DE3911320A1

DE3911320A1 - Zentrifuge zum kontinuierlichen trennen von stoffen unterschiedlicher dichte

Info

Publication number: DE3911320A1
Application number: DE3911320A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Dr Schilp; Wolfgang Dipl Ing Epper
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1989-04-07
Filing date: 1989-04-07
Publication date: 1990-10-11
Also published as: US5169377A; EP0391043A3; EP0391043A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge zum konti nuierlichen Trennen von Stoffen unterschiedlicher Dichte, insbesondere zum Trennen von Feststoff-Flüssigkeitsgemi schen, mit im wesentlichen zylindrisch ausgebildetem Trom melmantel und mit im Dickstoffaustragsbereich angeordneten Düsen, durch deren Öffnungen der Dickstoff ausgetragen wird, wobei zum Öffnen und Schließen der Düsenöffnungen Einstellorgane vorgesehen sind, die mit einer außerhalb der Zentrifugentrommel angeordneten Verstelleinrichtung zusammenwirken.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 36 20 912 ist eine Zentrifuge zum kontinuierlichen Trennen von Stoffen unter schiedlicher Dichte obiger Bauart bekannt, bei der die Einstellorgane, die das Öffnen und Schließen der Düsen bewerkstelligen, innerhalb der Zentrifugentrommel angordnet sind. Als Verstellmedien sind hierbei ferner Kolben-Zylin dereinheiten vorgesehen, an die in der Stirnwand und in der Antriebswelle der Zentrifugentrommel angeordnete, nach außen führende, als Druckflüssigkeitsleitungen dienende Bohrungen angeschlossen sind, die von außen mit Druckflüs sigkeit beschickt werden. Diese bekannte Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Düsen ist im konstruktiven Aufbau nicht nur verhältnismäßig kompliziert, sondern auch eine Reparatur, insbesondere das Auswechseln von verschlissenen Einstellorganen gegen neue, ist mit einem verhältnismäßig hohen Arbeits-, Zeit- und Kostenaufwand verbunden, da hierfür die Zentrifuge nicht nur stillgesetzt, sondern auch die Zentrifugentrommel im Dickstoffaustragbereich geöffnet werden muß. Darüber hinaus bringt die Zufuhr der Druckflüssigkeit zu den innerhalb der Zentrifugentrommel angeordneten Einstellorganen, insbesondere im Bereich der Drehdurchführung, Dichtprobleme mit sich, die nur schwie rig zu beherrschen sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, unter Vermeidung der vorhin geschilderten Nachteile den Dickstoffaustrag aus der Zentrifuge unabhängig von der Drehzahl der Förder schnecke und/oder der Differenzdrehzahl zwischen Förder schnecke und Zentrifugentrommel erheblich zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Einstellorgane zum Öffnen und Schließen der Düsenöffnungen außen an der Zentrifugentrommel angeordnet sind und über mechanische Verbindungselemente mit der Verstelleinrichtung in Wirk verbindung stehen. Dadurch, daß die Einstellorgane zum Öffnen und Schließen der Düsenöffnungen außen an der Zen trifugentrommel angeordnet sind, werden nicht nur Wartung und Funktionskontrolle der Einstellorgane erheblich er leichtert, sondern es wird auch das Auswechseln von ver schlissenen Einstellorganen gegen neue wesentlich verein facht, da hierfür die Zentrifugentrommel nicht ausgebaut und geöffnet werden muß. Ferner treten dadurch, daß gemäß der Erfindung die Einstellorgane über mechanische Verbin dungselemente mit der Verstelleinrichtung in Wirkverbin dung stehen keinerlei Dichtungsprobleme auf. Auch entfal len hierdurch im Vergleich zu bekannten Zentrifugen ähnli cher Bauart komplizierte und kostspielige Bohrungen in der Antriebswelle und in der Stirnwand der Zentrifugentrommel für die Druckflüssigkeitszufuhr zur Betätigung der Ein stellorgane, was zu einer erheblichen Verringung der Her stellungs- und Wartungskosten der Dickstoffaustragsvor richtung führt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht das Einstellorgan aus einer auf der Antriebswelle der Zentrifugentrommel axial verschiebbar angeordneten, mit der Zentrifugentrommel umlaufenden Ring scheibe, die mit einer auf dem Lagergehäuse der Zentrifuge angeordneten Verschiebeeinrichtung in Wirkverbindung steht. Dieses auf der Antriebswelle der Zentrifugentrommel axial verschiebbar angeordnete Einstellorgan zeichnet sich besonders durch seine einfache Ausgestaltung und hohe Betriebssicherheit aus.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung von in Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispie len.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit im Dickstoffaustragsbereich angeordnetem Ein stellorgan und Verschiebeeinrichtung gemäß der Erfindung im Teillängsschnitt;

Fig. 2 Einstellorgan und Verschiebeeinrichtung im Teillängsschnitt gemäß Fig. 1 im vergrößerten Maßstab;

Fig. 3, 4 und 5 weitere Ausgestaltungen der Düseneinstellor gane gemäß der Erfindung im Teillängsschnitt und in vergrößertem Maßstab.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ist die Zentrifugentrommel (1) der Vollmantel-Schneckenzentrifuge im Dickstoffaus tragsbereich (2) mit einer auf der Antriebswelle (3) der Zentrifugentrommel axial verschiebbaren Ringscheibe (4) versehen, die im Betrieb der Zentrifuge mit der Zentrifu gentrommel (1) umläuft. Die Ringscheibe (4) steht über ein Verschiebelager (5) mit einer Verstelleinrichtung (6) in Wirkverbindung, die auf dem Lagergehäuse (7) angeordnet ist, in dem die Antriebswelle (3) der Zentrifugentrommel (1) und in ihr die Förderschnecke (8) drehbeweglich gela gert ist. Die Verstelleinrichtung (6) kann hierbei als doppeltwirkende hydraulische Kolben-Zylindereinheit ausge bildet sein, dessen Kolbenstange (9) am äußeren Ende mit einem plattenförmigen Glied (10) verbunden ist, das am äußeren Lagerring des Verschiebelagers (5) angreift. Die Verstelleinrichtung (6) kann aber auch sehr vorteilhaft als Elektromotor mit am Rotor angeordneten Schraubenspin del ausgebildet sein, die in ein entsprechendes Stellge winde im Glied (10) - zwecks axialer Verstellung der Ring scheibe (4) (Pfeil 11) - eingreift. Der Außenrand (12) der Ringscheibe (4) bildet mit der Stirnwandung (13) der Zen trifugentrommel (1) einen Ringspalt (14), durch den der im Betrieb der Zentrifuge in der Zentrifugentrommel von der Flüssigkeit getrennte Dickstoff (15) in Pfeilrichtung (16) austritt. Der Ringspalt (14) kann hierbei mit Hilfe der Ringscheibe (4), die als Einstellorgan zum Öffnen und Schließen der ringförmigen Düsenöffnungen dient, durch axiales Verschieben in seiner Weite bis in die in der Fig. 2 gestrichelt dargestellte Lage (17) stufenlos verstellt werden. Dies ermöglicht eine optimale Steuerung des Dick stoffaustrages aus der Zentrifugentrommel, und zwar nicht nur in Abhängigkeit der der Zentrifuge zugeführten Fest stoff- und/oder Dickstoffkonzentration, sondern hierdurch kann auch in besonders einfacher Weise - unabhängig vom Betriebszustand der Zentrifuge - Einfluß auf den jeweils gewünschten Schlammeindickungsgrad von außen her genommen werden. Die axial verschiebbare Ringscheibe (4) zum Steuern des Austrittsringspaltes (14) für den Dickstoff (15) kann je nach Bedarf sowohl in einer bestimmten Spalt weitenposition geregelt gehalten, oder aber über eine Zeitimpuls-Steuerung stufenlos geöffnet oder geschlossen werden.

Das in Fig. 3 dargestellte Einstellorgan besteht aus einem oder mehreren Bolzen (18) mit abgeschrägter Stirnfläche (19), die die Öffnung (20) der in der Stirnwandung (21) angeordneten Düsen (22) für den Austrag des Dickstoffs (23) aus der Zentrifugentrommel (24) freigibt oder schließt. Der hierbei als Einstell- und Verschließorgan dienende Bolzen (18) ist mit einem Ringarm (25) lösbar verbunden, der als mechanisches Verbindungselement mit der Verstelleinrichtung auf der Antriebswelle der Zentrifugen trommel axial verstellbar (Pfeil 26) und radial verlaufend angeordnet ist. Die Verstelleinrichtung, an die der Bolzen (18) tragende Ringarm (25) angeschlossen ist, entspricht der in Fig. 1 dargestellten Verstelleinrichtung (5, 6, 9, 10) und wurde daher in Fig. 3 nicht näher dargestellt.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Einstellorgan (27), welches ebenfalls mit einem auf der Antriebswelle der Zentrifugentrommel axial verstellbar und radial nach außen verlaufendem Arm (28) lösbar ver bunden ist, kegelförmig ausgebildet. Das Öffnen und Schließen der in der Stirnwandung (29) der Zentrifugen trommel (30) angeordneten Öffnung (31) der Düse (32) erfolgt auch hierbei in gleicher Weise wie bei der in Fig. 3 dargestellten Dickstoffaustragsvorrichtung.

Gemäß Fig. 5 sind die Düsen (33) im Trommelmantel (34) gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet und zum Öffnen und Schließen der Düsenöffnungen (35) plattenförmig ausgebildetete Einstellorgane (36) vorgesehen, die in einem, die Trommel umschließenden Ring (37) befestigt sind. An den Ring (37) greifen Schieberstangen (38) an, die ihrerseits mit auf der Antriebswelle der Zentrifugen trommel (34) axial verstellbar und radial nach außen ver laufenden Armen (39) fest verbunden sind.

Alle diese in den Zeichnungsfiguren dargestellten, erfin dungsgemäß ausgebildeten, außen an der Zentrifugentrommel angeordneten und über mechanische Verbindungselemente mit der Verstelleinrichtung in Wirkverbindung stehenden Ein stellorgane zum Öffnen und Schließen der Düsenöffnungen, zeichnen sich besonders dadurch aus, daß sie in ihrem kon struktiven Aufbau sehr einfach ausgebildet, stets be triebssicher und jederzeit sehr leicht von außen zugängig sind, und daß sie im Bedarfsfall schnell ausgewechselt werden können. Ein weiterer und ganz besonderer Vorteil der außen an der Zentrifuge angeordneten Einstellorgane gemäß der Erfindung besteht darin, daß Verstopfungen der Düsen hierdurch mit Sicherheit vermieden werden. Darüber hinaus besteht aber auch die Möglichkeit einer mechani schen Verbindung, insbesondere von bereits bestehenden, innerhalb der Zentrifugentrommel angeordneten Einstellor ganen mit der außerhalb der Trommel befindlichen Verstell einrichtung, und zwar über einfache Gestänge und Winkelhe bel, die vorzugsweise an der Stirnwand der Trommel ange ordnet werden. Im übrigen ermöglichen die erfindungsgemäß ausgebildeten, mit der Verstelleinrichtung in Wirkverbindung stehenden Einstellorgane sehr vorteilhaft eine genaue, optimale und stufenlose Einstellung der Dickstoff-Aus tragsöffnungen in Abhängigkeit der Konzentration des in der Zentrifuge eingedickten Dickstoffes.

Claims

1. Zentrifuge zum kontinuierlichen Trennen von Stoffen unterschiedlicher Dichte, insbesondere zum Trennen von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen, mit im wesentli chen zylindrisch ausgebildetem Trommelmantel und mit im Dickstoffaustragsbereich angeordneten Düsen, durch deren Öffnungen der Dickstoff ausgetragen wird, wobei zum Öffnen und Schließen der Düsenöffnungen Einstell organe vorgesehen sind, die mit einer außerhalb der Zentrifugentrommel angeordneten Verstelleinrichtung zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein stellorgane (4, 18, 27, 36) zum Öffnen und Schließen der Düsenöffnungen (14, 20, 31, 35) außen an der Zentrifugentrommel (1, 24, 30, 34) angeordnet sind und über mechanische Verbindungselemente (5, 10, 25, 28, 39) mit der Verstelleinrichtung (6, 9, 10) in Wirkverbindung stehen.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellorgan aus einer auf der Antriebswelle (3) der Zentrifugentrommel (1) axial verschiebbar angeordneten, mit der Zentrifugentrommel (1) umlau fenden Ringscheibe (4) besteht, die mit einer auf dem Lagergehäuse (7) der Zentrifuge angeordneten Ver stelleinrichtung (6, 9, 10) in Wirkverbindung steht.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Verbindungselement aus einem auf der Antriebswelle der Zentrifugentrommel (24, 30, 34) axial verstellbar angeordneten, radial nach außen verlaufenden Arm (25, 28, 39) besteht.

4. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellorgan (4, 27, 36) scheibenförmig, kegelförmig oder plattenförmig ausgebildet ist.

5. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mechanisch oder hydraulisch wirkende Verstelleinrichtung (6, 9, 10).