bekannten Zentrifuge sind in der inneren Fläche der Ringe in Strömungsrichtung vor der gekrümmten FlächeIn a known centrifuge of this type, the material to be separated, for example the solid particles, moves a supplied suspension on the inside of the drum widening towards the discharge end. The drum jacket consists of rings, so-called impact rings, each one distributing the suspension in the direction of flow the suspension enlarging inner surface, an expanding outer surface and one of these two surfaces! have connecting continuously curved surface. What is essential in this known centrifuge is the inner surface of the rings in the direction of flow in front of the curved surface
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angeordnete koaxiale Ringmulden oder ringförmige Ausnehmungen. Für eine diskontinuierliche oder kontinuierliche Zugabe von Waschflüssigkeit eingerichtete Düsen sind so angeordnet, daß ihre im wesentlichen radial auswärts gerichteten Waschflüssigkeitsstrahlen auf die in den Ringmulden oder ringförmigenAusnehmungen festgehaltenen Feststoffanteile treffen, wodurch in diesen als Verzögerungsstellen des Durchlaufes durch die Trommel wirkenden Zonen ein Wascheffekt am Trenngut erzielt wird. Ist die Waschung beendet, so wird mittels erhöhter Waschflüssigkeitszugabe ein Weitertransport des Trenngutes bewirkt, und zwar gewissermaßen ein Herausspülen der gewaschenen Feststoffteilchen aus den Ringmulden bzw, ringförmigen Ausnehmungen. Mithin kann ein in der Wirkungsx^eise dem Betrieb einer Schubzentrifuge ähnliches diskontinuierliches Zentrifugieren mit diskontinuierlichem Waschen durchgeführt werden.arranged coaxial annular troughs or annular recesses. Nozzles set up for a discontinuous or continuous addition of washing liquid are like this arranged that their substantially radially outwardly directed washing liquid jets on the in the annular troughs or annular recesses retained solids meet, whereby in these acting as delay points of the passage through the drum zones Washing effect is achieved on the part being separated. When the washing is finished, an increased amount of washing liquid is added a further transport of the material to be separated causes, to a certain extent, a rinsing out of the washed solid particles from the annular troughs or annular recesses. Thus, in effect, the operation of a Discontinuous centrifugation similar to pusher centrifuge can be carried out with discontinuous washing.
Sofern ein gleichmäßiges Benetzen und Bespülen der einzelnen Feststoffteilchen, deren einheitliche Verweilzeit in den Waschzonen und eine stoßfreie Arbeitsweise angestrebt wird, ist die bekannte Zentrifuge nicht einsetzbar.Provided that the individual solid particles are evenly wetted and rinsed, their uniform residence time in the washing zones and a smooth mode of operation is sought, the known centrifuge cannot be used.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zentrifuge der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein konti-It is the object of the present invention to design a centrifuge of the type mentioned in such a way that a continuous
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nuierliches, steuerbares Zentrifugieren und Waschen durchführbar und ferner eine feinfühligere Steuerung dieser Maßnahmen möglich ist.Nuanced, controllable centrifugation and washing can be carried out and also a more sensitive control of these Action is possible.
Gemäß der Erfindung wird hierzu vorgeschlagen, daß in der vom Trenngut überstrichenen Innenfläche der Trommel konusförmige Stauabschnitte vorgesehen sind, deren zugehöriger öffnungswinkel kleiner als der Gleitwinkel des restfeuchtehaltigen Feststoffanteiles des Trenngutes ist.According to the invention it is proposed for this purpose that the inner surface of the drum swept over by the material to be separated is conical Damming sections are provided whose associated opening angle is smaller than the sliding angle of the residual moisture Is the solids content of the material to be separated.
Durch diese Maßnahme wird ein von der kontinuierlichen haschflüssigkeitszugabe regelbar abhängiger, ebenfalls kontinuierlicher Zentrifugierprozeß mit einer alle Feststoffteilchen in gleicher Vieise erfassenden Vvaschbehandlung durchführbar.This measure also makes it dependent on the continuous addition of hash liquid in a controllable manner Continuous centrifugation process with a washing treatment that covers all solid particles in the same way feasible.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens werden Meßvorrichtungen zur Erfassung der Trenngutbelegungsdichte der Innenfläche der Trommel vorgeschlagen, welche Regelimpulse zur Steuerung der Waschflüssigkeitszugabe abgeben.In a further embodiment of the inventive concept Measuring devices for detecting the separation density of the inner surface of the drum proposed which control pulses to control the addition of washing liquid.
hierdurch wird der selbsttätige Ablauf cies Waschens und Trennens weiter verbessert. Die auf diese Weise erzielbare Regelung kann beispielsweise auf einem berührungslosenThis is the automatic process of washing and Separation further improved. The regulation that can be achieved in this way can, for example, be based on a non-contact
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Erfassen der Trenngutschichthöhe beruhen, vorzugsweise am achsennahen Teil eines Stauabschnittes. Sammelt sich zuviel Trenngut in diesen Stauabschnitten, wodurch dann die Feststoffteilchen zu lange von Waschflüssigkeit umgeben sein würden, so wird durch Zugabe von mehr Waschflüssigkeit der Gleitwinkel in dem betreffenden Stauabschnitt verringert, so daß sich dort eine kleinere Trenngutbelegungsdichte und demzufolge eine höhere Strömungsgeschwindigkeit einstellt. Hierdurch werden die Feststoffteilchen mit der sie umgebenden Waschflüssigkeit rascher der nachfolgenden Trennzone zugeführt.Detecting the separating material layer height based, preferably on the near-axis part of a stowage section. Too much accumulates Separate material in these damming sections, which then causes the solid particles would be surrounded by washing liquid for too long, by adding more washing liquid the Reduced sliding angle in the relevant stowage section, so that there is a smaller separation material occupancy density and consequently sets a higher flow rate. As a result, the solid particles with the surrounding them Washing liquid is supplied more quickly to the subsequent separation zone.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Äusführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Teile oder Teile mit gleicher Funktion sind in den beiden Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing using exemplary embodiments. The same parts or parts with the same function are provided with the same reference symbols in the two figures. Show it:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Waschzentrifuge im vertikalen Längsschnitt,Fig. 1 shows a washing centrifuge according to the invention in the vertical Longitudinal section,
Fig. 2 einen Teilschnitt einer ähnlichen Wäschezentrifuge mit einem zu einem Prallring ausgestalteten Stauabschnitt. Fig. 2 is a partial section of a similar laundry centrifuge with a damming section designed as a baffle ring.
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Die erfindungsgemäße Zentrifuge enthält eine auf einer Kelle 2 fliegend gelagerte Trommel 1. Das die Trommel umgebende, mit den Vorrichtungen zur Sammlung der einzelnen getrennten Komponenten des Trenngutes versehene Gehäuse ist nicht dargestellt. Ein Zufuhrrohr 3 ist senkrecht in koaxialer Lage mit seinem unteren Ende im Abstand zur Innenfläche des Trommelbodenstückes 4 angeordnet. Die Trommel 1 ist aus einzelnen ringförmigen Elementen zusammengesetzt, und zwar aus einem ersten Siebkonus 5, der am Rand des Trommelbodenstückes 4 nach oben anschließt, sowie aus dem darüber ansetzenden ersten Stauabschnitt 6 in Gestalt eines einen sehr kleinen öffnungswinkel a aufweisenden Kegelringes, weiterhin einem zweiten Siebkonus 7 mit wiederum darüber angeordnetem zweiten Stauabschnitt 8, der den öffnungswinkel b aufweist, und einem das oberste Element der Trommel 1 bildenden dritten Siebkonus 9. Die Siebkonen 5, 7 und 9 sind durch öffnungswinkel c, d bzw. e gekennzeichnet, die größer als eier bzw. gleich dem Gleitwinkel des restfeuchtehaltigen Feststoffanteiles sind. Die einzelnen Elemente sind in dem gewählten Beispiel hinsichtlich ihrer kleinsten und größten Innenwandradien so bemessen, daß der größte Innenwandradius eines bestimmten Elementes jeweils um einen gewissen Stufenwert kleiner als der kleinste Innenwandradius des darüber angeordneten Elementes ist. Hierdurch entstehen von Element zu ElementThe centrifuge according to the invention contains a drum 1 mounted in a cantilevered manner on a trowel 2. The housing surrounding the drum and provided with the devices for collecting the individual separated components of the material to be separated is not shown. A feed pipe 3 is arranged vertically in a coaxial position with its lower end at a distance from the inner surface of the drum base piece 4. The drum 1 is composed of individual ring-shaped elements, namely a first sieve cone 5, which adjoins the edge of the drum bottom piece 4 upwards, as well as the first damming section 6 attached above it in the form of a conical ring with a very small opening angle a, and also a second Sieve cone 7 with a second damming section 8 arranged above it , which has the opening angle b, and a third sieve cone 9 forming the top element of the drum 1. The sieve cones 5, 7 and 9 are characterized by opening angles c, d and e, respectively, which are greater than eggs or equal to the sliding angle of the residual moisture content of solids. In the example chosen, the individual elements are dimensioned with regard to their smallest and largest inner wall radii so that the largest inner wall radius of a certain element is smaller by a certain step value than the smallest inner wall radius of the element arranged above it. This creates from element to element
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Stufen, deren Sinn unten erläutert wird. Es ist im Rahmen der Erfindung aber auch an einen stetigen übergang zwischen den Innenwandradien an den aneinandergrenzenden Rändern der Elemente gedacht.Levels, the meaning of which is explained below. It's in the frame of the invention, however, also to a continuous transition between the inner wall radii at the adjoining edges thought of the elements.
Die Stauabschnitte 6 und 6 können siebartig gelocht oder, wie in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel, ungelocht sein. Die öffnungswinkel a und b der Stauabschnitte 6 und 8 können gleich oder verschiedenartig sein, erfindungsgemäß sind sie jedoch in jedem Falle kleiner als der Gleitwinkel des restfeuchtehaltigen Feststoffanteiles des Trenngutes, das mit dieser Zentrifuge behandelt werden soll. Ebenso können die öffnungswinkel c, d und e der Siebkonen 5, 7 bzw. 9 gleich oder voneinander verschieden sein, sie unterliegen jedoch in bekannter Weise der Bedingung, daß sie gleich dem oder größer als der Gleitwinkel des restfeuchtehaltigen Feststoffanteiles des Trenngutes sein müssen. Zum Zwecke einer Anpassung an verschiedene Trenngutarten sind die Elemente auswechselbar vorgesehen, d.h. es können Stauabschnitte und Siebkonen mit verschiedenen Öffnungswinkeln zur Trommel 1 zusammengestellt werden. Es können einzelne Elemente auch als bekannte Prallringe ausgebildet sein, wie es in Fig.2 für den Stauabschnitt 6 dargestellt ist, der in eine für den Prallring charakteristische gerundete Kante 26 ausläuft.The stowage sections 6 and 6 can be perforated like a sieve or, as in the illustrated embodiment, unperforated be. The opening angles a and b of the damming sections 6 and 8 can be the same or different, according to the invention However, they are in any case smaller than the sliding angle of the residual moisture-containing solid fraction of the material to be separated, that is to be treated with this centrifuge. The opening angles c, d and e of the sieve cones can also be used 5, 7 or 9 may be the same or different from one another, but they are subject in a known manner to the condition that they must be equal to or greater than the sliding angle of the residual moisture-containing solids content of the material to be separated have to. For the purpose of adapting to different types of separating goods, the elements are provided interchangeably, i. E. damming sections and sieve cones with different opening angles to the drum 1 can be put together. It individual elements can also be designed as known baffle rings, as shown in FIG is shown, which terminates in a characteristic rounded edge 26 for the impact ring.
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Am Zufuhrrohr 3 sind Meßvorrichtungen 10 und 11 befestigt, mit deren Hilfe berührungslos oder auf andere bekannte Weise die Trenngutbelegungsdichte der Innenfläche der Stauabschnitte 6 und 8 festgestellt werden kann. An mehreren Stellen längs der Umlaufrichtung der Trommel 1 ragen ferner Organe 12 und 13 mit Düsen 14 bzw. 15 in den Innenraum der Trommel 1. Sie dienen der Waschflussigkeitszugabe. Die Höhenlage der Düsen 14 und 15 ist so eingestellt, daß sie jeweils den austretenden Waschflüssigkeitsstrahl gegen den unteren Teil des betreffenden Stauabschnittes 6 bzw. 8 richten. Es können aber auch anders wirkende Düsen vorgesehen sein, die jeweils den gesamten Stauabschnitt gleichförmig oder in beliebiger anderer Verteilung beaufschlagen.Measuring devices 10 and 11 are attached to the supply pipe 3, with the aid of which the density of the separating material on the inner surface of the damming sections 6 and 8 can be determined in a contactless manner or in some other known manner . At several points along the direction of rotation of the drum 1, organs 12 and 13 with nozzles 14 and 15, respectively, protrude into the interior of the drum 1. They are used to add washing liquid. The height position of the nozzles 14 and 15 is adjusted so that they in each case 6 or 8 direct the exiting washing liquid jet against the lower part of the respective storage section. However, nozzles which act differently can also be provided, which in each case act on the entire damming section uniformly or in any other distribution.
Lediglich symbolisch eingezeichnet findet sich in der Figur ein Steuergerät 16, welches mit den Meßvorrichtungen 10 und 11 über Steuerleitungen 17 bzw. 18 verbunden ist. Eine Eignalleitung 19 führt vom Steuergerät,16 zu einem Steuerventil 20, welches die Regelung der Waschflussigkeitszugabe über das Organ 12 erlaubt; in gleicher Weise wird die Waschflussigkeitszugabe über das Organ 13 mit Hilfe eines über eine weitere Signalleitung 21 mit dem Steuergerät 16 verbundenen Steuerventils 22 geregelt.The figure shows a control unit 16, which is only shown symbolically, with the measuring devices 10 and 11 is connected via control lines 17 and 18, respectively. An Eignalleitung 19 leads from the control device 16 to a Control valve 20, which allows the addition of washing liquid to be regulated via element 12; in the same way is the addition of washing liquid via the organ 13 with With the aid of a control valve 22 connected to the control unit 16 via a further signal line 21.
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Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Waschzentrifuge ist folgende: Aus dem unteren Ende des Zufuhrrohres 3 tritt das Trenngut 23 aus und gelangt, auf das Trommelbodenstück 4 treffend, unter Beschleunigung auf den ersten Siebkonus 5. Hier erfolgt die erste Abtrennung von Flüssigkeit, wobei sich der kontinuierlich strömende Feststoffanteil in einer allmählich dünner werdenden Schicht über die Siebfläche schiebt. Er gelangt schließlich an die Kante 24 und wird in den ersten Stauabschnitt 6 gedrückt. Wegen der an der Kante 24 anschließenden Stufe ergibt sich eine gewisse Prallwijfkung beim Auftreffen der Feststoffteilchen auf die Innenfläche des Stauabschnittes 6, wodurch weitere Flüssigkeit von den Feststoffteilchen abgelöst wird, ehe diese sich infolge des kleinen Öffnungswinkels a dieses Stauabschnittes 6 zu einer bestimmten Schichthöhe ansammeln. Im Stauabschnitt 6 wird die Ansammlung des Feststoffanteiles von der Meßvorrichtung 1C erfaßt und, zur Steuerung der entsprechenden Waschflüssigkeitszugabe über das Organ 12 in diesem Stauabschnitt, an das Steuergerät 16 signalisiert. Weiterhin bewegen sich die Feststoffteilchen unter einem vom augenblicklichen Restfeuchteanteil abhängigen Gleitwinkel in Richtung auf den nächsten Siebkonus 7 zu, dessen Siebfläche sie über die Kante 25~"fallend" erreichen, wobei wieder dieselbe vor-The operation of the washing centrifuge according to the invention is as follows: From the lower end of the feed pipe 3 emerges the material to be separated 23 from and arrives at the drum base 4 hits, accelerating to the first sieve cone 5. This is where the first separation of liquid takes place, whereby the continuously flowing solid fraction overflows in a gradually thinning layer the screen surface pushes. It finally reaches the edge 24 and is pressed into the first stowage section 6. Because of the step following the edge 24, there is a certain impact force when the solid particles strike on the inner surface of the stowage section 6, whereby further liquid is detached from the solid particles before this is due to the small opening angle a this damming section 6 accumulate to a certain layer height. In the stowage section 6, the accumulation of the solid content detected by the measuring device 1C and, to control the corresponding washing liquid addition Signaled to the control unit 16 via the organ 12 in this stowage section. They keep moving Solid particles under one of the current residual moisture content dependent sliding angle in the direction of the next sieve cone 7, whose sieve surface you over the Reach edge 25 ~ "falling", with the same previous
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stehend erwähnte Prallwirkung eintritt. Der das Aufstauen des Feststoffanteiles im Stauabschnitt 6 bestimmende Restfeuchtegehalt wird seinerseits von der über die Düse 14 des Organs 12 erfolgenden Waschflüssigkeitszugabe beeinflußt.the impact effect mentioned above occurs. The one that determines the damming up of the solid content in the damming section 6 The residual moisture content is in turn determined by the addition of washing liquid via the nozzle 14 of the organ 12 influenced.
Die vorstehend erläuterten Vorgänge wiederholen sich in entsprechender Weise in den folgenden Siebkonen 7 bzw. und dem dazwischen befindlichen Stauabschnitt 8. In der Figur ist angedeutet, daß sich, durch größere Waschfltissigkeitszugabe mittels des Organs 13, ein kleinerer Gleitwinkel des Feststoffanteiles im Stauabschnitt 8 einstellt, als es in dem gewählten Beispiel im Stauabschnitt 6 der Fall ist. über den oberen Rand 27 des dritten Siebkonus gelangt der Feststoffanteil schließlich in den Austragsraum der Waschzentrifuge.The processes explained above are repeated in a corresponding manner in the following sieve cones 7 or and the damming section 8 located in between. In the figure it is indicated that, by adding more washing liquid by means of the organ 13, a smaller sliding angle of the solids content in the damming section 8 is set, than is the case in the stowage section 6 in the example chosen. over the upper edge 27 of the third sieve cone the solids content finally reaches the discharge chamber of the washing centrifuge.
vC/Z - 10 -vC / Z - 10 -
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Claims (2)
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