DE3714399C1

DE3714399C1 - Plate insert for centrifuged drums

Info

Publication number: DE3714399C1
Application number: DE19873714399
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl-Ing Bruening
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1987-04-30
Filing date: 1987-04-30
Publication date: 1988-04-07

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tellereinsatz für Schleudertrommeln, dessen kegelförmige Teller eine Viel zahl von Abstandsleisten aufweisen, die zwischen den Tellern eine der Zahl der Abstandsleisten entsprechende An zahl Abflußkanäle für das Schleudergut erzeugen.

Die Verwendung derartiger Tellereinsätze bei Schleuder trommeln ist allgemein bekannt. Der Tellereinsatz unter teilt den Trennraum der Schleudertrommel in eine Vielzahl paralleler konischer Spalte, in denen der eigentliche Trennvorgang stattfindet. Das Schleudergut wird dem Tel lereinsatz entweder über dessen Außendurchmesser zugeführt oder durch Steigelöcher, die im Tellereinsatz vorgesehen sind.

Im Schleudergut enthaltene Feststoffe werden auf die je weils äußere Tellerwand ausgeschleudert und rutschen von dort radial nach außen und sammeln sich dann im Feststoff raum der Trommel an. Voraussetzung für das Abtennen der Feststoffe ist, daß deren spezifisches Gewicht größer ist, als das der Schleuderflüssigkeit.

Die Absetzgeschwindigkeit der Feststoffe ist u. a. abhän gig von deren Größe und von der auf sie einwirkenden Fliehkraft. Die Fliehkraft steigt proportional mit dem Durchmesser der jeweils betrachteten Stelle an, so daß Feststoffteilchen am äußeren Tellerrand eine höhere Ab setzgeschwindigkeit besitzen als solche am Innendurchmesser der Teller. Größere Feststoffteilchen setzen sich dar über hinaus schneller ab als kleinere Feststoffteilchen. Hat ein Feststoffteilchen die radial äußere Wand des Ab flußkanals erreicht, so wird seine weitere Bewegung durch zwei entgegengesetzt wirkende Kräfte bestimmt. Die radial auswärts gerichtete Fliehkraft erzeugt eine zum Tellerau ßenrand gerichtete Hangabtriebskraft, während die Flüssig keitsströmung in den Abflußkanälen eine zum Tellerinnen rand gerichtete Schleppkraft erzeugt.

Bei den bekannten Tellereinsätzen verringert sich der Querschnitt der durch die Abstandsleisten gebildeten Ab flußkanäle radial einwärts mit der Durchmesserverringe rung. Dies bedeutet, daß die Strömungsgeschwindigkeit in diesen Abflußkanälen radial einwärts zunimmt und damit auch die auf das Feststoffteilchen wirkende Schleppkraft. Gleichzeitig nimmt aber die Fliehkraft mit verringertem Durchmesser ab, so daß sich die auf die Feststoffteilchen wirkende Hangabtriebskraft radial einwärts verringert. Dies bedeutet, daß Feststoffteilchen, die im Außenbereich des Tellerpaketes gerade noch abrutschen, radial einwärts wegen der zunehmenden Strömungsgeschwindigkeit und der ge ringer werdenden Fliehkraft nicht mehr abgeschieden werden.

Bei Schleudertrommeln zum Klären von Flüssigkeiten wird oft die Forderung gestellt, daß Feststoffe einer bestimmten Größenordnung nicht mehr in der Klarphase enthalten sein dürfen. Die Durchsatzleistung der Schleudertrommel ist dann so einzustellen, daß die Strömungsgeschwindigkeit in den Abflußkanälen nur so groß ist, daß auch unter un günstigsten Voraussetzungen Feststoffteilchen, die die ge nannte Größe überschreiten, mit Sicherheit noch an der äußeren Wand des Abflußkanals abrutschen. Dies ist nur dann der Fall, wenn die Schleppkraft am Tellerinnenradius nicht größer ist als die hier auf das Feststoffteilchen wirkende Hangabtriebskraft.

Die Partikel, die unter den beschriebenen Voraussetzungen gerade noch abgeschieden werden, bezeichnet man als Trenn korngröße. Es werden aber auch viele Feststoffteilchen noch abgeschieden, deren Größe unterhalb dieser Trennkorn größe liegt, weil ihr Aufgabeort in dem Abflußkanal nicht die innenliegende Wand war, sondern an beliebiger Stelle zwischen der innenliegenden und der außenliegenden Wand. Je näher sich diese Feststoffteilchen schon im Bereich der außenliegenden Wand befinden, desto früher erreichen sie diese und umso größer ist ihre Chance zum äußeren Teller rand zu rutschen, obwohl sie wesentlich kleiner sind als die Trennkorngröße. Die Ursache hierfür wurde weiter oben schon erläutert.

Im abgeschleuderten Feststoff befinden sich daher nicht nur Feststoffteilchen, deren Größe mindestens der Trenn korngröße entspricht, sondern es ist auch eine große An zahl kleinerer Feststoffteilchen darin enthalten.

Es wird jedoch auch häufig gewünscht, beim Abtrennen von Feststoffen mit Hilfe von Schleudertrommeln einen Klas siereffekt zu erzeugen. In diesem Fall sollen nur die Feststoffteilchen abgeschleudert werden, die gleich oder größer als die Trennkorngröße sind. Aus den beschriebenen Gründen ist das mit den bekannten Tellerpaketen nicht mög lich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tellerein satz für Schleudertrommeln zu schaffen, der so ausgebildet ist, daß Feststoffteilchen, deren Größe kleiner ist als die gewünschte Trennkorngröße, nicht mehr abgeschieden werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Strömungsquer schnitt der Abflußkanäle radial einwärts mit der Durchmes serabnahme zunimmt. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch den zunehmenden Strömungsquerschnitt der Abflußkanäle radial einwärts wird die Strömungsgeschwindigkeit her abgesetzt, wodurch das Abnehmen der auf das Feststoffteil chen an dem jeweiligen Durchmesser wirkende Fliehkraft kompensiert wird. Die Strömungsgeschwindigkeit beim Ein tritt der Flüssigkeit in die Abflußkanäle kann jetzt so groß gewählt werden, daß nur noch Feststoffteilchen, die gleich oder größer sind als die Trennkorngröße, die Mög lichkeit haben, sich abzusetzen, während die kleineren Feststoffteilchen nicht abrutschen können, da die Schlepp kraft über die gesamte Länge der Abflußkanäle größer ist als die Hangabtriebskraft.

Das beste Ergebnis wird erzielt, wenn die Querschnittszu nahme der Abflußkanäle so gewählt wird, daß der Quotient aus Hangabtriebskraft und Schleppkraft über die gesamte Länge der Abflußkanäle konstant bleibt. Dies kann in aus reichender Annäherung dadurch erreicht werden, daß die Zu nahme des Strömungsquerschnittes der Abflußkanäle propor tional zur Durchmesserabnahme erfolgt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Tellereinsatz mit radial einwärts zunehmender Spalthöhe

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Tellereinsatz mit gleichmäßig breiten Laschen

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Tellereinsatz mit Ab standsleisten, deren Breite radial einwärts ab nimmt

Mit 1 ist in der Fig. 1 der Tellereinsatz bezeichnet, des sen einzelne Teller 2 mit Abstandsleisten 3 versehen sind, die zwischen den Tellern Abflußkanäle 4 erzeugen, deren Höhe radial einwärts zunimmt. Die einzelnen Teller 2 können mit Steigelöchern 5 versehen sein, über die das Schleudergut in das Tellerpaket 1 eingeführt wird.

Aus der Fig. 2 ist zu ersehen, wie bei Verwendung gleich mäßig breiter Abstandsleisten 3 die Breite der Abflußkanäle 4 radial einwärts abnimmt.

In der Fig. 3 sind die Abstandsleisten 3 so ausgebildet, daß deren Breite radial einwärts abnimmt. Dadurch werden Abflußkanäle 4 erzeugt, deren Breite radial einwärts zu nimmt. Höhe und Breite der Abflußkanäle 4 sind dabei so dimensioniert, daß der Strömungsquerschnitt der Abflußka näle 4 radial einwärts zunimmt. Dadurch wird über die ge samte Länge des Abflußkanales 4 der gewünschte Klassieref fekt erzielt.

Claims

1. Tellereinsatz für Schleudertrommeln, deren kegelförmige Teller eine Vielzahl von Abstandsleisten aufweisen, die zwischen den Tellern eine der Zahl der Abstandsleisten entsprechende Anzahl Abflußkanäle für das Schleudergut er zeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der Stömungsquer schnitt der Abflußkanäle (4) radial einwärts mit der Durchmesserabnahme zunimmt.

2. Tellereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme des Strömungsquerschnittes der Abflußkanäle (4) proportional zur Durchmesserabnahme erfolgt.

3. Tellereinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Höhe der durch die Abstandsleisten (3) erzeugten Abflußkanäle (4) zwischen den Tellern (2) radial einwärts zunimmt.

4. Tellereinsatz nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Breite der Abstandsleisten (3) radial einwärts abnimmt.