EP3570981B1 - Centrifuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a centrifuge according to the preamble of claim 1.

Derartige Zentrifugen sind in verschiedensten Ausgestaltungen bekannt, insbesondere in einer Ausgestaltung als Separator mit vertikaler Drehachse oder als Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit vertikaler oder horizontaler Drehachse. Rein beispielhaft seien zum Stand der Technik die EP 1 008 391 B1 , die DE 1 875 987 , die AT 374 120 genannt.
Eine gattungsgemäße Zentrifuge - siehe dazu die US 3 438 571 A - zur Verarbeitung fließfähiger bzw. flüssiger Produkte weist eine Reihe von Rohren und anderen Durchflussvolumina auf, die im Betrieb von dem zentrifugal zu verarbeitenden Produkt oder von einer der bei der zentrifugalen Trennung und/oder Klärung entstehenden Phasen durchflossen werden. Diese Rohre und sonstigen Volumina werden nachfolgend insgesamt Durchflusswege der Zentrifuge genannt. Zu diesen Durchflusswegen gehören ein Zulaufrohr, ein Verteiler mit Verteilerkanälen, ein Trommelinnenraum, ggf. - wenn vorhanden - ein Tellerpaket im Trommelinnenraum, einer oder mehrere Flüssigkeits-Ablaufkanäle im Inneren der Trommel, Kanäle in der/den Schälscheibe(n), einer oder mehrere Flüssigkeitsauslässe und ggf. ein Feststoffauslaß. Die Durchflusswege haben in der Regel jeweils verschiedene große Querschnitte und/oder eine verschiedene Konturgebung (z.B. kreisrunder Querschnitt, ovaler oder eckiger Querschnitt).Such centrifuges are known in a wide variety of configurations, in particular in a configuration as a separator with a vertical axis of rotation or as a solid bowl screw centrifuge with a vertical or horizontal axis of rotation. Purely by way of example are the prior art EP 1 008 391 B1 , the DE 1 875 987 , called AT 374 120.
A generic centrifuge - see also the U.S. 3,438,571 A - for processing flowable or liquid products has a number of tubes and other flow volumes through which the product to be processed centrifugally or one of the phases resulting from the centrifugal separation and / or clarification flow during operation. These tubes and other volumes are referred to below as the total flow paths of the centrifuge. These flow paths include an inlet pipe, a distributor with distribution channels, an interior of the drum, if applicable - if available - a set of plates in the interior of the drum, one or more liquid drainage channels inside the drum, channels in the impeller (s), one or more Liquid outlets and, if necessary, a solids outlet. As a rule, the flow paths each have different large cross-sections and / or different contouring (for example circular cross-section, oval or angular cross-section).

Ein mit der Zentrifuge zu verarbeitendes Produkt wird durch das Zulaufrohr in die sich drehende Trommel geleitet, in der es mit einem Verteiler auf Drehgeschwindigkeit der rotierenden Trommel beschleunigt und in den Trommelinnenraum geleitet wird. Dort findet die eigentliche zentrifugale Klärung und/oder Trennung statt. Sodann erfolgt ein Austrag der voneinander getrennten Phasen durch die entsprechenden Flüssigkeits- und/oder Feststoffauslässe.A product to be processed with the centrifuge is fed through the feed pipe into the rotating drum, in which it is accelerated to the rotational speed of the rotating drum by a distributor and fed into the interior of the drum. This is where the actual centrifugal clarification and / or separation takes place. The phases separated from one another are then discharged through the corresponding liquid and / or solids outlets.

Sowohl im Zulauf als auch bei dieser zentrifugalen Verarbeitung können sich lokal turbulente Strömungen bilden, welche den Betrieb der Zentrifuge negativ beeinflussen können, was z.B. zu Vibrationen der Zentrifuge, reduziertem Produktdurchsatz oder unvollständiger Klärung und/oder Trennung führen kann.Both in the inlet and during this centrifugal processing, locally turbulent flows can form, which can negatively affect the operation of the centrifuge, which can lead, for example, to vibrations of the centrifuge, reduced product throughput or incomplete clarification and / or separation.

Die Erfindung hat vor diesem Hintergrund die Aufgabe, die gattungsgemäße Zentrifuge im Sinne einer weitergehenden Reduzierung der Bildung turbulenter Strömung weiter zu entwickeln.Against this background, the invention has the object of further developing the generic centrifuge in the sense of a further reduction in the formation of turbulent flow.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.The invention solves this problem with the subject matter of claim 1.

Geschaffen wird danach eine Zentrifuge mit einer um eine Drehachse drehbaren Trommel mit einem Durchflussweg für ein fließfähiges bzw. flüssiges Produkt, der wenigstens ein Zulaufrohr, einen Verteiler mit wenigstens einem oder mehreren Verteilerkanälen zur Zuleitung von Produkt in den Trommelinnenraum und wenigstens einen Flüssigkeitsaustrag aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in den Durchflussweg wenigstens ein Strömungsgleichrichter oder mehrere Strömungsgleichrichter integriert ist/sind.According to this, a centrifuge is created with a drum rotatable about an axis of rotation with a flow path for a flowable or liquid product, which has at least one feed pipe, a distributor with at least one or more distributor channels for feeding product into the interior of the drum and at least one liquid discharge characterized in that at least one flow straightener or several flow straighteners is / are integrated into the flow path.

Der Strömungsgleichrichter ist eine Einrichtung zur Minderung turbulenter Strömungen. Durch den Strömungsgleichrichter wird auf einfache Weise jedenfalls lokal im Bereich des Strömungsgleichrichters und in dessen Anschluss eine Reduzierung des Effektes turbulenter Strömungen erreicht. Dies wirkt sich vorteilhaft auf den Betrieb der Zentrifuge aus. Es können auch mehrere der Strömungsgleichrichter vorgesehen sein. Derart werden die Vibrationen der Zentrifuge verringert und die Folgen eines reduzierten Produktdurchsatzes oder einer unvollständigen Klärung und/oder Trennung gemindert oder verhindert.The flow straightener is a device for reducing turbulent flows. By means of the flow straightener, a reduction of the effect of turbulent flows is achieved in a simple manner, at least locally in the area of the flow straightener and in its connection. This has a beneficial effect on the operation of the centrifuge. Several of the flow straighteners can also be provided. In this way, the vibrations of the centrifuge are reduced and the consequences of a reduced product throughput or incomplete clarification and / or separation are reduced or prevented.

Dabei weist der wenigstens eine Strömungsgleichrichter eine oder mehrere Stufen auf. Durch einen mehrstufigen Aufbau ist es insbesondere möglich, mehrere konstruktiv verschieden ausgelegte Abschnitte in nur einem Strömungsgleichrichter zu kombinieren, was in einer besonders vorteilhaften Beeinflussung der Strömungsverhältnisse resultiert.The at least one flow straightener has one or more stages. A multi-level structure makes it possible in particular to combine several structurally differently designed sections in just one flow straightener, which results in a particularly advantageous influencing of the flow conditions.

Es hat sich weiter als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass eine oder mehrere Stufen des Strömungsgleichrichters in einem sich im Betrieb nicht drehenden Bauteil des Separators ausgebildet sind. Denn an diesem oder diesen sich nicht drehenden Bauteilen wirkt sich der Strömungsgleichrichter besonders vorteilhaft auf den Betrieb der Zentrifuge aus, was insbesondere in einem gleichmäßigeren bzw. schwingungsärmeren Rotationsverhalten resultiert und/oder ein verbessertes Trennverhalten der Suspension zur Folge hat.It has also been found to be particularly advantageous that one or more stages of the flow straightener are formed in a component of the separator that does not rotate during operation. This is because the flow straightener has a particularly advantageous effect on operation on this or these non-rotating components the centrifuge, which in particular results in a more uniform or low-vibration rotation behavior and / or results in an improved separation behavior of the suspension.

Nach Anspruch 1 ist ferner wenigstens eine Stufe des Strömungsgleichrichters als Strömungslaminator ausgebildet. Der Strömungslaminator unterteilt den Rohrabschnitt, in den er eingesetzt oder in dem er ausgebildet ist, in zwei oder mehr Einzelkanäle. Derart wird im Bereich dieser Einzelkanäle und auch in dem darauffolgenden Rohrabschnitt eine weitgehend laminare Strömung erreicht, in dem kaum Turbulenzen vorhanden sind.According to claim 1, at least one stage of the flow straightener is also designed as a flow laminator. The flow laminator divides the pipe section into which it is inserted or in which it is formed into two or more individual channels. In this way, a largely laminar flow is achieved in the area of these individual channels and also in the subsequent pipe section, in which there is hardly any turbulence.

Es kann oder können vorteilhaft eine oder mehrere Stufen in einem oder mehreren der folgenden sich im Betrieb nicht drehenden Bauteil(en) der Zentrifuge vorgesehen sein: im Zulaufrohr und/oder in einem Flüssigkeitsablauf oder in mehreren Flüssigkeitsabläufen zur Ableitung einer Flüssigkeitsphase aus der Trommel, insbesondere in einer oder mehreren der ggf. als Flüssigkeitsablauf vorgesehenen einen oder mehreren Schälscheiben und/oder an einem Ablaufrohr. Eine besonders signifikante Verringerung von Schwingungen konnte durch einen Strömungsgleichrichter im Zulaufrohr erreicht werden.One or more stages can advantageously be provided in one or more of the following component (s) of the centrifuge that do not rotate during operation: in the inlet pipe and / or in a liquid outlet or in several liquid outlets for discharging a liquid phase from the drum, in particular in one or more of the one or more peeling discs optionally provided as a liquid drain and / or on a drain pipe. A particularly significant reduction in vibrations was achieved using a flow straightener in the feed pipe.

Optional ist es auch denkbar, wenn eine oder mehrere weitere Stufen des ein- oder mehrstufigen Strömungsgleichrichters an einem oder mehreren der folgenden sich im Betrieb drehenden Bauteil(e) der Zentrifuge vorgesehen ist: in einem oder mehreren Verteilerkanälen des Verteilers, und/oder wenigstens einem Ablaufkanal für eine leichte oder schwere Flüssigkeitsphase, insbesondere am Verteiler oder oberhalb eines Scheidetellers, und/oder in einem oder mehreren Tellerspalten zwischen Tellern eines ggf. vorhandenen Tellerpaketes.Optionally, it is also conceivable for one or more further stages of the single or multi-stage flow straightener to be provided on one or more of the following components of the centrifuge that rotate during operation: in one or more distribution channels of the distributor, and / or at least one Drainage channel for a light or heavy liquid phase, in particular on the distributor or above a separating plate, and / or in one or more plate gaps between plates of a possibly existing plate pack.

Konstruktiv kann weiter vorteilhaft wenigstens eine Stufe des Strömungsgleichrichters als Strömungshomogenisator ausgebildet sein. Der Strömungshomogenisator ist derart ausgestaltet, dass sich über seinen Querschnitt eine im Wesentlichen konstante Strömungsgeschwindigkeit der ihn durchströmenden Flüssigkeit ergibt. Anders als in einem freien Rohr ist die Strömungsgeschwindigkeit der durchströmenden Flüssigkeit innen nicht oder nicht wesentlich höher als am Rand des Rohres. Dies mindert das Auftreten von Druckunterschieden.In terms of construction, at least one stage of the flow straightener can also advantageously be designed as a flow homogenizer. The flow homogenizer is designed in such a way that an essentially constant flow velocity of the liquid flowing through it results over its cross section. Unlike in a free pipe, the flow velocity is the one flowing through it The inside of the liquid is not or not significantly higher than at the edge of the pipe. This reduces the occurrence of pressure differences.

Dabei ist eine zusätzliche vorteilhafte Wirkung einer oder mehrerer Stufen "Strömungshomogenisator" und/oder einer oder mehrerer Stufen "Strömungslaminator" besonders hervorzuheben: Sowohl der Strömungshomogenisator als auch der Strömungslaminator im Zulauf wirken mit ihren Oberflächen wie eine Ansammlung von Füllkörpern, wodurch das Koaleszenzverhalten der hierdurch fließenden Suspension positiv beeinflusst wird. Das bedeutet, dass an den Oberflächen das Agglomerieren von Teilchen begünstigt wird, was zu größeren Teilchen der jeweiligen Phasen der Suspension führt. Diese größeren Teilchen in den jeweiligen Phasen begünstigen den anschließenden zentrifugalen Trennprozess.An additional advantageous effect of one or more stages "flow homogenizer" and / or one or more stages "flow laminator" is particularly noteworthy: Both the flow homogenizer and the flow laminator in the inlet act with their surfaces like an accumulation of fillers, which results in the coalescence behavior of the flowing suspension is positively influenced. This means that the agglomeration of particles is favored on the surfaces, which leads to larger particles of the respective phases of the suspension. These larger particles in the respective phases favor the subsequent centrifugal separation process.

Diese beschriebene zusätzliche vorteilhafte Wirkung beschränkt sich nicht darauf, dass eine oder mehrere Stufen "Strömungshomogenisator" und/oder eine oder mehrere Stufen "Strömungslaminator" in dem stehenden Zulaufrohr oder einem Ablauf innerhalb der Zentrifugentrommel integriert sind, sondern kann auch erzielt werden, wenn diese Komponente/n in einem Zulaufrohr der Zentrifuge (also upstream) installiert wird/werden, das nicht bis in die Trommel hineinragt. In diesem Sinne sind auch eine Zulaufleitung oder Ablaufleitung zur Zentrifuge oder von der Zentrifuge weg ganz außerhalb der Trommel als Teil der Zentrifuge im Sinne der Ansprüche zu betrachten.This additional advantageous effect described is not limited to the fact that one or more stages “flow homogenizer” and / or one or more stages “flow laminator” are integrated in the vertical feed pipe or an outlet within the centrifuge drum, but can also be achieved if this component / n is / are installed in an inlet pipe of the centrifuge (i.e. upstream) that does not protrude into the drum. In this sense, an inlet line or outlet line to the centrifuge or away from the centrifuge completely outside of the drum are also to be regarded as part of the centrifuge in the sense of the claims.

Vorzugsweise bewirken eine oder mehrere Stufen des Strömungsgleichrichters eine Minderung des Auftretens turbulenter Strömungen.Preferably, one or more stages of the flow straightener reduce the occurrence of turbulent flows.

Zudem beeinflussen der Strömungshomogenisator und/oder der Strömungslaminator positiv das Koaleszenzverhalten der hierdurch fließenden Suspension.In addition, the flow homogenizer and / or the flow laminator have a positive influence on the coalescence behavior of the suspension flowing through it.

Um eine besonders vorteilhafte Variante auszubilden, kann vorgesehen sein, dass der Strömungsgleichrichter in Strömungsrichtung in Reihe geschaltet zumindest die zwei Stufen Strömungshomogenisator und Strömungslaminator - vorzugsweise in Strömungsrichtung in dieser Reihenfolge - aufweist.In order to form a particularly advantageous variant, it can be provided that the flow straightener, connected in series in the flow direction, has at least the two stages flow homogenizer and flow laminator - preferably in this sequence in the flow direction.

Sodann kann optional vorteilhaft vorgesehen sein, dass wenigstens eine Stufe - insbesondere eine letzte Stufe - des Strömungsgleichrichters als Blende ausgebildet ist. Die Blende weist eine Querschnittsreduzierung auf, in welcher der Querschnitt im Vergleich zum Querschnitt des Rohres vor und hinter der Blende geringer bzw. verkleinert ist. Erreicht wird derart eine definierte Ablösung der Flüssigkeitsströmung bei dem Übergang von einer Rohrströmung in eine Freistrahlströmung, so dass die Laminarität der Flüssigkeitsströmung aus einer oder mehr vorhergehenden Stufen erhalten bleibt.Then, optionally, it can advantageously be provided that at least one stage - in particular a last stage - of the flow straightener is designed as a diaphragm. The diaphragm has a cross-sectional reduction in which the cross section is smaller or smaller than the cross section of the pipe in front of and behind the diaphragm. In this way, a defined separation of the liquid flow is achieved at the transition from a pipe flow to a free jet flow, so that the laminarity of the liquid flow from one or more preceding stages is maintained.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous refinements can be found in the subclaims.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Figuren näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1

einen Schnitt durch die Trommel und Haube von einem Separator;

Fig. 2

einen Abschnitt eines Separators ähnlich zu Fig. 1 mit einem in einem Zulaufrohr angeordneten Strömungsgleichrichter;

Fig. 3

einen Abschnitt des Separators aus Fig. 1 mit einem in einem Verteilerkanal angeordneten Strömungsgleichrichter;

Fig. 4

eine schematische Ansicht eines Tellerspaltes zwischen zwei Trenntellern des Separators aus Fig.1 mit zwei unterschiedlichen in diesem Tellerspalt angeordneten Strömungsgleichrichtern; und

Fig. 5

eine schematische Ansicht eines Strömungslaminators.

The invention is described in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the figures. Show it:

Fig. 1

a section through the drum and hood of a separator;

Fig. 2

a section of a separator similar to Fig. 1 with a flow straightener arranged in a feed pipe;

Fig. 3

a section of the separator Fig. 1 with a flow straightener arranged in a distribution channel;

Fig. 4

a schematic view of a plate gap between two separation plates of the separator Fig. 1 with two different flow straighteners arranged in this disk gap; and

Fig. 5

a schematic view of a flow laminator.

Fig. 1 zeigt eine drehbare Trommel 1 einer Zentrifuge, die als Separator mit vertikaler Drehachse ausgebildet ist. Fig. 1 shows a rotatable drum 1 of a centrifuge, which is designed as a separator with a vertical axis of rotation.

Die Trommel 1 ist ein Teil eines sich im Betrieb um die vertikale Drehachse drehenden bzw. rotierenden Systems des Separators.The drum 1 is part of a system of the separator which rotates or rotates about the vertical axis of rotation during operation.

Daneben weist der Separator auch sich im Betrieb nicht drehende Komponenten auf, die insofern nicht dem rotierenden System zugehören. Der Separator kann insofern neben der Trommel 1 noch weitere - hier nicht sämtlich dargestellte - Komponenten wie einen Steuerungsrechner, einen Antriebsmotor zum Drehen der Trommel, eine Haube 30, einen Feststofffänger 40 usw. aufweisen.In addition, the separator also has non-rotating components during operation, which in this respect do not belong to the rotating system. The separator can in this respect in addition to the drum 1 also other components - not all of them shown here such as a control computer, a drive motor for rotating the drum, a hood 30, a solids catcher 40 and so on.

Die auf eine drehbar gelagerte Antriebsspindel 2 aufgesetzte drehbare Trommel 1 ist vorzugsweise - aber nicht zwingend - für einen kontinuierlichen Betrieb - d.h. die kontinuierliche und nicht chargenweise Verarbeitung eines Produktes - ausgelegt. Die Trommel 1 besteht aus einem Unterteil 3 und einem Oberteil 4. In das Unterteil 3 ist ein Kolbenschieber 5 eingesetzt. In der konischen bzw. hier sogar doppelt-konisch geformten Trommel 1 ist im Trommelinnenraum 6 ein Tellerpaket 7 aus konischen Trenntellern 8 angeordnet. Die Trennteller 8 sind auf einem Verteilerschaft 9 eines Verteilers 10 angeordnet. Die in diesem Absatz vorstehend erwähnten Komponenten gehören zum sich drehenden System des Separators. In diesem Zusammenhang ist auch zu erwähnen, dass sich mit der Erfindung insbesondere auch der Betrieb eines solchen Separators oder Dekanters optimieren lässt, in dessen Trommel ein solches Tellerpaket 7 aus Trenntellern 8 ausgebildet ist.The rotatable drum 1 placed on a rotatably mounted drive spindle 2 is preferably - but not necessarily - designed for continuous operation, i.e. the continuous and non-batch processing of a product. The drum 1 consists of a lower part 3 and an upper part 4. A piston slide 5 is inserted into the lower part 3. In the conical or, in this case, even double-conical, drum 1, a disk pack 7 of conical separating disks 8 is arranged in the interior 6 of the drum. The separation plates 8 are arranged on a distributor shaft 9 of a distributor 10. The components mentioned above in this paragraph belong to the rotating system of the separator. In this context, it should also be mentioned that the invention can also optimize, in particular, the operation of such a separator or decanter in the drum of which such a disk pack 7 made up of separating disks 8 is formed.

Ein Zulaufrohr 11 dient zur Zuleitung eines zu verarbeitenden fließfähigen Produktes in die Trommel 1 (Strömungsrichtung hier: von oben nach unten). Das Zulaufrohr 11 ist hier als sich im Betrieb nicht drehendes, stillstehendes Element ausgebildet. Es erstreckt sich konzentrisch zur Drehachse in die Trommel 1. Nach Fig. 1 und 2 ragt es in bevorzugter - aber nicht zwingender - Ausgestaltung von oben in die Separatortrommel 1. Es kann sich aber auch von unten in die Trommel 1 erstrecken.A feed pipe 11 serves to feed a flowable product to be processed into the drum 1 (flow direction here: from top to bottom). The inlet pipe 11 is designed here as a stationary element that does not rotate during operation. It extends concentrically to the axis of rotation into the drum 1 Fig. 1 and 2 In a preferred - but not mandatory - configuration, it protrudes into the separator drum 1 from above. However, it can also extend into the drum 1 from below.

Das aus dem freien Ende des Zulaufrohrs 11 austretende Produkt strömt in sich radial erstreckende Verteilerkanäle 12a, b des Verteilers 10 und wird in diesen infolge der Drehungen der sich drehenden Separatortrommel 1 mitgedreht bzw. in Umfangsrichtung beschleunigt.The product emerging from the free end of the feed pipe 11 flows into radially extending distributor channels 12a, b of the distributor 10 and is rotated in these as a result of the rotations of the rotating separator drum 1 or accelerated in the circumferential direction.

Die Verteilerkanäle 12a, b (Strömungsrichtung radial nach außen) münden in den Trommelinnenraum 6 mit dem Tellerstapel 7. In dem Trommelinnenraum 6 - auch Schleuderraum genannt - erfolgt eine Klärung des Produktes von Feststoffen sowie - hier nicht dargestellt - ggf. optional eine Trennung in zwei oder mehr Flüssigkeitsphasen unterschiedlicher Dichte.The distribution channels 12a, b (flow direction radially outwards) open into the drum interior 6 with the plate stack 7. In the drum interior 6 - also called centrifugal chamber - the product is clarified from solids and - not shown here - optionally separated into two or more liquid phases of different density.

Bei einer Klärung fließt der Feststoff aus dem Tellerpaket 7 radial nach außen und die Flüssigkeitsphase radial nach innen, wo sie radial innen am Tellerpaket 7 in einem Ablaufkanal 13 radial nach oben geleitet wird.In the case of clarification, the solid flows out of the disk package 7 radially outwards and the liquid phase radially inwards, where it is directed radially upwards on the disk package 7 in a drainage channel 13.

Sofern auch oder alternativ eine Trennung in zwei Flüssigkeitsphasen verschiedener Dichte erfolgt, wird die leichtere Flüssigkeitsphase ebenfalls durch einen solchen Ablaufkanal 13 innen am Tellerpaket 7 abgeleitet, während die schwerere Flüssigkeitsphase radial nach außen aus dem Tellerpaket 7 fließt und dort durch einen weiteren Ablaufkanal geleitet wird. Dieser ist beispielsweise zwischen einem Scheideteller oberhalb des Tellerpakets 7 und dem Trommeloberteil 4 ausgebildet (hier nicht dargestellt).If there is also or alternatively a separation into two liquid phases of different densities, the lighter liquid phase is also discharged through such a drainage channel 13 on the inside of the plate assembly 7, while the heavier liquid phase flows radially outward from the plate assembly 7 and is passed there through another drainage channel. This is formed, for example, between a separating plate above the plate assembly 7 and the upper drum part 4 (not shown here).

Zur Ableitung der wenigstens einen Flüssigkeitsphase L - Fig. 1 - oder der mehreren Flüssigkeitsphasen dienen einer oder mehrere Auslässe für eine Flüssigkeitsphase L.To derive the at least one liquid phase L - Fig. 1 - or of the several liquid phases, one or more outlets are used for a liquid phase L.

Nach Fig. 1 ist ein einziger Flüssigkeitsauslass vorgesehen. Die (aus dem Tellerstapel 7 innen radial nach innen hin ablaufende Flüssigkeit strömt in eine Schälscheibenkammer 14, die sich mit der Trommel 1 dreht und als hier oberer abschließender Teil dieser Trommel 1 ausgebildet ist. In der Schälscheibenkammer 14 ist eine sich hier nicht drehende Schälscheibe 15 angeordnet, die den Flüssigkeitsauslass bildet.To Fig. 1 a single liquid outlet is provided. The liquid flowing radially inward from the plate stack 7 flows into a peeling disk chamber 14, which rotates with the drum 1 and is designed here as the upper, final part of this drum 1. In the peeling disk chamber 14 there is a peeling disk 15 that does not rotate here arranged, which forms the liquid outlet.

Die Schälscheibe 15 weist einen in der Schälscheibenkammer 12 angeordneten Scheibenabschnitt 16 auf sowie einen an einem inneren Radius des Scheibenabschnittes 16 ansetzenden und von dort aus der Schälscheibenkammer 14 und der gesamten Trommel 1 nach außen vorstehenden Schälscheibenschaft 17, der in eine Leitung 18 außerhalb der Trommel 1 mündet.The peeling disk 15 has a disk section 16 arranged in the peeling disk chamber 12 as well as a peeling disk shaft 17 which is attached to an inner radius of the disk section 16 and protrudes outward from the peeling disk chamber 14 and the entire drum 1 into a line 18 outside the drum 1 flows out.

Der wenigstens eine Einlass der Schälscheibe 15 liegt vorzugsweise am Außenradius des Scheibenabschnitts 16. Von diesem wenigstens einen Einlass aus fließt die Flüssigkeit in dem Scheibenabschnitt 16 radial nach innen (in wenigstens einem radialen Kanal) und strömt dann durch den Schälscheibenschaft 17 axial nach oben aus der Trommel und aus dem sich drehenden System 1. Die Schälscheibe 15 arbeitet nach dem Prinzip einer Zentripetalpumpe. Sofern eine weitere Flüssigkeitsphase abzuleiten ist, erfolgt deren Ableitung über einen weiteren Flüssigkeitsablauf, ggf. über eine weitere Schälscheibe.The at least one inlet of the peeling disk 15 is preferably on the outer radius of the disk section 16. From this at least one inlet, the liquid flows in the disk section 16 radially inward (in at least one radial channel) and then flows axially upward through the peeling disk shaft 17 Drum and from the rotating system 1. The peeling disk 15 works on the principle of a centripetal pump. If another liquid phase is to be diverted, it is diverted via a further liquid drain, if necessary via a further paring disc.

Die Feststoffe werden durch umfangsverteilte, sich radial erstreckende Austrittsöffnungen 19 vorzugsweise im Bereich des größten Radius/Umfangs der Zentrifugentrommel aus der Zentrifugentrommel 1 nach außen ausgestoßen.The solids are expelled from the centrifuge drum 1 to the outside through circumferentially distributed, radially extending outlet openings 19, preferably in the region of the largest radius / circumference of the centrifuge drum.

Die Austrittsöffnungen 19 können als Düsen ausgebildet sein, durch die kontinuierlich Feststoffe ausgestoßen werden (nicht dargestellt). Ihnen kann alternativ aber auch ein Öffnungs- und Schließmechanismus zugeordnet sein. Nach Fig. 1 und Fig. 2 ist dazu in dem Trommelunterteil 2 der hydraulisch betätigbare Kolbenschieber 5 vorgesehen, mit dem die Austrittsöffnungen 19 diskontinuierlich geöffnet und wieder verschlossen werden können.The outlet openings 19 can be designed as nozzles through which solids are continuously ejected (not shown). Alternatively, an opening and closing mechanism can also be assigned to them. To Fig. 1 and Fig. 2 For this purpose, the hydraulically actuated piston valve 5 is provided in the lower drum part 2, with which the outlet openings 19 can be opened and closed again discontinuously.

Zur Optimierung des Strömungsverhaltens ist vorgesehen, in den Durchflussweg der Zentrifuge wenigstens einen oder mehrere Strömungsgleichrichter 20 - siehe Fig. 2 bis 4 - zu integrieren.To optimize the flow behavior, it is provided that at least one or more flow straighteners 20 are installed in the flow path of the centrifuge - see FIG Figs. 2 to 4 - to integrate.

Der Strömungsgleichrichter 20 ist eine Einrichtung zur Minderung turbulenter Strömungen. Der Strömungsgleichrichter 20 kann eine oder mehrere Stufen 20a, 20b, 20c aufweisen.The flow straightener 20 is a device for reducing turbulent flows. The flow straightener 20 can have one or more stages 20a, 20b, 20c.

Der wenigstens eine Strömungsgleichrichter 20 wird vorzugsweise in einen Abschnitt der Durchflusswege integriert, der rohrartig ausgebildet ist. Er wird vorzugsweise in diesen rohrartigen Abschnitt eingesetzt. Nachfolgend wird beispielhaft anhand eines in das Zulaufrohr 11 eingesetzten Strömungsgleichrichters 20 dessen bevorzugter Aufbau unter Bezug auf Fig. 2 erörtert.The at least one flow straightener 20 is preferably integrated into a section of the flow paths that is tubular. It is preferably used in this tubular section. In the following, the preferred structure of a flow straightener 20 inserted into the inlet pipe 11 is exemplified with reference to FIG Fig. 2 discussed.

Der Strömungsgleichrichter 20 - siehe Fig. 2 - unterteilt den Querschnitt dieses rohrartigen Abschnitts über seine gesamte Länge oder einen Teil seiner Länge in mehrere im Vergleich zum Gesamtquerschnitt kleinere Einzelquerschnitte und/oder Kammern. Dies dient zur Erzeugung weniger turbulenter Strömungen.The flow straightener 20 - see Fig. 2 - Subdivides the cross-section of this tubular section over its entire length or part of its length into several individual cross-sections and / or chambers which are smaller compared to the overall cross-section. This is used to generate less turbulent flows.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist wenigstens eine Stufe 20a des Strömungsgleichrichters 20 als Strömungshomogenisator 21 ausgebildet. Der Strömungshomogenisator 21 ist derart ausgestaltet, dass sich über seinen Querschnitt eine im Wesentlichen konstante Strömungsgeschwindigkeit ergibt. Anders als in einem freien Rohr ist die Strömungsgeschwindigkeit der durchströmenden Flüssigkeit innen nicht oder nicht wesentlich höher als am Rand des Rohres.According to a preferred embodiment, at least one step 20a of the flow straightener 20 is designed as a flow homogenizer 21. The flow homogenizer 21 is designed in such a way that an essentially constant flow velocity results over its cross section. In contrast to a free pipe, the flow velocity of the liquid flowing through is not or not significantly higher on the inside than at the edge of the pipe.

Der Strömungshomogenisator 21 weist dazu Wandungen auf, welche den Rohrabschnitt im Bereich des Strömungshomogenisators 21 in eine Vielzahl miteinander strömungstechnisch verbundener Kammern 21a, b, c, ... unterteilen.For this purpose, the flow homogenizer 21 has walls which subdivide the pipe section in the area of the flow homogenizer 21 into a plurality of chambers 21a, b, c,... Which are fluidically connected to one another.

Vorzugsweise weisen die Kammern 21a, b, c, ... eine schwamm-, sieb- und/oder geflechtartige Struktur auf. Die Kammern 21a, b, c sorgen über den Gesamtquerschnitt für eine Vereinheitlichung der Strömungsgeschwindigkeit der durchströmenden Flüssigkeit. Derart wird im Bereich dieser Kammern 21a, b, c, ... und auch in dem drauf folgenden Rohrabschnitt eine weitgehend gleichmäßige Strömung und ein weitgehend gleicher Druck über den Querschnitt in diesem Abschnitt erreicht.The chambers 21a, b, c, ... preferably have a sponge, sieve and / or braid-like structure. The chambers 21a, b, c ensure a standardization of the flow velocity of the liquid flowing through over the entire cross section. In this way, in the area of these chambers 21a, b, c, ... and also in the pipe section following thereafter, a largely uniform flow and a largely uniform pressure over the cross section in this section is achieved.

Der Strömungshomogenisator 21 weist hier einen konstanten Durchmesser D1 quer zur Haupterstreckungsrichtung X und eine Länge L1 auf. Für eine vorteilhafte Beeinflussung der Strömung zur Unterdrückung turbulenter Strömungen ist nach Versuchen vorteilhaft, wenn D1 und L1 folgende Bedingung erfüllen: $$\mathrm{0,5}<=\mathrm{L}1/\mathrm{D}1<=5.$$

The flow homogenizer 21 here has a constant diameter D1 transverse to the main direction of extent X and a length L1. For an advantageous influencing of the flow to suppress turbulent flows, it is advantageous after tests if D1 and L1 meet the following conditions: $$0.5<=\mathrm{L.}1/\mathrm{D.}1<=5.$$

Der Strömungshomogenisator 21 bildet vorzugsweise die erste Stufe von mehreren Stufen 20a, b, c des Strömungsgleichrichters 20. Ein weiterer Vorteil besteht in einer vorteilhaften Beeinflussung des Trennvorganges durch Tröpchenbildung in einer Flüssigkeitsphase einer Dispersion.The flow homogenizer 21 preferably forms the first stage of several stages 20a, b, c of the flow straightener 20. Another advantage consists in an advantageous influencing of the separation process by the formation of droplets in a liquid phase of a dispersion.

Wenigstens eine Stufe 20b des Strömungsgleichrichters 20 kann vorteilhaft als Strömungslaminator 22 ausgebildet sein. Der Strömungslaminator 22 unterteilt den Rohrabschnitt, in den er eingesetzt oder in dem er ausgebildet ist, in zwei oder mehr Einzelkanäle 22a, b, c, .... Die Einzelkanäle 22a, b, c, .... sind nach einer Variante ganz oder im Wesentlichen voneinander strömungstechnisch getrennt. Sie können aber auch miteinander (quer) verbunden sein, um unterschiedlichen Drücken entgegenzuwirken. Sie weisen vorzugsweise relativ glatte Innenwände auf. Die Strömungsgeschwindigkeit in ihnen beträgt vorzugsweise 0,1 m/sec bis 20 m/sec.At least one step 20b of the flow straightener 20 can advantageously be designed as a flow laminator 22. The flow laminator 22 divides the pipe section into which it is inserted or in which it is formed into two or more individual channels 22a, b, c, .... According to one variant, the individual channels 22a, b, c, ... are whole or essentially separated from one another in terms of flow. However, they can also be connected to one another (across) in order to counteract different pressures. They preferably have relatively smooth inner walls. The flow velocity in them is preferably 0.1 m / sec to 20 m / sec.

Es erstrecken sich die Einzelkanäle 22a, b, c, d, abschnittsweise oder über ihre gesamte Länge parallel zueinander. Derart wird im Bereich dieser Einzelkanäle 22a, b, c, ... und auch in dem darauffolgenden Rohrabschnitt eine weitgehend laminare Strömung erreicht, in dem kaum Turbulenzen vorhanden sind.The individual channels 22a, b, c, d extend in sections or over their entire length parallel to one another. In this way, a largely laminar flow is achieved in the area of these individual channels 22a, b, c, ... and also in the subsequent pipe section, in which there is hardly any turbulence.

Die Einzelkanäle 22a, 22b, 22c, ... können als parallel verlaufende Kanäle in einem einstückigen Materialblock 22* ausgebildet sein (siehe Fig. 5). Dieser Materialblock 22* kann aus einem Keramik-, einem Metall und/oder einem Kunststoffmaterial bestehen. Alternativ können die Einzelkanäle 22a, b, c, ... aber auch als Einzelröhrchen ausgebildet sein, die zu einem Rohrbündel zusammengefasst sind (nicht dargestellt). Die Einzelkanäle 22a, b, c, ... können einen runden oder eckigen Querschnitt aufweisen.The individual channels 22a, 22b, 22c, ... can be designed as parallel channels in a one-piece material block 22 * (see Fig. 5 ). This material block 22 * can consist of a ceramic, a metal and / or a plastic material. Alternatively, the individual channels 22a, b, c, ... can also be designed as individual tubes which are combined to form a tube bundle (not shown). The individual channels 22a, b, c, ... can have a round or angular cross section.

Der Strömungslaminator 22 bildet vorzugsweise die zweite Stufe von mehreren Stufen 21, 22, 23 des Strömungsgleichrichters 20 aus.The flow laminator 22 preferably forms the second stage of several stages 21, 22, 23 of the flow straightener 20.

Der Strömungslaminator 22 weist einen Durchmesser D2 quer zur Haupterstreckungsrichtung X und eine Länge L2 auf. Für eine vorteilhafte Beeinflussung der Strömung zur Unterdrückung turbulenter Strömungen ist nach Versuchen vorteilhaft, wenn D2 und L2 folgende Bedingung erfüllen: $$\mathrm{0,5}<=\mathrm{L}2/\mathrm{D}2<=10.$$

The flow laminator 22 has a diameter D2 transverse to the main direction of extent X and a length L2. For an advantageous influencing of the flow to suppress turbulent flows, it is advantageous, according to tests, if D2 and L2 meet the following conditions: $$0.5<=\mathrm{L.}2/\mathrm{D.}2<=10.$$

Wird das Verhältnis L2/D2 zu klein, ist die Wirkung zu gering. Wird es zu groß, erhöht sich der Strömungswiderstand zu hoch.If the ratio L2 / D2 becomes too small, the effect is too small. If it becomes too big, the flow resistance increases too high.

Der Abstand zwischen dem Strömungshomogenisator 21 und dem Strömungslaminator 22 sei mit I1 bezeichnet (siehe Fig. 2). Für eine vorteilhafte Beeinflussung der Strömung zur Unterdrückung turbulenter Strömungen ist nach Versuchen vorteilhaft, wenn I1 und L1 folgende Bedingung erfüllen: $$0<=\mathrm{I}1/\mathrm{L}1<=1.$$

The distance between the flow homogenizer 21 and the flow laminator 22 is denoted by I1 (see FIG Fig. 2 ). For a beneficial influence on the According to tests, flow to suppress turbulent flows is advantageous if I1 and L1 meet the following conditions: $$0<=\mathrm{I.}1/\mathrm{L.}1<=1.$$

Wird das Verhältnis I1/L1 zu groß (>1), lässt der erreichte strömungstechnische Vorteil vor Erreichen der nächsten Stufe relativ stark nach.If the ratio I1 / L1 becomes too large (> 1), the flow advantage achieved decreases relatively sharply before reaching the next stage.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist sodann wenigstens eine Stufe 20c des Strömungsgleichrichters 20 als Blende 23 ausgebildet. Die Blende 23 weist eine Querschnittsreduzierung 23a auf, in welcher der Querschnitt im Vergleich zum Querschnitt des Rohres vor und hinter der Blende 23 geringer bzw. verkleinert ist. Die Kontur der Querschnittsreduzierung 23a kann sowohl auf der Zulauf- als auch auf der Ablaufseite scharfkantig, gerundet oder konisch (wie dargestellt) sein.According to a preferred embodiment, at least one step 20c of the flow straightener 20 is then designed as a diaphragm 23. The diaphragm 23 has a cross-sectional reduction 23a, in which the cross section is smaller or reduced in comparison to the cross section of the pipe in front of and behind the diaphragm 23. The contour of the cross-sectional reduction 23a can be sharp-edged, rounded or conical (as shown) both on the inlet side and on the outlet side.

Aufgabe der Blende ist eine definierte Ablösung der Flüssigkeitsströmung bei dem Übergang von einer Rohrströmung in eine Freistrahlströmung, so dass die Laminarität der Flüssigkeitsströmung erhalten bleibt.The task of the diaphragm is a defined separation of the liquid flow at the transition from a pipe flow to a free jet flow, so that the laminarity of the liquid flow is maintained.

Die Blende 23 weist einen Außendurchmesser D3 quer zur Haupterstreckungsrichtung X und einen Innendurchmesser d3 sowie eine Länge L3 auf. Für eine vorteilhafte Beeinflussung der Strömung zur Unterdrückung turbulenter Strömungen ist es nach Versuchen vorteilhaft, wenn D3, d3 und L3 folgende Bedingung erfüllen: $$\mathrm{0,1}<=\mathrm{L}3/\mathrm{D}3<=2,$$

$$\mathrm{0,5}<=\mathrm{d}3/\mathrm{D}3<=\mathrm{0,95}.$$

The diaphragm 23 has an outer diameter D3 transverse to the main direction of extent X and an inner diameter d3 and a length L3. For an advantageous influencing of the flow to suppress turbulent flows, it is advantageous after tests if D3, d3 and L3 meet the following condition: $$0.1<=\mathrm{L.}\mathrm{3rd}/\mathrm{D.}\mathrm{3rd}<=2,$$

$$0.5<=\mathrm{d}\mathrm{3rd}/\mathrm{D.}\mathrm{3rd}<=0.95.$$

Liegt entweder das Verhältnis L3/D3 oberhalb des angegeben Wertbereiches bzw. das Verhältnis d3/D3 unterhalb des angegeben Wertebereiches, wird der Strömungswiderstand der Blende 23 unvorteilhaft groß.If either the ratio L3 / D3 is above the specified range of values or the ratio d3 / D3 is below the specified range of values, the flow resistance of the diaphragm 23 becomes disadvantageously large.

Liegt das Verhältnis d3/D3 oberhalb des angegeben Wertebereiches, ist die in diesen Zusammenhang angestrebte Wirkung der Blende 23 kaum noch oder nicht mehr hinreichend gegeben.If the ratio d3 / D3 is above the specified range of values, the effect of the diaphragm 23 aimed for in this context is hardly given or is no longer sufficiently given.

Liegt es unterhalb des angegeben Wertes, ist die Wirkung der Blende 23 kaum noch oder nicht mehr hinreichend gegeben.If it is below the specified value, the effect of the diaphragm 23 is barely or not sufficiently given.

Der Abstand zwischen dem Strömungslaminator 22 und der Blende 23 wird mit I2 bezeichnet. Für eine vorteilhafte Beeinflussung der Strömung zur Unterdrückung turbulenter Strömungen ist nach Versuchen weiter vorteilhaft, wenn I2 und L2 folgende Bedingung erfüllen: $$0<=\mathrm{I}2/\mathrm{L}2<=1.$$

The distance between the flow laminator 22 and the diaphragm 23 is denoted by I2. For an advantageous influencing of the flow to suppress turbulent flows, it is further advantageous, according to tests, if I2 and L2 meet the following conditions: $$0<=\mathrm{I.}2/\mathrm{L.}2<=1.$$

Wird das Verhältnis I2/L2 zu groß (>1), lässt der erreichte strömungstechnische Vorteil vor Erreichen der nächsten Stufe relativ stark nach.If the ratio I2 / L2 is too large (> 1), the flow advantage achieved decreases relatively sharply before reaching the next stage.

Eine besonders vorteilhafte Verringerung von Turbulenzen kann dadurch erreicht werden, dass eine, zwei oder sämtliche drei der vorstehend beschriebenen Stufen 20a, 20b, 20c in einer Durchflusspassage bzw. einem Durchflussweg, insbesondere in einem Rohrabschnitt, hintereinander angeordnet sind und zwar vorzugsweise - aber nicht zwingend - in der beschriebenen Reihenfolge.A particularly advantageous reduction in turbulence can be achieved in that one, two or all three of the stages 20a, 20b, 20c described above are arranged one behind the other in a flow passage or a flow path, in particular in a pipe section, preferably but not necessarily - in the order described.

Dabei ist der wenigstens eine Strömungsgleichrichter 20 ganz oder es sind zumindest einzelne der Stufen des wenigstens einen Strömungsgleichrichters 20 an einem sich im Betrieb der Zentrifuge nicht drehenden Teil ausgebildet. Es können aber auch optional eine oder mehrere weitere Stufen des wenigstens einen Strömungsgleichrichters oder weitere Strömungsgleichrichter insgesamt an einem sich im Betrieb der Zentrifuge drehenden Teil ausgebildet sein. Zu den nicht drehenden Teilen können das Zulaufrohr 11, eine oder mehrere Schälscheiben 15 und/oder ein Ablaufrohr in Strömungsrichtung hinter der Schälscheibe 15 gehören. Zu den sich drehenden Teilen können insbesondere einer (siehe Fig. 3) oder mehrere Verteilerkanäle 12a, 12b, der oder die Tellerspalte zwischen zwei benachbarten Trenntellern 8 des Tellerpakets 7 (siehe Fig. 4, Strömungsrichtung radial nach innen) und/oder einer oder mehrere Ablaufkanäle 13 (für eine leichte oder schwere Phase, insbesondere nah am Verteiler/Zulaufrohr oder oberhalb eines Scheidetellers) im sich drehenden System gehören. Sowohl an den sich im Betrieb nicht drehenden Komponenten als auch an sich drehenden Komponenten bewirkt der jeweilige Strömungsgleichrichter 20 eine Verringerung der turbulenten Strömungen. Dabei ist eine Unwuchtbildung durch eine geeignete Verteilung mehrerer Strömungsgleichrichter zu vermeiden, beispielsweise, indem jeweils in jeden Verteilerkanal ein Strömungsgleichrichter eingesetzt wird.In this case, the at least one flow straightener 20 is entirely or at least some of the stages of the at least one flow straightener 20 are formed on a part that does not rotate when the centrifuge is in operation. However, one or more further stages of the at least one flow straightener or further flow straighteners can also optionally be formed on a part that rotates during operation of the centrifuge. The non-rotating parts can include the inlet pipe 11, one or more peeling disks 15 and / or a discharge pipe behind the peeling disk 15 in the direction of flow. In particular, one (see Fig. 3 ) or several distribution channels 12a, 12b, the plate gap (s) between two adjacent separating plates 8 of the plate assembly 7 (see FIG Fig. 4 , Flow direction radially inward) and / or one or more drainage channels 13 (for a light or heavy phase, in particular close to the distributor / inlet pipe or above a separating plate) in the rotating system. The respective flow straightener 20 brings about a reduction in the turbulent flows both on the components that do not rotate during operation and on the rotating components. There is an imbalance in the process to be avoided by a suitable distribution of several flow straighteners, for example by inserting a flow straightener in each distribution channel.

Eine besonders vorteilhafte Verringerung von Turbulenzen kann dadurch erreicht werden, dass eine, zwei oder sämtliche drei der vorstehend beschriebenen Stufen in einem Rohrabschnitt hintereinander angeordnet sind.A particularly advantageous reduction in turbulence can be achieved in that one, two or all three of the stages described above are arranged one behind the other in a pipe section.

Die Elemente des Strömungsgleichrichters können auf verschiedenste Weise hergestellt sein, so auch im 3-D-Druck oder durch ein sonstiges Herstellverfahren wie Schweißen, Löten, Stanzen, Bohren, Fräsen, Spritzguss, Kleben, Fügen und/oder Pressen.The elements of the flow straightener can be manufactured in a wide variety of ways, including 3-D printing or other manufacturing processes such as welding, soldering, punching, drilling, milling, injection molding, gluing, joining and / or pressing.

Die Erfindung eignet sich nicht nur für Separatoren mit vertikaler Drehachse sondern auch für andere Zentrifugen, beispielsweise auch für Vollmantel-Schneckenzentrifugen mit oder ohne Tellerpaket. Bezugszeichen Trommel 1 Antriebsspindel 2 Unterteil 3 Oberteil 4 Kolbenschieber 5 Trommelinnenraum 6 Tellerpaket 7 Trennteller 8 Verteilerschaft 9 Verteiler 10 Zulaufrohr 11 Verteilerkanäle 12 Ablaufkanal 13 Schälscheibenkammer 14 Schälscheibe 15 Scheibenabschnitt 16 Schälscheibenschaft 17 Leitung 18 Austrittsöffnungen 19 Strömungsgleichrichter 20 Stufen 20 a; b; c Strömungshomogenisator 21 Kammern 21a, b Strömungslaminator 22 Materialblock 22* Einzelkanäle 22a, b Blende 23 Querschnittsreduzierung 23a Haube 30 Feststofffänger 40 Drehachse D Flüssigkeitsphasen L Haupterstreckungsrichtung X The invention is suitable not only for separators with a vertical axis of rotation but also for other centrifuges, for example also for solid bowl screw centrifuges with or without a disk pack. <b> Reference signs </b> drum 1 Drive spindle 2 Lower part 3rd Top 4th Piston valve 5 Drum interior 6th Plate package 7th Separating plate 8th Distributorships 9 Distributor 10 Inlet pipe 11 Distribution channels 12th Drainage channel 13th Peeling disk chamber 14th Peeling disk 15th Disc section 16 Peeling disk shank 17th management 18th Outlet openings 19th Flow straightener 20th stages 20 a; b; c Flow homogenizer 21 Chambers 21a, b Flow laminator 22nd Material block 22 * Single channels 22a, b cover 23 Cross-section reduction 23a Hood 30th Solids catcher 40 Axis of rotation D. Liquid phases L. Main direction of extent X

Claims (19)

1. Centrifuge comprising a drum (1) which is rotatable about an axis of rotation (D) and has a flow path for a flowable product, the flow path having at least one feed pipe (11) which does not rotate during operation, and a distributor (9) in the drum (1) having at least one or several distributor channels (12a, 12b) for feeding product into the drum interior (6) and at least one liquid outlet, wherein at least one flow rectifier (20) is integrated in the flow path, wherein the at least one flow rectifier (20) has one or several stages (20a, 20b, 20c), wherein the one or at least one of the optionally several stages of the at least one flow rectifier is/are formed in at least one flow path of a component of the separator which does not rotate during operation, characterized in that at least one stage (20a) of the flow rectifier is formed as a flow laminator (22), and in that the flow laminator (22) divides a pipe section into which it is inserted or in which it is formed into two or several individual channels (22a, b, c, ...) which extend parallel to one another in sections or over their entire length.
2. Centrifuge according to claim 1, characterized in that a plate stack (7) of separating plates (8) is arranged in the drum (1).
3. Centrifuge according to one or more of claims 1 to 2, characterized in that the flow rectifier has at least one stage designed as a flow homogenizer (21) and the stage designed as a flow laminator (22) which are connected in series in the direction of flow.
4. Centrifuge according to claim 3, characterized in that the flow homogenizer (21) is designed in such a way that a substantially constant flow velocity is obtained over its cross-section.
5. Centrifuge according to one of the preceding claims 3 or 4, characterized in that the flow homogenizer (21) has walls which divide said flow homogenizer (21) into a plurality of chambers (21a, b, c, ...) connected to one another in terms of flow.
6. Centrifuge according to one of the preceding claims 3 to 5, characterized in that the flow homogenizer (21) has a sponge-, screen- and/or braid-like structure.
7. Centrifuge according to one of the preceding claims 3 to 6, characterized in that the flow homogenizer (21) has a diameter D1 transversely to the main direction of extension X and a length L1, wherein the following applies: $$0.5<=\mathrm{L}1/\mathrm{D}1<=5.$$

   
8. Centrifuge according to one of the preceding claims 3 to 7, characterized in that the flow homogenizer (21) forms the first stage of several stages (20a, b, c) of the flow rectifier (20).
9. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the individual channels (22a, 22b, 22c, ...) are formed as channels extending in parallel in a block of material (22*) or in that the individual channels (22a, b, c, ...) are formed as individual pipes which are combined to form a pipe bundle.
10. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the flow laminator (22) forms the second stage of several stages (21, 22, 23) of the flow rectifier (20).
11. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the flow laminator (22) has a diameter D2 transversely to the main direction of extension X and a length L2, wherein the following condition is met: $$0.5<=\mathrm{L}2/\mathrm{D}2<=10.$$

    
12. Centrifuge according to one of the preceding claims 3 to 8, characterized in that the distance between the flow homogenizer (21) having the length L1 and the flow laminator (22) is designated with I1, wherein the following condition is met: $$0<=\mathrm{I}1/\mathrm{L}1<=1.$$

    
13. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that at least one optional stage (20c) of the flow rectifier (20) is designed as a baffle (23), which has a cross-sectional reduction (23a).
14. Centrifuge according to claim 13, characterized in that the baffle (23) has an outer diameter D3 transversely to the main direction of extension X and an inner diameter d3 and a length L3, and in that the following conditions are met: $$0.1<=\mathrm{L}3/\mathrm{D}3<=2;$$

    

    and $$0.5<=\mathrm{d}3/\mathrm{D}3<=0.95.$$

    
15. Centrifuge according to one of the preceding claims 13 or 14, characterized in that the distance between the flow laminator (22) having the length L2 and the baffle (23) is designated I2, and in that the following condition is met: $$0<=\mathrm{I}2/\mathrm{L}2<=1.$$

    
16. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that one or several stages of the single- or multi-stage flow rectifier (20) is/are provided in one or several of the following components of the centrifuge which do not rotate during operation:

    a. in the feed pipe (11), and/or

    b. in a liquid drain or in several liquid drains for draining a liquid phase from the drum, in particular in one or several of the peeling discs (15) optionally provided as liquid drain and/or on a drain pipe.
17. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that one or several further stages of the single- or multi-stage flow rectifier (20) is/are provided in one or several of the following components of the centrifuge which rotate during operation:

    a. in one or several distributor channels (12a, 12b) of the distributor, and/or

    b. at least one discharge channel (13) for a light or heavy liquid phase, in particular at the distributor or above one separating plate, and/or

    c. in one or several plate gaps between plates of an optionally existing plate stack (7).
18. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that one or several stages of the flow rectifier reduce the occurrence of turbulent flows.
19. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the flow homogenizer and/or the flow laminator positively influence the coalescence behavior of the suspension flowing through it.

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