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Anlage zum Patentgesuch der
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Klöckner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft Zentrifuge, insbesondere
Vollmantel-Schneckenzentrifugezur Trennung der festen Phase von der flüssigen Phase
eines Feststoff-Flüssigkeitsgemisches Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge,
insbesondere Vollmantel-Schneckenzentrifuge>zur Trennung der festen Phase von
der flüssigen Phase eines Feststoff-Flüssigkeitsgemisches1 mit auf der einen Seite
angeordneten Zuleitung für das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch und mit an der Zentrifugentrommel
voneinander getrennt angeordneten Auslässen für den Feststoff und die Flüssigkeit,
wobei die Zentrifugenauslässe in stationär angeordnete, die Zentrifugentrommel umgebende
Austragskammern münden, in denen unmittelbar vor und hinter den Zentrifugenauslässen
im wesentlichen senkrecht stehende Schottwände vorgesehen sind, die bis an die Zentrifugentrommel
heranreichen.
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Es ist bekannt, daß beim Trennen der Feststoffe von der Flüssigkeit
in einer Zentrifuge, insbesondere in einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit konischem
Trommelteiljan den an der Zentrifugentrommel angeordneten Feststoffauslässen Fein-
und Feinststoffe an der Außenoberfläche der Trommel
wandung entlang
fließen und dabei durch den freien Raum zwischen der Schottwand und der Zentrifugentrommel
hindurch entweder in das Gehäuse der Zentrifuge oder durch den Ringspalt zwischen
der Austragskammerwandung und der Zentrifugentrommel nach außen gelangen. Dies tritt
vor allem bei schwierig zu trennenden Feststoff-Flussigkeitsgemischen auf und zwar
insbesondere bei solchen Feststoff-Flüssigkeitsgemischen, deren Feststoffpartikeln
in so feiner Suspension oder unterschiedlicher Zusammensetzung vorliegen, daß sie
gegebenenfalls erst nach entsprechender Vorbehandlung mittels Flockungsmedien einer
wirtschaftlichen Entwässerung unterzogen werden können. Insbesondere bei der Entwässerung
solcher Feststoff-Flüssigkeitsgemische gelangen sehr leicht mit den Feststoffen
auch sehr feine Feststoffpartikel mit in die Feststoffauslässe der Zentrifuge und
von dort nach außen oder in das Zentrifugengehäuse. Dies führt zu unerwünschten
Feststoffablagerungen sowohl im Zentrifugengehäuse als auch in der Austragskammer,
die von Zeit zu Zeit ausgeräumt bzw. beseitigt werden müssen. Auch der Austritt
von feinen und feinsten Feststoffen durch den Ringspalt zwischen der Schlammaustragskaiier
und dem Trommelmantel stellt eine unerwünschte nachteilige Leckbildung dar. Außer
Fein- und Feinststoffen kann Jedoch auch Flüssigkeit vom Flüssigkeitsauslaß her
in gleicher Weise wie beim Feststoffauslaß
zwischen der Schottwandung
und der Trommelaußenwandung in das Zentrifugengehäuse gelangen und darin zu unrwünschten
Ablagerungen bzw. Ansammlungen führen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen,
durch die ein Eindringen von Fein- und Feinststoffen oder Flüssigkeit in das Zentrifugengehäuse
oder ein Austreten von Fein- und Feinststoffen oder Flüssigkeit aus der Zentrifuge
bzw. aus den Austragskammern in besonders einfacher Weise und sicher vermieden wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an der Außenwandung der Zentrifugentrommel
im Auslaßbereich der Flüssigkeit und/oder der Feststoffe 3eweils wenigstens eine
Ringscheibe angeordnet ist, die mit der in der Jeweiligen Austragskammer befindlichen
Schottwand eine Art Labyrinthdichtung bildet. Uberraschenderweise hat es sich gezeigt,
daß durch die Anordnung einer Ringscheibe an der Außenwandung der Zentrifugentrommel
im Auslaßbereich, die gemäß der Erfindung mit der in der Austragskammer befindlichen
Schottwand eine Art Labyrinthdichtung bildet, sowohl die Feststoffe als auch die
Flüssigkeit sehr vorteilhaft in die Jeweilige Austragskammer abgeleitet und ein
Eindringen von feinen und feinsten Feststoffen oder Flüssigkeit in das Zentrifugengehäuse
oder ein Austreten von Fein- und Feinststoffen oder Flüssigkeit aus
der
Zentrifuge mit Sicherheit verhindert werden kann. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen
werden daher sehr vorteilhaft jegliche Ansatzbildungen im Zentrifugengehäuse oder
in den Austragskammern sowie Leckbildungen am ZentrifugengehäuEe oder an den Austragskammern
in sehr einfacher Weise vermieden.
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Es ist zwar aus der DT-AS 22 56 541 eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge
bekannt, bei der zu beiden Seiten der Feststoffaustragsöffnung Begrenzungsscheiben
angeordnet sind, die mit schlitzförmigen Öffnungen und Messern versehen sind. Mit
Hilfe dieser Messer sollen die sich an den Wandungen, insbesondere hinter den Begrenzungsscheiben
ansammelnden Feststoffe abgelöst und durch die schlitzförmigen Öffnungen in den
Raum zwischen den Begrenzungsscheiben zurückgeführt werden.
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Diese bekannte Feststoffabreinigungsvorrichtung dient daher nur dazu,
um die Wandungen des Feststoffauffanggehäuses vor groben Feststoff-Ansätzen weitgehend
freizuhalten. Ein Eindringen von fein- und feinsten Feststoffen bzw. Schlämmen oder
Flüssigkeit in das Zentrifugengehäuse oder ein Austreten von Fein- und Feinststoffen
bzw. Schlämmen aus dem Auffanggehäuse läßt sich Jedoch mit Hilfe dieser bekannten
Begrenzungsscheiben nicht vermeiden, insbesondere dann nicht, wenn es sich um ein
sehr schwierig zu entwässerndes Feststoff-Flüssigkeitsgemisch handelt und die Anteile
an Fein-und
Feinststoffen im Feststoffaustragsbereich der Zentrifuge
verhältnismäßig hoch sind. Im übrigen ist die Herstellung und Anordnung derartiger,
mit schlitzförmigen Öffnungen und Messern versehenen Begrenzungsscheiben zu beiden
Seiten der Feststoffaustragsöffnung mit einem verhältnismäßig hohen Arbeits- und
Kostenaufwand verbunden. Auch sind die an den Begrenzungsscheiben angeordneten Messer
einem hohen Verschleiß ausgesetzt. Darüberhinaus läßt sich auch bei dieser bekannten
Vorrichtung nicht vermeiden, daß durch die in die Spalten zwischen den Außenseiten
der Begrenzungsscheiben und den benachbarten Gehäusewänden eindringenden Feststoffe
eine erhebliche Bremswirkung verursacht wird, die nicht nur zu überhöhten örtlichen
Erwärmungen führt, sondern zu deren Überwindung auch ein erhöhter Energieaufwand
erforderlich ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht
die Ringscheibe aus zwei lösbar miteinander verbundenen, im wesentlichen gleich
großen Hälften.
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Auf diese Weise kann die Ringscheibe sehr leicht an der Außenwandung
der Zentrifugentrommel montiert oder gegebenenfalls auch demontiert werden. Ein
besonderer Vorteil dieser zweigeteilten Ringscheibe besteht darin, daß die Ringscheibe
auch beizen bisherigen Zentrifugen Jederzeit noch nachträglich ohne Schwierigkeiten
eingebaut werden kann.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Erläuterung der in den Zeichnungen schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiele Es zeigen: Fig.1 eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge im Längsschnitt
mit an den Auslässen angeordneten Ringscheiben gemäß der Erfindung, Fig.2 eine zweigeteilte
Ringscheibe mit Uberlappungen gemäß der Erfindung, Fig. 3 und 4 eine vierteilige
Ringscheibe gemäß der Erfindung in Seiten- und Vorderansicht.
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Wie Fig. 1 zeigt, besteht die Zentrifuge aus einer in einem Gehäuse
1 waagerecht angeordneten Zentrifugentrommel 2 mit Förderschnecke 3. Die Zentrifugentrommel
2 und die Förderschnecke 3 sind an ihren Endbereichen drehbar gelagert und werden
im Betrieb mit unterschiedlichen Drehzahlen in Umdrehungen versetzt. Für die ZufUhrung
des zu trennenden Feststoff-FlUssigkeitsgemisches ist ein zentral in die Hohlwelle
4 der Förderschnecke 3 hineinragendes Rohr 5 vorgesehen. In der Hohlwelle 4 sind
im Ntlndungsbereich des
Rohres 5 Offnungen 6 in der Wandung angeordnet,
über die das zu trennende Feststoff-Flüssigkeitsgemisch in die Zentrifugentrommel
2 gelangt. Auf der rechten Seite sind an der Zentrifugentroflel 2 für den Austrag
der Feststoffe Auslaßöffnungen 6' und auf der linken Seite in der Stirnwandung der
Zentrifugentrommel Auslaßöffnungen 7 für die Flüssigkeit vor gesehen. Die Feststoffauslaßöffnungen
6' mUnden hierbei in eine am Gehäuse 1 angeordnete Feststoffaustragskammer 8, in
der unmittelbar vor und hinter den Austragsöffnungen 6' im wesentlichen senkrechtstehende
Schottwände 9 und 10 vorgesehen sind, die bis an die Zentrifugentrommel 2 heranreichen.
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In dieses Auslaßbereich für die Feststoffe ist gemäß der Erfindung
an der Außenwandung der Zentrifugentrommel 2 eine Ringscheibe 11 angeordnet, die
mit der in der Austragskammer 8 angeordneten Schottwand 10 eine Art Labyrinthdichtung
bildet. Die Ringscheibe 11 ist zweckmäßig auf der dem Feststofiauslaßbereioh zugekehrten
Seite der Schottwandung 10 angeordnet und reicht bis an die Außenwandung der Austragskaiser
8 heran. Auf diese Weise wird sehr vorteilhaft vermieden, daß an der Außenwandung
der Filtertrosmel Fein- oder von Feinststoffe den Feststoffauslässen 6' her durch
den Ringspalt zwischen der Filtertros el 1 und der Feststoffaustragskammer 8 nach
außen oder in das Gehäuse 1 der Filtertrommel gelangen können.
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Gegebenenfalls kann Jedoch auch die Anordnung einer weiteren Ringacheibe
11', in der Zeichnung gestrichelt dargestellt, unmittelbar hinter den Feststoffauslässen
6' vorteilhaft sein, die mit der dahinter befindlichen Schottwand 9 eine Art Labyrinthdichtung
bildet. Durch die Anordnung der Ringscheibe 11' kann ebenfalls sehr vorteilhaft
ein Eindringen von Fein- oder Feinstatoffen in den zwischen der Schottwand 9 und
der Außenwandung der Feststoffaustragskammer 8 befindlich.n freien Raum, wie auch
ein Austreten nach außen hin mit Sicherheit vermieden werden.
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Für den Austrag der Flüssigkeit aus der Zentrifugentrommel ist auf
der linken Seite eine direkt am Gehäuse 1 angeschlossene FlUJsigkeitsaufftragskameer
12 angeordnet, in der ebenfalls zwei im wesentlichen senkrechtstehende Schottwände
13 und 14 vorgesehen sind, die bis an die Zentrifugentrommel heranreichen. Um ein
Hindurchtreten von Flüssigkeit durch die zwischen den Schottwänden und der Trommelaußenwandung
befindlichen Ringraum und damit ein Eindringen der Flüssigkeit in das Gehäuse der
Zentrifuge zu vermeiden, ist auch hier sehr vorteilhaft an der Außenwandung der
Zentrifugentronel 2 eine Ringscheibe 15 angeordnet, die mit der Schottwand 14 eine
Art Labyrinthdichtung bildet. Auch durch diese erfindungageiäße Ringscheibe wird
sehr vorteilhaft
die aus der Zentrifugentrommel in die Flüssigkeitsaustragskammer
12 austretende Flüssigkeit nach unten hin abgeleitet und dadurch mit Sicherheit
vermieden, daß Flüssigkeit in den von der Schottwand 14 und der Gehäusewandung 16
gebildeten freien Raum oder gar in das Gehäuse gelangen kann.
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Wie Fig. 2 zeigt, besteht die Ringacheibe gemäß der Erfindung sehr
vorteilhaft aus zwei lösbar miteinander verbundenen, im wesentlichen gleich großen
Hälften 17 und 18. Die beiden Hälften 17 und 18 sind an ihren Enden überlappend
ausgebildet und werden in diesem Bereich mit Hilfe von Schrauben 19 und 20 miteinander
fest verbunden.
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Diese Zweiteilung der Ringscheibe gemäß der Erfindung ermöglicht sehr
vorteilhaft eine Montage der Scheibe von der Seite her auf den Zentrifugenmantelnund
zwar in sehr einfacher und zeitsparender Weise.
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Ferner kann, wie die Fig. S und 4 zeigen, die Ringscheibe gemäß der
Erfindung auch sehr vorteilhaft aus zwei ringförmigen Teilen 21, 22 bestehen, die
in ihrer Mitte getrennt sindtund die zusammen vier Halbringsegmente 23, 24 und 25,
26 bilden. Die Trennstellen 27, 28 der Ringscheibe 21 sind hierbei gegenüber den
Trennstellen 29, 30 der Ringscheibe
22 um 900 verdreht angeordnet.
Die Verbindung der vier Halbringsegmente 23, 24 und 25, 26 miteinander erfolgt hierbei
ebenfalls mittels Schrauben 31, 32. Auch diese aus vier Halbringsegmenten gebildete
Ringscheibe ermöglicht nicht nur eine sehr einfache und leichte Montage an der Zentrifugentrommel
sondern weist darüberhinaus auch eine hohe Stabilität auf.
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Im übrigen kann die Ringscheibe gemäß der Erfindung sehr vorteilhaft
aus Metall oder Kunststoff bestehen. Die Befestigung der Ringsch.ibe am Zentrifugenmantel
kann durch Löten, Schweißen, Kleben oder auch mit Hilfe anderer leicht lösbaren
Verbindungselemente, wie Schrauben, erfolgen.
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