EP4237157A1 - Separator - Google Patents
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- EP4237157A1 EP4237157A1 EP21802259.8A EP21802259A EP4237157A1 EP 4237157 A1 EP4237157 A1 EP 4237157A1 EP 21802259 A EP21802259 A EP 21802259A EP 4237157 A1 EP4237157 A1 EP 4237157A1
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- EP
- European Patent Office
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- discharge
- opening
- phase
- intermediate phase
- discharge device
- Prior art date
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- Pending
Links
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
- B04B1/10—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl
- B04B1/14—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with periodical discharge
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
- B04B11/04—Periodical feeding or discharging; Control arrangements therefor
Definitions
- the invention relates to a self-cleaning separator for the centrifugal separation of a suspension S into at least one light liquid phase LP, a heavy solid phase SP and a medium-heavy intermediate phase IP, which has a centrifugal drum that can be rotated about an axis of rotation D, and a method according to claim 18.
- discontinuous self-emptying separators In addition to one or more continuous drains/drains for one or more liquid phases, generic discontinuous self-emptying separators have an emptying system with a piston slide that can be moved fluid-actuated, in particular with liquid as the fluid, alternately into an open and a closed position, whereby the piston slide has a or several solids discharge openings in the drum wall releases (open position) and closes (closed position). In the open position, a solid phase is ejected from the centrifugal drum and thus discharged from the drum. In the closed position, the solids discharge openings are closed so that this is not possible.
- the latter can have a fluid supply and drainage system for controlling the movement of the piston valve into the closed position and the open position.
- This in turn can be provided with one or more valves.
- the valve or valves are used to fill a control chamber on the spool with fluid - liquid or gas - and to bleed fluid from a chamber on the spool for solids evacuation, causing the spool to move to a different position can.
- fluid can escape below a piston valve, so that the product in the bowl presses the piston valve vertically downwards after the fluid has been drained.
- the valve for filling the control chamber is also called the control water valve
- the valve for emptying the control chamber is also called the piston valve due to its preferred design.
- DE 26 09 663 discloses a separator with a drum in which the separated heavy phase (concentrate) is discharged directly from the solids space via individual piston valves distributed around the circumference.
- the piston valves are controlled via a common ring valve, ie closed or opened.
- a suspension that flows in in the drum is divided into a lighter or less dense liquid phase, a medium-heavy or medium-dense intermediate phase that is usually still free-flowing, and a heavier (possibly also still free-flowing) or dense solid phase separated.
- the intermediate phase is discharged, for example, via a further continuous liquid discharge such as an impeller or the like.
- the intermediate phase can be discharged together with the solid when it is emptied.
- EP 2 348 894 B2 discloses a separator with a drum in which the light phase is removed via a gripper or an impeller, the heavier solids phase is removed by means of a piston valve and the intermediate phase is removed via a separating plate and another gripper or an additional impeller. However, the intermediate phase is continuously discharged. If necessary, the effluent of the intermediate phase is recirculated to the inlet.
- the intermediate phase is only discharged continuously and often cannot be discharged without or with little loss.
- loss-free means that the discharged intermediate phase does not contain any portion of the light and/or heavy phase.
- low-loss means that the discharged intermediate phase contains only a small proportion of the light and/or heavy phase.
- the object of the invention is to solve this problem.
- the invention achieves this aim by the subject-matter of claim 1.
- a self-cleaning separator is created for the centrifugal separation of a suspension S into at least one light liquid phase LP, a heavy solid phase SP and a medium-heavy intermediate phase IP, which has at least the following: a) a centrifugal drum which can be rotated about an axis of rotation and into which the Suspension S can be introduced, b) at least one liquid discharge for the light liquid phase LP, c) at least one or more solids discharge opening(s) for the heavy solids phase SP, which acts discontinuously, to which at least one first controllable discharge device is assigned, with which the at least one or more Solids discharge opening(s) can be opened and closed discontinuously, and d) at least one or more discharge opening(s) for the intermediate phase IP, which acts discontinuously, to which at least one second controllable discharge device is assigned, with which the at least one or more discharge opening (en) can be opened and closed again discontinuously for the intermediate phase IP, e) the second discharge device being controllable independently of
- the second discharge device can thus be controlled independently of the first discharge device, so that the discharge of the intermediate phase IP is decoupled from the discharge of the solid phase SP.
- the two discharge devices that can be controlled or “operate” independently of one another, it is advantageously possible to discharge the solid phase and the intermediate phase at exactly the right time and to the exact extent that is required for the centrifugal separation.
- one or more sensors can be used to determine from the behavior of the drum in advance when which phase is to be discharged and for how long. This measurement is saved. The appropriate point in time and duration for discharge of the respective phase can then be determined during operation by comparing these measurements. All of this can be controlled by a controller.
- the intermediate phase can also be defined in this way and discharged by the second discharge device without loss or with little loss.
- the light phase is the least dense phase
- the intermediate phase is a relatively denser phase
- the heavy phase is an even greater density phase
- the first discharge device comprises at least one fluidically, in particular hydraulically, or electrically (in particular electromechanically or electromagnetically) controllable, mechanically acting opening and closing means, with which the at least one or more solids discharge opening(s) is/are openable and closable
- the second discharge device has at least one fluidically, in particular hydraulically, or electrically controllable, mechanically acting opening and closing means, with which the at least one or more discharge opening(s) for the intermediate phase IP can be opened and closed.
- the mechanically acting opening and closing means of the first discharge device is a piston slide arranged in or outside of the centrifugal drum, in particular a hydraulically controllable one, which can be moved into different positions in order to move one or to open several solids discharge openings in an open position or to close them in a closed position.
- another preferred embodiment variant of the invention can also advantageously provide for the mechanically acting opening and closing means of the first discharge device to have at least one or more electrically or fluidically controllable valves, in particular piston valves, which are assigned to the respective solids discharge opening or openings in order to to open them or to close them in a closed position.
- the mechanically acting opening and closing means of the first discharge device is a hydraulically controllable piston slide arranged in the centrifugal drum
- the mechanical opening and closing means of the second discharge device is a further, particularly hydraulically controllable piston slide arranged on the outside of the centrifugal drum.
- the mechanically acting opening and closing means of the first discharge device is a piston slide that is arranged in the centrifugal drum, in particular a hydraulically controllable one
- the mechanically acting opening and closing means of the second discharge device is at least one controllable piston valve, which of the respective discharge openings for the intermediate phase is associated with IP in order to open it or to close it in a closed position.
- the mechanically acting opening and closing means of the first discharge device has controllable piston valves, which are assigned to the respective solids discharge openings in order to open them or to close them in a closed position
- the mechanically acting opening and closing means of the second discharge device has controllable Piston valves, which are assigned to the respective discharge openings for the intermediate phase IP, in order to open them or to close them in a closed position.
- socket-like pipes are placed, the length of which is designed such that they penetrate radially up to a radius R3 into a layer of the intermediate phase IP that forms radially in this when the centrifugal drum rotates are sufficient, so that the intermediate phase IP is discharged from the centrifugal drum on the radius R3.
- radius R3 is smaller than a radius R2 on which the solids discharge openings are arranged, but larger than a radius R1 on which the liquid phase LP is discharged. This advantageously results in a defined discharge of the respective phase, in which mixing with the respective other phases is largely ruled out.
- a paring disk can be assigned to the liquid discharge.
- the liquid conducting application can also be realized in other ways.
- the discharged solids phase SP is ejected through the at least one solids discharge opening into a first annular space as a solids catcher, which is in a hood-like housing is arranged and has a nozzle arranged radially on the first annular space for connecting a hose or a line for the further discharge of the solid phase SP.
- the solid phase SP can be derived in a structurally simple manner and thus advantageously independently of the intermediate phase IP.
- the discharged intermediate phase IP passes through the at least one discharge opening into a further annular space which is arranged in the hood-like housing and has a connecting piece arranged radially on the further annular space for connecting a hose or a line for further discharge of the intermediate phase IP .
- the intermediate phase IP can be derived in a structurally simple manner and thus advantageously independently of the solid phase SP.
- the object is also achieved by the method according to claim 18.
- 1-3 each show sectional views of different variants of separators, each with a centrifugal drum and with components of an emptying mechanism of the centrifugal drum for a solid phase and for an intermediate phase.
- FIG. 1 shows a first separator with a rotating centrifugal drum 1 .
- the centrifugal drum 1 can have a vertical axis of rotation D.
- the centrifugal drum 1 can be enclosed by a hood-like housing 2 which is not moved during operation of the centrifuge, ie is arranged in a stationary manner.
- Other components such as a rotary drive or a control device are not shown.
- the centrifugal drum 1 can preferably have a single and/or, as here, a double conical design (bottom and/or top and in particular inside). This shape favors the collection of the separated solid phase in a defined area of the bowl.
- the centrifugal drum 1 is preferably designed for continuous operation, in which a continuously inflowing suspension S is continuously processed centrifugally and separated into a light liquid phase LP, a medium-heavy intermediate phase IP and a heavy solid phase SP.
- the centrifugal drum 1 can have a lower drum part 3 and an upper drum part 4 .
- These drum parts 3, 4 can each be conical on the outside and/or inside and can be connected to one another in various ways, for example with a locking ring 5.
- a feed pipe 8 is used to feed a suspension S to be processed into the centrifugal drum 1.
- the inlet pipe 8 can, as here, be designed as a stationary element that does not rotate during operation. But it can also be designed to rotate. It extends here concentrically to the axis of rotation D into the centrifugal drum 1 . In addition, it reaches through the housing 2 above the centrifugal drum 1 here.
- a distributor 6 for feeding the product into the drum and a plate pack 7 of separating plates can be arranged.
- the separating disks 7 can be arranged on a distributor shaft of the distributor 6 .
- the inlet pipe 8 protrudes into the centrifugal drum 1 from above in a preferred—but not mandatory—configuration. However, it can also extend into the centrifugal drum 1 from below (not shown).
- the centrifugal drum 1 has a liquid outlet 9 through which the light liquid phase LP can be guided out of the drum 1 .
- the liquid discharge 9 is implemented here by an impeller 11 . But it can be designed in other ways.
- the liquid outlet 9 opens out into an annular space 9', which in turn can open out into a radial connector 9'', which is provided for connecting a hose or a line for draining off the liquid phase LP.
- a peeling disc 11 is arranged in the peeling disc chamber 10 .
- This peeling disk 11 is not rotatable in the peeling disk chamber 10, ie it is arranged in a stationary manner.
- the paring disk 11 - also referred to as a gripper - which works as a centripetal pump, drains the liquid phase LP from the centrifugal field that forms in the operating centrifugal drum 1 on a radius R1 and via the liquid discharge 9, the annular space 9' and the nozzle 9 “ Out of the centrifugal drum 1 or conducted. The discharge of the liquid phase LP thus takes place continuously.
- a fluidic and/or electrical—in this case fluidic—controllable and mechanically acting opening and closing means is provided, which is designed here as an—internal—piston slide 12 arranged in the centrifugal drum 1 .
- the inner piston valve 12 is provided for opening and closing at least one solids discharge opening 13 .
- several of the solids discharge openings 13 can be distributed around the circumference in the area of the largest diameter—on a radius R2—of the centrifugal drum 1 .
- the discharged solid phase SP passes through the solids discharge openings 13 into a first solids catcher-like annular space 14, which is arranged in the housing 2 and has a connecting piece 14′ arranged radially on the first annular space 14 for connecting a hose or a line for further discharge of the solids phase SP can.
- a first discharge device 15 is provided for discharging the solid phase SP, which comprises a mechanically acting opening and closing means which can be actuated fluidically by actuators to carry out opening and closing movements.
- the first discharge device 15 can comprise an injection chamber 16 for opening fluid and an injection chamber 17 for closing fluid, which via an opening fluid feed 18 and a closing fluid feed 19, in which a first opening fluid valve V1 and a first closing fluid valve V2 are arranged Fluid, in particular water, can be fed to activate the opening and closing movements of the inner piston valve 12 .
- the closing process of the solids discharge openings 13, i.e. here a raising of the inner piston valve 12, can be carried out by means of closing fluid which is injected into a chamber below the inner piston valve 12.
- the closing fluid is dosed via the closing fluid valve V2.
- the chamber communicates with piston valves 20 which are arranged in the wall of the centrifugal bowl 1 in such a way that they can be closed by the centrifugal force exerted by the centrifugal bowl 1 when it is in operation.
- the opening action of the solids discharge ports 13, i.e. the lowering of the inner piston valve 12, is effected by opening fluid, which opens the piston valves 20, which in turn allows the closing fluid under the inner piston valve 12 to escape from the chamber.
- opening fluid a small amount of opening fluid is briefly passed through a supply line via an opening fluid injection chamber 16 into connecting lines in the lower part 3 of the drum.
- the opening fluid ensures that liquid pressure builds up on all sides, which moves a closing piston against the centrifugal force in the radial direction to the axis of rotation D and thus opens the piston valve 20 of the centrifugal drum 1 .
- the opening fluid is metered via the opening fluid valve V1.
- the closing fluid escapes through the open piston valves 20 into a second annular space 21, which is arranged in the housing 2 and can have a connecting piece 2T arranged radially on the second annular space 21 for connecting a hose or a line for further discharge of the fluid.
- a further electrically or fluidically controllable and mechanically acting opening and closing means is provided for deriving an intermediate phase IP.
- this is designed as an outer piston slide 22 which is arranged on the outside of the centrifugal drum 1 and is therefore a second one here.
- the outer, second piston slide 22 is arranged below the centrifugal drum 1 on its outside.
- the piston valve 22 is provided to close or open the discharge openings 25 so that the intermediate phase IP can be discharged from the discharge openings 25 .
- the piston slide 22 is movable in the axial direction.
- the piston valve 22 is in one Support ring 22' movably guided.
- the support ring 22' has lines 27, 28 and possibly an overflow bore 32, which can be supplied with opening or closing fluid as required, which will be described in more detail below .
- the intermediate phase IP can be discharged through socket-like tubes 23, which are mounted distributed around the circumference in bores in the inner piston slide 12 and whose length is adapted so that it extends into the layer of the intermediate phase IP that forms during rotation of the centrifugal drum 1, which here is carried out by a Radius R3 is marked.
- the intermediate phase IP reaches at least one, preferably several, discharge openings 25 distributed around the circumference of the centrifugal drum 1 via corresponding bores 24 running in the axial direction in a wall of the lower drum part 3, which can be closed or opened by the outer piston slide 22.
- the radius R3 is smaller than a larger radius R2 on which the entrances of the heavy solids discharge openings 13 are arranged, but larger than the radius R1 on which the light liquid phase LP is discharged by the impeller 11.
- a discontinuously operating, second discharge device 26 is provided for discharging the intermediate phase IP, which comprises the mechanical opening and closing means, which can be actuated fluidically here by actuators to carry out opening and closing movements.
- the second discharge device 26 comprises an injection line 27 for opening fluid and an injection line 28 for closing fluid, to which fluid, via an opening fluid feed 29 and a closing fluid feed 30 in which a second opening fluid valve V3 and a second closing fluid valve V4 are arranged, in particular water, can be supplied to activate the opening and closing movements.
- a plurality of piston valves 31 are provided, each of which serves or is used for a controlled discharge of the fluid used to carry out the opening and closing movements of the outer piston valve 22 .
- the closing process ie the raising of the outer piston slide 22, is carried out here by a closing fluid which is injected into a chamber in the support ring 22' below the outer piston slide 22.
- the closing fluid is dosed via a second closing fluid valve V4.
- the chamber in the support ring 22 'of the outer piston valve 22 has optionally the overflow hole 32, so that the maximum capacity of this chamber (and thus the maximum closing force of the outer piston valve 22) is definable.
- the chamber communicates with the piston valves 31 which are arranged in a wall of the outer piston valve 22 rotating with the centrifugal bowl 1 in such a way that they are closed by centrifugal force acting on the centrifugal bowl 1 when it is in operation.
- the opening process i.e. the lowering of the outer piston valve 22, is effected by an opening fluid which opens the piston valves 31, which in turn allows the closing fluid under the outer piston valve 22 to escape from the chamber.
- the opening fluid is metered via a corresponding second opening fluid valve V3.
- a third annular space 33 is assigned to the discharge openings 25 in the wall of the centrifugal drum 1 for the intermediate phase IP, so that the intermediate phase IP is discharged separately.
- the third annular space 33 can have a connecting piece 33′ arranged radially on the third annular space 33 for the connection of a hose or a line for the further discharge of the intermediate phase IP.
- the closing fluid escapes through the piston valves 31 into a fourth annular chamber 34, which is arranged in the housing 2 and can have a connecting piece 34′ arranged radially on the fourth annular chamber 34 for connecting a hose or a line for further discharge of the fluid.
- the intermediate phase IP can be discharged from the centrifugal drum 1 independently of the solid phase SP.
- the actuation of the inner piston slide 12 and the actuation of the outer piston slide 22 can be controlled independently of one another by a control unit (not shown here).
- the control device can also be a central control device for controlling the separator, which, in addition to controlling the two piston slides 12, 22, is also provided for other control and/or regulation tasks of the centrifuge.
- FIG. 1 Another separator is shown in FIG.
- the basic structure initially largely corresponds to that of the separator in FIG. 1 .
- the solid phase SP is discharged according to FIG. 2, as in the embodiment variant according to FIG.
- the intermediate phase IP is discharged first again through socket-like pipes 23, which are mounted in initially radial bores in the inner piston slide 12, which merge into axial bores 24 in the lower drum part 3 or with which they correspond and their length is adapted in such a way that they reach into the layer of the intermediate phase IP that forms when the centrifugal drum 1 rotates, characterized here by a radius R3.
- the radius R3 is smaller than the radius R2 on which the solids discharge openings 13 are arranged, but larger than the radius R1 on which the liquid phase LP is discharged through the impeller 11.
- a discontinuously controllable, second discharge device 26 is provided with mechanically acting opening and closing means, which here has a plurality of piston valves 35 .
- the intermediate phase IP reaches a plurality of discharge openings 25 distributed around the circumference of the centrifugal drum 1, which can be closed or opened here by one of the piston valves 35.
- the piston valves 35 can be arranged in the wall of the drum base 3 of the centrifugal drum 1 in such a way that the discharge openings 25 are closed by centrifugal force during operation. By hydraulic activation with a control fluid, however, they can be opened.
- the second discharge device 26 also includes an opening fluid feed 36 via which control fluid can be fed to the piston valves 35 .
- the piston valves 35 can be opened by the control fluid when the intermediate phase IP is to be discharged from the centrifugal drum 1 .
- the opening time of the piston valves 35 can be adjusted via the supply duration of the supplied opening fluid.
- the opening fluid is metered via a corresponding opening fluid valve V7.
- the discharge openings 25 for the intermediate phase IP here open into a second annular space 37, so that both the solid phase SP and the intermediate phase IP can be discharged separately from one another.
- the annular space 37 is arranged in the housing 2 and can have a connecting piece 37′ arranged radially on this annular space 37 for the connection of a hose or a line for the further discharge of the intermediate phase IP.
- the discharge of the intermediate phase IP through the piston valves 35 from the discharge of the solid phase SP through the inner piston slide 12 can advantageously be completely decoupled by the second discharge device 26 , which is also separate here and can be controlled independently of the first discharge device 15 .
- the intermediate phase IP can be discharged from the centrifugal drum 1 independently of the solid phase SP.
- the actuation of the inner piston slide 12 and the actuation of the controllable piston valves 35 can be controlled independently of one another by a control unit (not shown here).
- the control unit can also be a central centrifuge control which, in addition to controlling the inner piston slide and the piston valves 35, is also provided for other control and regulation tasks of the centrifuge.
- FIGS. 1 and 2 show a third centrifugal separator.
- the basic structure initially largely corresponds to that of the separator in FIGS. 1 and 2. Above all, deviations from and/or additions to the embodiment variant in FIGS. 1 and 2 are described below.
- the embodiment variant of the centrifuge according to FIG. 3 has neither an inner piston slide 12 nor an outer piston slide 22.
- the intermediate phase IP is discharged from the centrifugal drum 1 by at least one, preferably several, piston valves 35 distributed around the circumference of the centrifugal drum 1--as already described for the variant embodiment according to FIG.
- the piston valves 35 are here the opening and closing means of the discontinuously working, second discharge device 26, which serves to discharge the intermediate phase IP from the centrifugal drum 1.
- the solid phase SP according to FIG. 3 is also discharged from the centrifugal drum 1 by at least one, preferably several, piston valves 38 which are distributed around the circumference of the centrifugal drum 1 .
- the piston valves 38 are here the opening and closing means of the first discharge device 15 which operates discontinuously and which serves to discharge the solid phase SP from the centrifugal drum 1 .
- Both the solid phase SP and the intermediate phase IP reach the respective piston valves 35 via the socket-like tubes 23 and corresponding bores 24 running in the axial direction in a wall of the lower drum part 3 or via bores 40 in the wall of the lower drum part 3 of the centrifugal drum 1.
- 38 which are mounted in the outer wall of the drum base 3 of the centrifugal drum 1 at different heights (relative to a bottom of the centrifugal drum 1 or the drum base 3).
- the radius R3 on which the inlet opening of the pipe 23 for discharging the intermediate phase IP are arranged is smaller than the radius R2 on which the solids discharge openings 13 are arranged, but larger than the radius R1 on which the liquid phase LP flows through the impeller 11 is discharged.
- the first discharge device 15 comprises an opening fluid feed 39, via which control fluid can be fed to the respective piston valve 38.
- the respective piston valve 38 can be opened by the control fluid when the solid phase SP is to be discharged from the centrifugal drum 1 .
- the second discharge device 26 also includes an opening fluid feed 36 , via which control fluid can be fed to the respective piston valve 35 .
- the respective piston valve 35 can be opened by the control fluid when the intermediate phase IP is to be discharged from the centrifugal drum 1 .
- the opening time of the respective piston valves 35, 38 can be adjusted via the duration of the respectively supplied control fluid.
- the piston valves 35, 38 are each arranged in the wall of the drum base 3 of the centrifugal drum 1 so that they are closed by centrifugal force.
- the opening fluid for the piston valves 35, 38 is metered via corresponding opening fluid valves V8, V9, which are used in opening fluid feeds 17, 18, respectively.
- the discharge of the intermediate phase IP through the piston valves 35 is advantageously completely decoupled from the discharge of the solid phase SP through the piston valves 38.
- the intermediate phase IP can be discharged from the centrifugal drum 1 independently of the solid phase SP.
- the discharge openings 13, 25 arranged at different heights in the wall of the lower drum part 3 for the intermediate phase IP and for the solid phase SP are each assigned annular spaces 37, 14, so that both the solid phase SP and the intermediate phase IP can be discharged separately from one another .
- the respective annular space 37, 14 has a connecting piece 37', 14', which is arranged radially on the respective annular space 37, 14.
- the respective socket 37', 14' is intended for the connection of a hose or a line for the further discharge of the respective phase.
- valves V1 to V9 of the various embodiments are preferably designed as controllable valves, in particular as electrically controllable valves, which can be connected to the control device.
- V2 V6 first closing fluid valve
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
A self-draining separator for the centrifugal separation of a suspension S into at least one light liquid phase LP, a heavy solid phase SP and a moderately heavy intermediate phase IP, which separator comprises at least the following: a) a centrifuging drum (1) which can be rotated about a rotational axis D and into which the suspension S to be processed can be introduced, b) at least one liquid discharge (9) for the light liquid phase, c) at least one or more discontinuously active solid matter discharge opening/openings (13) for the heavy solid phase SP, to which at least one first actuable discharge device (15) is assigned, by way of which the at least one or more solid matter discharge opening/openings (13) can be discontinuously opened and closed again, and d) at least one or more discontinuously active discharge opening/openings (25) for the intermediate phase IP, to which at least one second actuable discharge device (26) is assigned, by way of which the at least one or more discharge opening/openings (25) for the intermediate phase IP can be discontinuously opened and closed again, characterized e) in that the second discontinuously active discharge device (26) can be actuated independently of the first discontinuously active discharge device (15), with the result that the discharge of the intermediate phase IP can take place temporally independently of the discharge of the solid phase SP.
Description
Separator separator
Die Erfindung betrifft einen selbstentleerenden Separator zur zentrifugalen Trennung einer Suspension S in wenigstens eine leichte Flüssigkeitsphase LP, eine schwere Feststoffphase SP und eine mittelschwere Zwischenphase IP, der eine um eine Drehachse D drehbare Schleudertrommel aufweist und ein Verfahren nach Anspruch 18. The invention relates to a self-cleaning separator for the centrifugal separation of a suspension S into at least one light liquid phase LP, a heavy solid phase SP and a medium-heavy intermediate phase IP, which has a centrifugal drum that can be rotated about an axis of rotation D, and a method according to claim 18.
Gattungsgemäße diskontinuierlich selbstentleerende Separatoren verfügen neben einem oder mehreren kontinuierlichen Ablauf/Abläufen für eine oder mehrere Flüssigkeitsphasen über ein Entleerungssystem mit einem Kolbenschieber, der fluidbetätigt, insbesondere mit Flüssigkeit als Fluid, abwechselnd in eine Öffnungs- und in eine Schließstellung bewegbar ist, wodurch der Kolbenschieber eine oder mehrere Fest- stoffaustragsöffnungen in der Trommelwandung freigibt (Öffnungsstellung) und verschließt (Schließstellung). In der Öffnungsstellung wird eine Feststoffphase aus der Schleudertrommel ausgestoßen und somit aus der Trommel abgeleitet. In der Schließstellung sind die Feststoffaustragsöffnungen verschlossen, so dass dieses nicht möglich ist. In addition to one or more continuous drains/drains for one or more liquid phases, generic discontinuous self-emptying separators have an emptying system with a piston slide that can be moved fluid-actuated, in particular with liquid as the fluid, alternately into an open and a closed position, whereby the piston slide has a or several solids discharge openings in the drum wall releases (open position) and closes (closed position). In the open position, a solid phase is ejected from the centrifugal drum and thus discharged from the drum. In the closed position, the solids discharge openings are closed so that this is not possible.
Zum Gewährleisten einer präzisen Funktion eines solchen Trommelentleerungssystems mit einem Kolbenschieber kann dieser zur Ansteuerung der Bewegung des Kolbenschiebers in die Schließstellung und die Öffnungsstellung ein Fluid-Zufuhr- und Ablasssystem aufweisen. Dieses kann wiederum mit einem oder mehreren Ventilen versehen sein. Das oder die Ventile dienen dazu, eine Steuerkammer am Kolbenschieber mit Fluid - eine Flüssigkeit oder ein Gas - zu füllen und es dient dazu, für eine Entleerung von Feststoffen Fluid aus einer Kammer am Kolbenschieber abzulassen, so dass sich der Kolbenschieber in eine andere Stellung bewegen kann. So kann bei einem Separator mit vertikaler Drehachse beispielsweise Fluid unterhalb eines Kolbenschiebers entweichen, so dass das Produkt in der Trommel den Kolbenschieber nach dem Ablassen des Fluides vertikal nach unten drückt. Das Ventil zum Füllen der Steuerkammer wird auch Steuerwasserventil genannt, das Ventil zum Entleeren der Steuerkammer wird auf Grund seines bevorzugten Aufbaus auch Kolbenventil genannt. In order to ensure precise functioning of such a drum emptying system with a piston valve, the latter can have a fluid supply and drainage system for controlling the movement of the piston valve into the closed position and the open position. This in turn can be provided with one or more valves. The valve or valves are used to fill a control chamber on the spool with fluid - liquid or gas - and to bleed fluid from a chamber on the spool for solids evacuation, causing the spool to move to a different position can. In a separator with a vertical axis of rotation, for example, fluid can escape below a piston valve, so that the product in the bowl presses the piston valve vertically downwards after the fluid has been drained. The valve for filling the control chamber is also called the control water valve, the valve for emptying the control chamber is also called the piston valve due to its preferred design.
Die DE 26 09 663 offenbart einen Separator mit einer Trommel, bei der die abgetrennte schwere Phase (Konzentrat) direkt über einzelne umfangsverteilte Kolbenventile aus dem Feststoffraum abgeleitet wird. Die Kolbenventile werden hierbei über ein gemeinsames Ringventil angesteuert, d.h. geschlossen oder geöffnet.
Bei der zentrifugalen Verarbeitung eines Produktes in drei Phasen wird eine zulaufenden Suspension in der Trommel in eine leichtere bzw. weniger dichte Flüssigkeitsphase, eine in der Regel noch fliessfähige mittelschwere bzw. mitteldichte Zwischenphase und eine schwerere (ggf. ebenfalls noch fliessfähige) bzw. dichtere Feststoffphase aufgetrennt. DE 26 09 663 discloses a separator with a drum in which the separated heavy phase (concentrate) is discharged directly from the solids space via individual piston valves distributed around the circumference. The piston valves are controlled via a common ring valve, ie closed or opened. When a product is centrifugally processed in three phases, a suspension that flows in in the drum is divided into a lighter or less dense liquid phase, a medium-heavy or medium-dense intermediate phase that is usually still free-flowing, and a heavier (possibly also still free-flowing) or dense solid phase separated.
Die Zwischenphase wird nach dem Stand der Technik beispielsweise über einen weiteren kontinuierlichen Flüssigkeitsaustrag wie eine Schälscheibe oder dgl. ausgetragen. Alternativ kann die Zwischenphase zusammen mit dem Feststoff bei einer Entleerung ausgetragen werden. According to the prior art, the intermediate phase is discharged, for example, via a further continuous liquid discharge such as an impeller or the like. Alternatively, the intermediate phase can be discharged together with the solid when it is emptied.
Die EP 2 348 894 B2 offenbart beispielsweise einen Separator mit einer Trommel, bei der die leichte Phase über einen Greifer oder eine Schälscheibe, die schwerere Feststoffphase mittels eines Kolbenschiebers und die Zwischenphase über einen Scheideteller und einen weiteren Greifer oder eine weitere Schälscheibe abgeführt wird. Die Zwischenphase wird hierbei allerdings kontinuierlich ausgetragen. Bei Bedarf wird der Ablauf der Zwischenphase in den Einlauf rezirkuliert. EP 2 348 894 B2, for example, discloses a separator with a drum in which the light phase is removed via a gripper or an impeller, the heavier solids phase is removed by means of a piston valve and the intermediate phase is removed via a separating plate and another gripper or an additional impeller. However, the intermediate phase is continuously discharged. If necessary, the effluent of the intermediate phase is recirculated to the inlet.
Ein wesentliches Problem der Lösungen nach dem Stand der Technik ist, dass die Zwischenphase nur kontinuierlich ausgetragen wird und sich oftmals nicht verlustfrei bzw. verlustarm austragen lässt. Verlustfrei bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die ausgetragene Zwischenphase keinen Anteil der leichten und/oder der schweren Phase enthält. Verlustarm bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die ausgetragene Zwischenphase nur einen geringen Anteil der leichten und/oder der schweren Phase enthält. An essential problem of the solutions according to the prior art is that the intermediate phase is only discharged continuously and often cannot be discharged without or with little loss. In this context, loss-free means that the discharged intermediate phase does not contain any portion of the light and/or heavy phase. In this context, low-loss means that the discharged intermediate phase contains only a small proportion of the light and/or heavy phase.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, dieses Problem zu beheben. The object of the invention is to solve this problem.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand des Anspruchs 1 . The invention achieves this aim by the subject-matter of claim 1.
Geschaffen wird nach Anspruch 1 ein selbstentleerender Separator zur zentrifugalen Trennung einer Suspension S in wenigstens eine leichte Flüssigkeitsphase LP, eine schwere Feststoffphase SP und eine mittelschwere Zwischenphase IP, der wenigstens folgendes aufweist: a) eine um eine Drehachse drehbare Schleudertrommel, in welche die zu verarbeitende Suspension S einleitbar ist, b) wenigstens einen Flüssigkeitsaustrag für die leichte Flüssigkeitsphase LP, c) wenigstens eine oder mehrere diskontinuierlich wirkende Feststoffaustragsöff- nung(en) für die schwere Feststoffphase SP, der wenigstens eine erste ansteuerbare Austragseinrichtung zugeordnet ist, mit der die wenigstens eine oder mehreren
Feststoffaustragsöffnung(en) diskontinuierlich öffenbar und wieder verschließbar ist/sind, und d) wenigstens eine oder mehrere diskontinuierlich wirkende Austragsöffnung(en) für die Zwischenphase IP, dem wenigstens eine zweite ansteuerbare Austragseinrich- tung zugeordnet ist, mit der die wenigstens eine oder mehrere Austragsöffnung(en) für die Zwischenphase IP diskontinuierlich öffenbar und wieder verschließbar ist/sind, e) wobei die zweite Austragseinrichtung unabhängig von der ersten Austragseinrich- tung ansteuerbar ist, so dass der Austrag der Zwischenphase IP vom Austrag der Feststoffphase SP zeitlich unabhängig erfolgen kann. According to claim 1, a self-cleaning separator is created for the centrifugal separation of a suspension S into at least one light liquid phase LP, a heavy solid phase SP and a medium-heavy intermediate phase IP, which has at least the following: a) a centrifugal drum which can be rotated about an axis of rotation and into which the Suspension S can be introduced, b) at least one liquid discharge for the light liquid phase LP, c) at least one or more solids discharge opening(s) for the heavy solids phase SP, which acts discontinuously, to which at least one first controllable discharge device is assigned, with which the at least one or more Solids discharge opening(s) can be opened and closed discontinuously, and d) at least one or more discharge opening(s) for the intermediate phase IP, which acts discontinuously, to which at least one second controllable discharge device is assigned, with which the at least one or more discharge opening (en) can be opened and closed again discontinuously for the intermediate phase IP, e) the second discharge device being controllable independently of the first discharge device, so that the discharge of the intermediate phase IP can take place independently of the discharge of the solid phase SP.
Somit ist die zweite Austragseinrichtung unabhängig von der ersten Austragseinrichtung ansteuerbar, so dass der Austrag der Zwischenphase IP vom Austrag der Feststoffphase SP entkoppelt ist. Mit den beiden unabhängig voneinander ansteuerbaren bzw. „arbeitenden“ Austragseinrichtungen ist es vorteilhaft möglich, die Feststoffphase und die Zwischenphase jeweils zeitlich genau nur dann und genau in dem Umfang auszutragen, der bei der zentrifugalen Trennung erforderlich ist. So kann im Versuch vorab mit einem oder mehreren Sensoren aus dem Verhalten der Trommel bestimmt werden, wann welche Phase wie lange auszutragen ist. Diese Messung wird gespeichert. Sodann kann im Betrieb durch Vergleich mit diesen Messungen jeweils der geeignete Zeitpunkt und die Dauer zum Austrag der jeweiligen Phase ermittelt werden. Dies alles kann von einer Steuerungseinrichtung gesteuert werden. Insbesondere kann derart auch die Zwischenphase definiert und verlustfrei bzw. verlustarm durch die zweite Austragseinrichtung ausgetragen werden. The second discharge device can thus be controlled independently of the first discharge device, so that the discharge of the intermediate phase IP is decoupled from the discharge of the solid phase SP. With the two discharge devices that can be controlled or “operate” independently of one another, it is advantageously possible to discharge the solid phase and the intermediate phase at exactly the right time and to the exact extent that is required for the centrifugal separation. In the experiment, one or more sensors can be used to determine from the behavior of the drum in advance when which phase is to be discharged and for how long. This measurement is saved. The appropriate point in time and duration for discharge of the respective phase can then be determined during operation by comparing these measurements. All of this can be controlled by a controller. In particular, the intermediate phase can also be defined in this way and discharged by the second discharge device without loss or with little loss.
Anzumerken ist, dass die leichte Phase die am wenigstens dichte Phase, die mittelschwere Phase eine Phase mit einer relativ dazu größeren Dichte und die schwere Phase eine solche mit einer nochmals größeren Dichte ist. It should be noted that the light phase is the least dense phase, the intermediate phase is a relatively denser phase, and the heavy phase is an even greater density phase.
Nach einer ersten, bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung umfasst die erste Austragseinrichtung wenigstens ein fluidisch, insbesondere hydraulisch, oder elektrisch (insbesondere elektromechanisch oder elektromagnetisch) ansteuerbares, mechanisch wirkendes Öffnungs- und Verschlussmittel, mit der die wenigstens eine oder die mehreren Feststoffaustragsöff- nung(en) öffenbar und verschließbar ist/sind, und die zweite Austragseinrichtung wenigstens ein fluidisch, insbesondere hydraulisch, oder elektrisch ansteuerbares, mechanisch wirkendes Öffnungsund Verschlussmittel, mit der die wenigstens eine oder mehreren Austragsöff- nung(en) für die Zwischenphase IP öffenbar und verschließbar ist.
Diese Ausgestaltung ist konstruktiv einfach auf verschiedene Weise umzusetzen, was nachfolgend beispielhaft erläutert wird. According to a first, preferred embodiment variant of the invention, the first discharge device comprises at least one fluidically, in particular hydraulically, or electrically (in particular electromechanically or electromagnetically) controllable, mechanically acting opening and closing means, with which the at least one or more solids discharge opening(s) is/are openable and closable, and the second discharge device has at least one fluidically, in particular hydraulically, or electrically controllable, mechanically acting opening and closing means, with which the at least one or more discharge opening(s) for the intermediate phase IP can be opened and closed. This embodiment is structurally simple to implement in various ways, which is explained below by way of example.
So kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung vorteilhaft vorgesehen sein, dass das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der ersten Austragseinrichtung ein in der oder außen an der Schleudertrommel angeordneter, insbesondere hydraulisch ansteuerbarer Kolbenschieber ist, der in verschiedene Stellungen bewegbar ist, um die eine oder mehreren Feststoffaustragsöffnun- gen in einer Öffnungsstellung zu öffnen oder in einer Schließstellung zu verschließen. According to a preferred embodiment variant of the invention, it can advantageously be provided that the mechanically acting opening and closing means of the first discharge device is a piston slide arranged in or outside of the centrifugal drum, in particular a hydraulically controllable one, which can be moved into different positions in order to move one or to open several solids discharge openings in an open position or to close them in a closed position.
Es kann aber auch einer anderen bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung vorteilhaft vorgesehen sein, dass das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der ersten Austragseinrichtung wenigstens eines oder mehrere elektrisch oder fluidisch ansteuerbare Ventile, insbesondere Kolbenventile, aufweist, die der oder den jeweiligen Feststoffaustragsöffnungen zugeordnet sind, um diese zu öffnen oder in einer Schließstellung zu verschließen. However, another preferred embodiment variant of the invention can also advantageously provide for the mechanically acting opening and closing means of the first discharge device to have at least one or more electrically or fluidically controllable valves, in particular piston valves, which are assigned to the respective solids discharge opening or openings in order to to open them or to close them in a closed position.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der zweiten Austragseinrichtung ein außen an der Schleudertrommel angeordneter und insbesondere hydraulisch ansteuerbarer Kolbenschieber ist, der in verschiedene Stellungen bewegbar ist, um die eine oder mehreren Austragsöffnun- gen für die Zwischenphase IP in einer Öffnungsstellung zu öffnen oder in einer Schließstellung zu verschließen oder es kann vorgesehen sein, dass das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der zweiten Austragseinrichtung wenigstens eines oder mehrere elektrisch oder fluidisch ansteuerbare Ventile, insbesondere Kolbenventile, aufweist, die der oder den jeweiligen Austragsöffnungen für die Zwischenphase IP zugeordnet sind, um diese zu öffnen oder in einer Schließstellung zu verschließen. Provision can furthermore be made for the mechanically acting opening and closing means of the second discharge device to be a piston slide which is arranged on the outside of the centrifugal drum and can in particular be actuated hydraulically and which can be moved into various positions in order to close the one or more discharge openings for the intermediate phase IP in to be opened in an open position or to be closed in a closed position, or it can be provided that the mechanically acting opening and closing means of the second discharge device has at least one or more electrically or fluidically controllable valves, in particular piston valves, which correspond to the discharge opening(s) for the Intermediate phase IP are assigned to open them or to close them in a closed position.
Besonders bevorzugt, da konstruktiv einfach umsetzbar und einfach und im Betrieb gut verlustarm betreibbar sind folgende Varianten: The following variants are particularly preferred, since they are structurally simple to implement and simple and can be operated with good low-loss:
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der ersten Austragseinrichtung ein in der Schleudertrommel angeordneter insbesondere hydraulisch ansteuerbarer Kolbenschieber und das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der zweiten Austragseinrichtung ein außen an der Schleudertrommel angeordneter weiterer insbesondere hydraulisch ansteuerbarer Kolbenschieber.
Nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist das mechanisch wirkende Öff- nungs- und Verschlussmittel der ersten Austragseinrichtung ein in der Schleudertrommel angeordneter insbesondere hydraulisch ansteuerbarer Kolbenschieber und das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der zweiten Austragseinrichtung wenigstens ein ansteuerbares Kolbenventil, das der jeweiligen Austragsöff- nungen für die Zwischenphase IP zugeordnet sind, um diese zu öffnen oder in einer Schließstellung zu verschließen. According to a preferred embodiment, the mechanically acting opening and closing means of the first discharge device is a hydraulically controllable piston slide arranged in the centrifugal drum, and the mechanical opening and closing means of the second discharge device is a further, particularly hydraulically controllable piston slide arranged on the outside of the centrifugal drum. According to another preferred embodiment, the mechanically acting opening and closing means of the first discharge device is a piston slide that is arranged in the centrifugal drum, in particular a hydraulically controllable one, and the mechanically acting opening and closing means of the second discharge device is at least one controllable piston valve, which of the respective discharge openings for the intermediate phase is associated with IP in order to open it or to close it in a closed position.
Nach einer dritten bevorzugten Ausgestaltung weist das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der ersten Austragseinrichtung ansteuerbare Kolbenventile auf, die den jeweiligen Feststoffaustragsöffnungen zugeordnet sind, um diese zu öffnen oder in einer Schließstellung zu verschließen und das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der zweiten Austragseinrichtung weist ansteuerbare Kolbenventile auf, die den jeweiligen Austragsöffnungen für die Zwischenphase IP zugeordnet sind, um diese zu öffnen oder in einer Schließstellung zu verschließen. According to a third preferred embodiment, the mechanically acting opening and closing means of the first discharge device has controllable piston valves, which are assigned to the respective solids discharge openings in order to open them or to close them in a closed position, and the mechanically acting opening and closing means of the second discharge device has controllable Piston valves, which are assigned to the respective discharge openings for the intermediate phase IP, in order to open them or to close them in a closed position.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Kombinationen aus einem Kolbenschieber und Kolbenventilen sind denkbar. Further advantageous configurations and combinations of a piston slide and piston valves are conceivable.
Konstruktiv kann weiter vorgesehen sein, dass an oder in die Austragsöffnungen für die Zwischenphase IP stutzenartige Rohre gesetzt sind, deren Länge so ausgelegt ist, dass sie radial bis auf einen Radius R3 in eine sich bei Rotation der Schleudertrommel in dieser radial ausbildende Schicht der Zwischenphase IP reichen, so dass auf dem Radius R3 der Austrag der Zwischenphase IP aus der Schleudertrommel erfolgt. Structurally, it can also be provided that on or in the discharge openings for the intermediate phase IP, socket-like pipes are placed, the length of which is designed such that they penetrate radially up to a radius R3 into a layer of the intermediate phase IP that forms radially in this when the centrifugal drum rotates are sufficient, so that the intermediate phase IP is discharged from the centrifugal drum on the radius R3.
Es ist dabei vorgesehen, dass Radius R3 kleiner ist als ein Radius R2, auf dem die Feststoffaustragsöffnungen angeordnet sind, jedoch größer ist als ein Radius R1 , auf dem die Flüssigkeitsphase LP ausgetragen wird. Dadurch ergibt sich vorteilhaft jeweils eine definierte Austragung der jeweiligen Phase, bei dem eine Vermischung mit den jeweils anderen Phasen weitestgehend ausgeschlossen ist. It is provided that radius R3 is smaller than a radius R2 on which the solids discharge openings are arranged, but larger than a radius R1 on which the liquid phase LP is discharged. This advantageously results in a defined discharge of the respective phase, in which mixing with the respective other phases is largely ruled out.
In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann dem Flüssigkeitsaustrag eine Schälscheibe zugeordnet sein. Der Flüssigleitsautrag kann aber auch auf andere Weise realisiert werden. In a further embodiment variant of the invention, a paring disk can be assigned to the liquid discharge. However, the liquid conducting application can also be realized in other ways.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die ausgetragene Feststoffphase SP durch die wenigstens eine Feststoffaustragsöffnung in einen ersten Ringraum als Feststofffänger ausgestoßen, der in einem haubenartigen Gehäuse
angeordnet ist und einen radial an dem ersten Ringraum angeordneten Stutzen zum Anschluss eines Schlauchs oder einer Leitung zur weiteren Ableitung der Feststoffphase SP aufweist. Dadurch kann die Feststoffphase SP konstruktiv einfach und damit vorteilhaft unabhängig von der Zwischenphase IP abgeleitet werden. In a further embodiment of the invention, the discharged solids phase SP is ejected through the at least one solids discharge opening into a first annular space as a solids catcher, which is in a hood-like housing is arranged and has a nozzle arranged radially on the first annular space for connecting a hose or a line for the further discharge of the solid phase SP. As a result, the solid phase SP can be derived in a structurally simple manner and thus advantageously independently of the intermediate phase IP.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gelangt die ausgetragene Zwischenphase IP durch die wenigstens eine Austragsöffnung in einen weiteren Ringraum, der im haubenartigen Gehäuse angeordnet ist und einen radial an dem weiteren Ringraum angeordneten Stutzen zum Anschluss eines Schlauchs oder einer Leitung zur weiteren Ableitung der Zwischenphase IP aufweist. Dadurch kann die Zwischenphase IP konstruktiv einfach und damit vorteilhaft unabhängig von der Feststoffphase SP abgeleitet werden. In a further embodiment of the invention, the discharged intermediate phase IP passes through the at least one discharge opening into a further annular space which is arranged in the hood-like housing and has a connecting piece arranged radially on the further annular space for connecting a hose or a line for further discharge of the intermediate phase IP . As a result, the intermediate phase IP can be derived in a structurally simple manner and thus advantageously independently of the solid phase SP.
Die Aufgabe wird auch durch das Verfahren nach Anspruch 18 gelöst. The object is also achieved by the method according to claim 18.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen. Further advantageous configurations of the invention can be found in the remaining dependent claims.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann auch in anderer Weise wortsinngemäß oder auch in anderer Weise äquivalent realisiert werden. Es zeigt: The invention is described in more detail below using exemplary embodiments with reference to the drawing. The invention is not limited to these exemplary embodiments, but can also be implemented in another way, literally, or in another way that is equivalent. It shows:
Figur 1 - 3 jeweils Schnittansichten verschiedener Varianten von Separatoren, jeweils mit einer Schleudertrommel sowie mit Komponenten eines Entleerungsmechanismus der Schleudertrommel für eine Feststoffphase und für eine Zwischenphase. 1-3 each show sectional views of different variants of separators, each with a centrifugal drum and with components of an emptying mechanism of the centrifugal drum for a solid phase and for an intermediate phase.
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung werden drei Ausführungsbeispiele beschrieben. Die einzelnen Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch mit nicht gezeigten Ausführungsbeispielen kombiniert werden und eignen sich auch jeweils als vorteilhafte Ausgestaltungen der in einzelnen oder mehreren der in den Haupt- und Unteransprüchen beschriebenen Gegenstände. Three exemplary embodiments are described in the following description of the figures. The individual features of these exemplary embodiments can also be combined with exemplary embodiments that are not shown and are also suitable in each case as advantageous refinements of the objects described in one or more of the main and subclaims.
Begriffe wie „oben“, „unten“, „rechts“, „links“, „außen“ oder „innen“ beziehen sich auf die jeweilige dargestellte Position in den Figuren. Terms such as "top", "bottom", "right", "left", "outside" or "inside" refer to the respective position shown in the figures.
Die einzelnen Merkmale der nachfolgenden Ausführungsbeispiele können wie dargestellt kombiniert werden oder aber auch in anderer nicht dargestellter Weise, so zu anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiele.
Fig. 1 zeigt einen ersten Separator mit einer drehbaren Schleudertrommel 1 . Die Schleudertrommel 1 kann eine vertikale Drehachse D aufweisen. Die Schleudertrommel 1 kann durch ein im Betrieb der Zentrifuge nicht bewegtes, also stationär angeordnetes, haubenartiges Gehäuse 2 eingehaust sein. Weitere Komponenten wie ein Drehantrieb oder eine Steuerungseinrichtung sind nicht dargestellt. The individual features of the following exemplary embodiments can be combined as shown or else in a different manner that is not shown, such as with other exemplary embodiments that are not shown. 1 shows a first separator with a rotating centrifugal drum 1 . The centrifugal drum 1 can have a vertical axis of rotation D. The centrifugal drum 1 can be enclosed by a hood-like housing 2 which is not moved during operation of the centrifuge, ie is arranged in a stationary manner. Other components such as a rotary drive or a control device are not shown.
Die Schleudertrommel 1 kann vorzugsweise einfach und/oder wie hier doppelt konisch (unten und/oder oben sowie insbesondere innen) ausgelegt sein. Diese Form begünstigt das Sammeln der abgetrennten Feststoffphase in einem definierten Bereich der Trommel. Die Schleudertrommel 1 ist vorzugsweise für einen kontinuierlichen Betrieb ausgelegt, bei dem eine kontinuierlich zulaufende Suspension S kontinuierlich zentrifugal verarbeitet wird und in eine leichte Flüssigkeitsphase LP, eine mittelschwere Zwischenphase IP und eine schwere Feststoffphase SP getrennt wird. The centrifugal drum 1 can preferably have a single and/or, as here, a double conical design (bottom and/or top and in particular inside). This shape favors the collection of the separated solid phase in a defined area of the bowl. The centrifugal drum 1 is preferably designed for continuous operation, in which a continuously inflowing suspension S is continuously processed centrifugally and separated into a light liquid phase LP, a medium-heavy intermediate phase IP and a heavy solid phase SP.
Die Schleudertrommel 1 kann ein Trommelunterteil 3 und ein Trommeloberteil 4 aufweisen. Diese Trommelteile 3, 4 können jeweils außen und/oder innen konisch ausgebildet sein und auf verschiedene Weise, so mit einem Verschlussring 5 miteinander verbunden sein. The centrifugal drum 1 can have a lower drum part 3 and an upper drum part 4 . These drum parts 3, 4 can each be conical on the outside and/or inside and can be connected to one another in various ways, for example with a locking ring 5.
Ein Zulaufrohr 8 dient zur Zuleitung einer zu verarbeitenden Suspension S in die Schleudertrommel 1. A feed pipe 8 is used to feed a suspension S to be processed into the centrifugal drum 1.
Das Zulaufrohr 8 kann wie hier als sich im Betrieb nicht drehendes, stillstehendes Element ausgebildet sein. Es kann aber auch rotierend ausgebildet sein. Es erstreckt sich hier konzentrisch zur Drehachse D in die Schleudertrommel 1 . Zudem durchgreift es hier das Gehäuse 2 oberhalb der Schleudertrommel 1 . The inlet pipe 8 can, as here, be designed as a stationary element that does not rotate during operation. But it can also be designed to rotate. It extends here concentrically to the axis of rotation D into the centrifugal drum 1 . In addition, it reaches through the housing 2 above the centrifugal drum 1 here.
In der Schleudertrommel 1 können ein Verteiler 6 zur Produktzuleitung in die Trommel und ein Tellerpaket 7 aus Trenntellern angeordnet sein. Die Trennteller 7 können auf einem Verteilerschaft des Verteilers 6 angeordnet sein. In the centrifugal drum 1, a distributor 6 for feeding the product into the drum and a plate pack 7 of separating plates can be arranged. The separating disks 7 can be arranged on a distributor shaft of the distributor 6 .
Nach Fig. 1 bis 3 ragt das Zulaufrohr 8 in bevorzugter - aber nicht zwingender - Ausgestaltung von oben in die Schleudertrommel 1 . Es kann sich aber auch von unten in die Schleudertrommel 1 erstrecken (nicht dargestellt). According to FIGS. 1 to 3, the inlet pipe 8 protrudes into the centrifugal drum 1 from above in a preferred—but not mandatory—configuration. However, it can also extend into the centrifugal drum 1 from below (not shown).
Die Schleudertrommel 1 weist einen Flüssigkeitsaustrag 9 auf, durch den die leichte Flüssigkeitsphase LP aus der Trommel 1 leitbar ist. Der Flüssigkeitsaustrag 9 ist hier durch eine Schälscheibe 11 realisiert. Er kann aber auf andere Weise ausgebildet sein.
Der Flüssigkeitsaustrag 9 mündet innen in einen Ringraum 9‘, der wiederum in einen radialen Stutzen 9“ münden kann, der für einen Anschluss eines Schlauchs oder einer Leitung zur Ableitung der Flüssigkeitsphase LP vorgesehen ist. The centrifugal drum 1 has a liquid outlet 9 through which the light liquid phase LP can be guided out of the drum 1 . The liquid discharge 9 is implemented here by an impeller 11 . But it can be designed in other ways. The liquid outlet 9 opens out into an annular space 9', which in turn can open out into a radial connector 9'', which is provided for connecting a hose or a line for draining off the liquid phase LP.
Die aus dem Tellerpaket 7 innen radial nach innen hin ablaufende leichte Flüssigkeitsphase LP strömt in eine Schälscheibenkammer 10, die sich mit der Schleudertrommel 1 dreht. In der Schälscheibenkammer 10 ist eine Schälscheibe 11 angeordnet. Diese Schälscheibe 11 ist in der Schälscheibenkammer 10 nicht drehbar, also stationär angeordnet. Durch die Schälscheibe 11 - auch als Greifer bezeichnet - die als Zentripetalpumpe arbeitet, wird die Flüssigkeitsphase LP aus dem sich in der in Betrieb befindlichen Schleudertrommel 1 bildenden Zentrifugalfeld auf einem Radius R1 abgebleitet und über den Flüssigkeitsaustrag 9, dem Ringraum 9‘ und dem Stutzen 9“ aus der Schleudertrommel 1 geführt bzw. geleitet. Der Austrag der Flüssigphase LP erfolgt somit kontinuierlich. The light liquid phase LP running radially inwards from the inside of the disk pack 7 flows into a peeling disk chamber 10 which rotates with the centrifugal drum 1 . A peeling disc 11 is arranged in the peeling disc chamber 10 . This peeling disk 11 is not rotatable in the peeling disk chamber 10, ie it is arranged in a stationary manner. The paring disk 11 - also referred to as a gripper - which works as a centripetal pump, drains the liquid phase LP from the centrifugal field that forms in the operating centrifugal drum 1 on a radius R1 and via the liquid discharge 9, the annular space 9' and the nozzle 9 “ Out of the centrifugal drum 1 or conducted. The discharge of the liquid phase LP thus takes place continuously.
Zum Austragen einer schweren Feststoffphase SP ist ein fluidisch und/oder elektrisch - hier fluidisch - ansteuerbares sowie mechanisch wirkendes Öffnungsund Verschlussmittel vorgesehen, dass hier als ein in der Schleudertrommel 1 angeordneter - innerer - Kolbenschieber 12 ausgeführt ist. For discharging a heavy solid phase SP, a fluidic and/or electrical—in this case fluidic—controllable and mechanically acting opening and closing means is provided, which is designed here as an—internal—piston slide 12 arranged in the centrifugal drum 1 .
Der innere Kolbenschieber 12 ist zum Öffnen und Verschließen von wenigstens einer Feststoffaustragsöffnung 13 vorgesehen. Vorzugsweise können mehrere der Fest- stoffaustragsöffnungen 13 umfangsverteilt im Bereich des größten Durchmessers - auf einem Radius R2- der Schleudertrommel 1 ausgebildet sein. Durch die Feststoff- austragsöffnungen 13 gelangt die ausgetragene Feststoffphase SP in einen ersten feststofffängerartigen Ringraum 14, der im Gehäuse 2 angeordnet ist und einen radial an dem ersten Ringraum 14 angeordneten Stutzen 14' zum Anschluss eines Schlauchs oder einer Leitung zur weiteren Ableitung der Feststoffphase SP aufweisen kann. The inner piston valve 12 is provided for opening and closing at least one solids discharge opening 13 . Preferably, several of the solids discharge openings 13 can be distributed around the circumference in the area of the largest diameter—on a radius R2—of the centrifugal drum 1 . The discharged solid phase SP passes through the solids discharge openings 13 into a first solids catcher-like annular space 14, which is arranged in the housing 2 and has a connecting piece 14′ arranged radially on the first annular space 14 for connecting a hose or a line for further discharge of the solids phase SP can.
Zum Austragen der Feststoffphase SP ist eine erste Austragseinrichtung 15 vorgesehen, die ein mechanisch wirkendes Öffnungs- und Verschlussmittel umfasst, das durch Stellglieder fluidisch zur Ausführung von Öffnungs- und Schließbewegungen aktuierbar ist. A first discharge device 15 is provided for discharging the solid phase SP, which comprises a mechanically acting opening and closing means which can be actuated fluidically by actuators to carry out opening and closing movements.
Die erste Austragseinrichtung 15 kann zu diesem Zweck eine Einspritzkammer 16 für Öffnungsfluid und eine Einspritzkammer 17 für Schließfluid umfassen, denen über eine Öffnungsfluidzuführung 18 und eine Schließfluidzuführung 19, in denen ein erstes Öffnungsfluidventil V1 und ein erstes Schließfluidventil V2 angeordnet sind, ein
Fluid, insbesondere Wasser, zur Aktivierung der Öffnungs- und Schließbewegungen des inneren Kolbenschiebers 12 zugeleitet werden kann. For this purpose, the first discharge device 15 can comprise an injection chamber 16 for opening fluid and an injection chamber 17 for closing fluid, which via an opening fluid feed 18 and a closing fluid feed 19, in which a first opening fluid valve V1 and a first closing fluid valve V2 are arranged Fluid, in particular water, can be fed to activate the opening and closing movements of the inner piston valve 12 .
Der Schließvorgang der Feststoffaustragsöffnungen 13, d.h. hier ein Anheben des inneren Kolbenschiebers 12, kann durch Schließfluid erfolgen, welches in eine Kammer unter dem inneren Kolbenschieber 12 gespritzt wird. Das Schließfluid wird über das Schließfluidventil V2 dosiert. Die Kammer steht in Verbindung mit Kolbenventilen 20, die so in der Wand der Schleudertrommel 1 angeordnet sind, dass sie durch die in Betrieb befindlichen Schleudertrommel 1 herrschende Zentrifugalkraft geschlossen werden können. The closing process of the solids discharge openings 13, i.e. here a raising of the inner piston valve 12, can be carried out by means of closing fluid which is injected into a chamber below the inner piston valve 12. The closing fluid is dosed via the closing fluid valve V2. The chamber communicates with piston valves 20 which are arranged in the wall of the centrifugal bowl 1 in such a way that they can be closed by the centrifugal force exerted by the centrifugal bowl 1 when it is in operation.
Der Öffnungsvorgang der Feststoffaustragsöffnungen 13, d.h. das Absenken des inneren Kolbenschiebers 12, erfolgt durch Öffnungsfluid, welches die Kolbenventile 20 öffnet, was wiederum das Schließfluid unter dem inneren Kolbenschieber 12 aus der Kammer entweichen lässt. Hierzu wird eine geringe Menge an Öffnungsfluid kurzzeitig durch eine Zuleitung über eine Öffnungsfluid-Einspritzkammer 16 in Verbindungsleitungen im Trommelunterteil 3 geleitet. Das Öffnungsfluid sorgt für einen Aufbau eines allseitigen Flüssigkeitsdrucks, der einen Verschlusskolben entgegen der Zentrifugalkraft in radialer Richtung zur Drehachse D bewegt und somit das Kolbenventil 20 der Schleudertrommel 1 öffnet. The opening action of the solids discharge ports 13, i.e. the lowering of the inner piston valve 12, is effected by opening fluid, which opens the piston valves 20, which in turn allows the closing fluid under the inner piston valve 12 to escape from the chamber. For this purpose, a small amount of opening fluid is briefly passed through a supply line via an opening fluid injection chamber 16 into connecting lines in the lower part 3 of the drum. The opening fluid ensures that liquid pressure builds up on all sides, which moves a closing piston against the centrifugal force in the radial direction to the axis of rotation D and thus opens the piston valve 20 of the centrifugal drum 1 .
Das Öffnungsfluid wird über das Öffnungsfluidventil V1 dosiert. The opening fluid is metered via the opening fluid valve V1.
Durch die geöffneten Kolbenventile 20 entweicht das Schließfluid in einen zweiten Ringraum 21 , der im Gehäuse 2 angeordnet ist und einen radial an dem zweiten Ringraum 21 angeordneten Stutzen 2T zum Anschluss eines Schlauchs oder einer Leitung zur weiteren Ableitung des Fluids aufweisen kann. The closing fluid escapes through the open piston valves 20 into a second annular space 21, which is arranged in the housing 2 and can have a connecting piece 2T arranged radially on the second annular space 21 for connecting a hose or a line for further discharge of the fluid.
Zur Ableitung einer Zwischenphase IP ist ein weiteres elektrisch oder fluidisch ansteuerbares sowie mechanisch wirkendes Öffnungs- und Verschlussmittel vorgesehen. Dieses ist nach Fig. 1 als ein außen an der Schleudertrommel 1 angeordneter - äußerer- und somit hier zweiter Kolbenschieber 22 ausgeführt. A further electrically or fluidically controllable and mechanically acting opening and closing means is provided for deriving an intermediate phase IP. According to FIG. 1, this is designed as an outer piston slide 22 which is arranged on the outside of the centrifugal drum 1 and is therefore a second one here.
Dieser kann vorteilhaft wie nachfolgend dargestellt ausgebildet sein. Er kann aber auch konstruktiv anders realisiert werden. This can advantageously be designed as shown below. However, it can also be realized in a different design.
Der äußere, zweite Kolbenschieber 22 ist hier unterhalb der Schleudertrommel 1 an ihrer Außenseite angeordnet. Der Kolbenschieber 22 ist dazu vorgesehen, die Aus- tragsöffnungen 25 zu verschließen oder freizugeben, so dass die Zwischenphase IP aus den Austragsöffnungen 25 ausgetragen werden kann. Dazu ist der Kolbenschieber 22 in axialer Richtung beweglich. Der Kolbenschieber 22 ist dazu in einem
Tragring 22' beweglich geführt. Um den Kolbenschieber 22 in axialer Richtung bewegen zu können, weist der Tragring 22' Leitungen 27, 28, und evtl, eine Überlaufbohrung 32 auf, die je nach Anforderung mit Öffnungs- bzw. Schließfluid beaufschlagt werden können, was im Folgenden noch genauer beschreiben wird. The outer, second piston slide 22 is arranged below the centrifugal drum 1 on its outside. The piston valve 22 is provided to close or open the discharge openings 25 so that the intermediate phase IP can be discharged from the discharge openings 25 . For this purpose, the piston slide 22 is movable in the axial direction. The piston valve 22 is in one Support ring 22' movably guided. In order to be able to move the piston valve 22 in the axial direction, the support ring 22' has lines 27, 28 and possibly an overflow bore 32, which can be supplied with opening or closing fluid as required, which will be described in more detail below .
Die Ableitung der Zwischenphase IP kann durch stutzenartige Rohre 23 erfolgen, die in Bohrungen im inneren Kolbenschieber 12 umfangsverteilt montiert sind und deren Länge so angepasst ist, dass sie in die sich bei Rotation der Schleudertrommel 1 ausbildende Schicht der Zwischenphase IP reicht, was hier durch einen Radius R3 gekennzeichnet ist. Über korrespondierende, in axialer Richtung verlaufende Bohrungen 24 in einer Wand des Trommelunterteils 3 gelangt die Zwischenphase IP zu wenigstens einer, vorzugsweise mehreren am Umfang der Schleudertrommel 1 verteilten Austragsöffnungen 25, die durch den äußeren Kolbenschieber 22 verschlossen bzw. geöffnet werden können. The intermediate phase IP can be discharged through socket-like tubes 23, which are mounted distributed around the circumference in bores in the inner piston slide 12 and whose length is adapted so that it extends into the layer of the intermediate phase IP that forms during rotation of the centrifugal drum 1, which here is carried out by a Radius R3 is marked. The intermediate phase IP reaches at least one, preferably several, discharge openings 25 distributed around the circumference of the centrifugal drum 1 via corresponding bores 24 running in the axial direction in a wall of the lower drum part 3, which can be closed or opened by the outer piston slide 22.
Der Radius R3 ist kleiner als ein größerer Radius R2, auf dem die Eintritte der schweren Feststoffaustragsöffnungen 13 angeordnet sind, jedoch größer als der Radius R1 , auf dem die leichte Flüssigkeitsphase LP durch die Schälscheibe 11 ausgetragen wird. The radius R3 is smaller than a larger radius R2 on which the entrances of the heavy solids discharge openings 13 are arranged, but larger than the radius R1 on which the light liquid phase LP is discharged by the impeller 11.
Zum Austragen der Zwischenphase IP ist eine diskontinuierlich arbeitende, zweite Austragseinrichtung 26 vorgesehen, die das mechanische Öffnungs- und Verschlussmittel umfasst, das hier durch Stellglieder fluidisch zur Ausführung von Öffnungs- und Schließbewegungen aktuierbar ist. A discontinuously operating, second discharge device 26 is provided for discharging the intermediate phase IP, which comprises the mechanical opening and closing means, which can be actuated fluidically here by actuators to carry out opening and closing movements.
Die zweite Austragseinrichtung 26 umfasst zu diesem Zweck eine Einspritzleitung 27 für Öffnungsfluid und eine Einspritzleitung 28 für Schließfluid, denen über eine Öff- nungsfluidzuführung 29 und eine Schließfluidzuführung 30, in denen ein zweites Öff- nungsfluidventil V3 und ein zweites Schließfluidventil V4 angeordnet sind, Fluid, insbesondere Wasser, zur Aktivierung der Öffnungs- und Schließbewegungen zugeleitet werden kann. For this purpose, the second discharge device 26 comprises an injection line 27 for opening fluid and an injection line 28 for closing fluid, to which fluid, via an opening fluid feed 29 and a closing fluid feed 30 in which a second opening fluid valve V3 and a second closing fluid valve V4 are arranged, in particular water, can be supplied to activate the opening and closing movements.
Es sind mehrere Kolbenventile 31 vorgesehen, die jeweils eine gesteuerte Ableitung des zur Durchführung der Öffnungs- und Schließbewegungen des äußeren Kolbenschiebers 22 genutzten Fluids dienen bzw. verwendet werden. A plurality of piston valves 31 are provided, each of which serves or is used for a controlled discharge of the fluid used to carry out the opening and closing movements of the outer piston valve 22 .
Der Schließvorgang, d.h. das Anheben des äußeren Kolbenschiebers 22, erfolgt hier durch ein Schließfluid, das in eine Kammer im Tragring 22’ unterhalb des äußeren Kolbenschieber 22 gespritzt wird. Das Schließfluid wird über ein zweites Schließfluidventil V4 dosiert. Die Kammer im Tragring 22’ des äußeren Kolbenschiebers 22 weist
optional die Überlaufbohrung 32 auf, so dass die maximale Füllmenge dieser Kammer (und somit die maximale Schließkraft des äußeren Kolbenschiebers 22) definierbar ist. Die Kammer steht in Verbindung mit den Kolbenventilen 31 , die so in einer Wand des äußeren Kolbenschiebers 22, der mit der Schleudertrommel 1 umläuft, angeordnet sind, dass sie durch die in Betrieb befindlichen Schleudertrommel 1 herrschende Zentrifugalkraft geschlossen werden. The closing process, ie the raising of the outer piston slide 22, is carried out here by a closing fluid which is injected into a chamber in the support ring 22' below the outer piston slide 22. The closing fluid is dosed via a second closing fluid valve V4. The chamber in the support ring 22 'of the outer piston valve 22 has optionally the overflow hole 32, so that the maximum capacity of this chamber (and thus the maximum closing force of the outer piston valve 22) is definable. The chamber communicates with the piston valves 31 which are arranged in a wall of the outer piston valve 22 rotating with the centrifugal bowl 1 in such a way that they are closed by centrifugal force acting on the centrifugal bowl 1 when it is in operation.
Den Öffnungsvorgang, d.h. das Absenken des äußeren Kolbenschiebers 22, erfolgt durch ein Öffnungsfluid, dass die Kolbenventile 31 öffnet, was wiederum das Schließfluid unter dem äußeren Kolbenschieber 22 aus der Kammer entweichen lässt. Das Öffnungsfluid wird über ein entsprechendes zweites Öffnungsfluidventil V3 dosiert. Den Austragsöffnungen 25 in der Wand der Schleudertrommel 1 für die Zwischenphase IP ist ein dritter Ringraum 33 zugeordnet, so dass die Zwischenphase IP getrennt abgeleitet wird. Der dritte Ringraum 33 kann einen radial an dem dritten Ringraum 33 angeordneten Stutzen 33' zum Anschluss eines Schlauchs oder einer Leitung zur weiteren Ableitung der Zwischenphase IP aufweisen. The opening process, i.e. the lowering of the outer piston valve 22, is effected by an opening fluid which opens the piston valves 31, which in turn allows the closing fluid under the outer piston valve 22 to escape from the chamber. The opening fluid is metered via a corresponding second opening fluid valve V3. A third annular space 33 is assigned to the discharge openings 25 in the wall of the centrifugal drum 1 for the intermediate phase IP, so that the intermediate phase IP is discharged separately. The third annular space 33 can have a connecting piece 33′ arranged radially on the third annular space 33 for the connection of a hose or a line for the further discharge of the intermediate phase IP.
Durch die Kolbenventile 31 entweicht das Schließfluid in einen vierten Ringraum 34, der im Gehäuse 2 angeordnet ist und einen radial an dem vierten Ringraum 34 angeordneten Stutzen 34' zum Anschluss eines Schlauchs oder einer Leitung zur weiteren Ableitung des Fluids aufweisen kann. The closing fluid escapes through the piston valves 31 into a fourth annular chamber 34, which is arranged in the housing 2 and can have a connecting piece 34′ arranged radially on the fourth annular chamber 34 for connecting a hose or a line for further discharge of the fluid.
Es ist nach Fig. 1 - hier durch den zweiten Kolbenschieber 22 - vorteilhaft möglich, die Zwischenphase IP definiert und sehr verlustarm aus der Schleudertrommel 1 auszutragen. Durch die separate, zweite Austragseinrichtung 26, die unabhängig von der ersten Austragseinrichtung 15 ansteuerbar ist, ist der Austrag der Zwischenphase IP durch den äußeren Kolbenschieber 22 vom Austrag der Feststoffphase SP durch den inneren Kolbenschieber 12 vorteilhaft vollständig entkoppelt. Dadurch ist die Zwischenphase IP unabhängig von der Feststoffphase SP aus der Schleudertrommel 1 austragbar. It is advantageously possible according to FIG. 1--here by the second piston valve 22--to discharge the intermediate phase IP from the centrifugal drum 1 in a defined manner and with very little loss. The separate, second discharge device 26, which can be controlled independently of the first discharge device 15, advantageously completely decouples the discharge of the intermediate phase IP through the outer piston valve 22 from the discharge of the solid phase SP through the inner piston valve 12. As a result, the intermediate phase IP can be discharged from the centrifugal drum 1 independently of the solid phase SP.
Durch ein (hier nicht dargestelltes) Steuergerät kann die Betätigung des inneren Kolbenschiebers 12 und die Betätigung des äußeren Kolbenschiebers 22 unabhängig voneinander gesteuert werden. Das Steuergerät kann auch ein zentrales Steuergerät zur Steuerung des Separators sein, das neben der Steuerung der beiden Kolbenschieber 12, 22 auch für andere Steuerungs- und/oder Regelungsaufgaben der Zentrifuge vorgesehen ist. The actuation of the inner piston slide 12 and the actuation of the outer piston slide 22 can be controlled independently of one another by a control unit (not shown here). The control device can also be a central control device for controlling the separator, which, in addition to controlling the two piston slides 12, 22, is also provided for other control and/or regulation tasks of the centrifuge.
In Fig. 2 ist ein weiterer Separator dargestellt. Der grundsätzliche Aufbau entspricht zunächst weitgehend dem des Separators der Fig. 1 . Nachfolgend werden vor allem
Abweichungen und/oder Ergänzungen zur Ausführungsvariante der Fig. 1 beschrieben. Another separator is shown in FIG. The basic structure initially largely corresponds to that of the separator in FIG. 1 . Below are mainly Deviations and/or additions to the embodiment variant of FIG. 1 are described.
Die Austragung der Feststoffphase SP erfolgt nach Fig. 2 wie bei der Ausführungsvariante nach Fig. 1 mit einem innen liegenden Kolbenschieber 12. Zur Versorgung mit Öffnungsfluid ist hier ein erstes Öffnungsfluidventil V5 und zur Versorgung mit Schließfluid ein erstes Schließfluidventil V6 vorgesehen. The solid phase SP is discharged according to FIG. 2, as in the embodiment variant according to FIG.
Abweichend zu der Ausführungsvariante der Zentrifuge nach Fig. 1 weist die Ausführungsvariante der Zentrifuge nach Fig. 2 aber keinen äußeren Kolbenschieber 22 auf. Deviating from the embodiment variant of the centrifuge according to FIG. 1, however, the embodiment variant of the centrifuge according to FIG.
Der Austrag der Zwischenphase IP erfolgt nach der Ausführungsvariante der Fig. 2 zunächst wiederum durch stutzenartige Rohre 23, die in zunächst radial verlaufende Bohrungen im inneren Kolbenschieber 12 montiert sind welche in axiale Bohrungen 24 im Trommelunterteil 3 übergehen bzw. mit welche sie korrespondieren und deren Länge so angepasst ist, dass sie in die sich bei Rotation der Schleudertrommel 1 ausbildende Schicht der Zwischenphase IP reichen, hier durch einen Radius R3 gekennzeichnet. Der Radius R3 ist kleiner als der Radius R2, auf dem die Feststoffaus- tragsöffnungen 13 angeordnet sind, jedoch größer als der Radius R1 , auf dem die Flüssigkeitsphase LP durch die Schälscheibe 11 ausgetragen wird. According to the embodiment variant in FIG. 2, the intermediate phase IP is discharged first again through socket-like pipes 23, which are mounted in initially radial bores in the inner piston slide 12, which merge into axial bores 24 in the lower drum part 3 or with which they correspond and their length is adapted in such a way that they reach into the layer of the intermediate phase IP that forms when the centrifugal drum 1 rotates, characterized here by a radius R3. The radius R3 is smaller than the radius R2 on which the solids discharge openings 13 are arranged, but larger than the radius R1 on which the liquid phase LP is discharged through the impeller 11.
Zum Austragen der Zwischenphase IP ist eine diskontinuierlich ansteuerbare arbeitende, zweite Austragseinrichtung 26 mit einem mechanisch wirkenden Öffnungsund Verschlussmittel vorgesehen, dass hier eine Mehrzahl von Kolbenventilen 35 aufweist. Über die korrespondierenden, in axialer Richtung verlaufende Bohrungen 24 in einer Wand des Trommelunterteils 3 gelangt die Zwischenphase IP zu mehreren am Umfang der Schleudertrommel 1 verteilten Austragsöffnungen 25, die hier jeweils durch eines der Kolbenventile 35 verschlossen bzw. geöffnet werden können. Die Kolbenventile 35 können so in der Wand des Trommelunterteils 3 der Schleudertrommel 1 angeordnet sein, dass die Austragsöffnungen 25 im Betrieb durch Zentrifugalkraft geschlossen sind. Durch hydraulische Ansteuerung mit einem Steuerfluid können sie hingegen geöffnet werden. To discharge the intermediate phase IP, a discontinuously controllable, second discharge device 26 is provided with mechanically acting opening and closing means, which here has a plurality of piston valves 35 . Via the corresponding bores 24 running in the axial direction in a wall of the lower drum part 3, the intermediate phase IP reaches a plurality of discharge openings 25 distributed around the circumference of the centrifugal drum 1, which can be closed or opened here by one of the piston valves 35. The piston valves 35 can be arranged in the wall of the drum base 3 of the centrifugal drum 1 in such a way that the discharge openings 25 are closed by centrifugal force during operation. By hydraulic activation with a control fluid, however, they can be opened.
Die zweite Austragseinrichtung 26 umfasst hier ferner eine Öffnungsfluidzuführung 36, über die Steuerfluid den Kolbenventilen 35 zuführbar ist. Durch das Steuerfluid können die Kolbenventile 35 geöffnet werden, wenn die Zwischenphase IP aus der Schleudertrommel 1 ausgeleitet werden soll. Die Öffnungszeit der Kolbenventile 35 kann über die Zuleitungsdauer des zugeleiteten Öffnungsfluids eingestellt werden. Das Öffnungsfluid wird über ein entsprechendes Öffnungsfluidventil V7 dosiert.
Die Austragsöffnungen 25 für die Zwischenphase IP münden hier in einen zweiten Ringraum 37, so dass sowohl die Feststoffphase SP als auch die Zwischenphase IP getrennt voneinander abgeführt werden können. Der Ringraum 37 ist im Gehäuse 2 angeordnet und kann einen radial an diesem Ringraum 37 angeordneten Stutzen 37' zum Anschluss eines Schlauchs oder einer Leitung zur weiteren Ableitung der Zwischenphase IP aufweisen. The second discharge device 26 also includes an opening fluid feed 36 via which control fluid can be fed to the piston valves 35 . The piston valves 35 can be opened by the control fluid when the intermediate phase IP is to be discharged from the centrifugal drum 1 . The opening time of the piston valves 35 can be adjusted via the supply duration of the supplied opening fluid. The opening fluid is metered via a corresponding opening fluid valve V7. The discharge openings 25 for the intermediate phase IP here open into a second annular space 37, so that both the solid phase SP and the intermediate phase IP can be discharged separately from one another. The annular space 37 is arranged in the housing 2 and can have a connecting piece 37′ arranged radially on this annular space 37 for the connection of a hose or a line for the further discharge of the intermediate phase IP.
Auch nach Fig. 2 ist es - hier durch die hydraulisch ansteuerbaren Kolbenventile 35- möglich, die Zwischenphase IP definiert und sehr verlustarm aus der Schleudertrommel 1 auszutragen. Also according to FIG. 2 it is possible--here by the hydraulically controllable piston valves 35--to discharge the intermediate phase IP from the centrifugal drum 1 in a defined manner and with very little loss.
Durch die auch hier separate, zweite Austragseinrichtung 26, die unabhängig von der ersten Austragseinrichtung 15 ansteuerbar ist, ist der Austrag der Zwischenphase IP durch die Kolbenventile 35 vom Austrag der Feststoffphase SP durch den inneren Kolbenschieber 12 vorteilhaft vollständig entkoppelbar. Dadurch ist die Zwischenphase IP unabhängig von der Feststoffphase SP aus der Schleudertrommel 1 austragbar. The discharge of the intermediate phase IP through the piston valves 35 from the discharge of the solid phase SP through the inner piston slide 12 can advantageously be completely decoupled by the second discharge device 26 , which is also separate here and can be controlled independently of the first discharge device 15 . As a result, the intermediate phase IP can be discharged from the centrifugal drum 1 independently of the solid phase SP.
Durch ein (hier nicht dargestelltes) Steuergerät kann die Betätigung des inneren Kolbenschiebers 12 und die Betätigung der ansteuerbaren Kolbenventile 35 unabhängig voneinander gesteuert werden. Das Steuergerät kann auch eine zentrale Zentrifugensteuerung sein, die neben der Steuerung des inneren Kolbenschiebers und der Kolbenventile 35 auch für andere Steuerungs- und Regelungsaufgaben der Zentrifuge vorgesehen ist. The actuation of the inner piston slide 12 and the actuation of the controllable piston valves 35 can be controlled independently of one another by a control unit (not shown here). The control unit can also be a central centrifuge control which, in addition to controlling the inner piston slide and the piston valves 35, is also provided for other control and regulation tasks of the centrifuge.
In Fig. 3 ist ein dritter Zentrifugal-Separator dargestellt. Der grundsätzliche Aufbau entspricht zunächst weitgehend dem des Separators der Fig. 1 und 2. Nachfolgend werden vor allem Abweichungen und/oder Ergänzungen zur Ausführungsvariante der Fig. 1 und 2 beschrieben. 3 shows a third centrifugal separator. The basic structure initially largely corresponds to that of the separator in FIGS. 1 and 2. Above all, deviations from and/or additions to the embodiment variant in FIGS. 1 and 2 are described below.
Abweichend zu der Ausführungsvariante der Zentrifuge nach Fig. 1 oder 2 weist die Ausführungsvariante der Zentrifuge nach Fig. 3 weder einen inneren Kolbenschieber 12 noch einen äußeren Kolbenschieber 22 auf. Deviating from the embodiment variant of the centrifuge according to FIG. 1 or 2, the embodiment variant of the centrifuge according to FIG. 3 has neither an inner piston slide 12 nor an outer piston slide 22.
Bei der Ausführungsvariante der Zentrifuge nach Fig. 3 wird die Zwischenphase IP durch wenigstens eines, vorzugsweise mehrere Kolbenventile 35, die am Umfang der Schleudertrommel 1 verteilt sind - wie bereits zu der Ausführungsvariante nach Fig. 2 beschrieben - aus der Schleudertrommel 1 abgeleitet. Die Kolbenventile 35 sind hier die Öffnungs- und Verschlussmittel der diskontinuierlich arbeitenden,
zweiten Austragseinrichtung 26, die dem Austrag der Zwischenphase IP aus der Schleudertrommel 1 dient. In the variant embodiment of the centrifuge according to FIG. 3, the intermediate phase IP is discharged from the centrifugal drum 1 by at least one, preferably several, piston valves 35 distributed around the circumference of the centrifugal drum 1--as already described for the variant embodiment according to FIG. The piston valves 35 are here the opening and closing means of the discontinuously working, second discharge device 26, which serves to discharge the intermediate phase IP from the centrifugal drum 1.
Ebenso wird auch die Feststoffphase SP nach Fig. 3 durch wenigstens eines, vorzugsweise mehrere Kolbenventile 38, die am Umfang der Schleudertrommel 1 verteilt sind, aus der Schleudertrommel 1 abgeleitet. Die Kolbenventile 38 sind hier die Öffnungs- und Verschlussmittel der diskontinuierlich arbeitenden, ersten Austragseinrichtung 15, die dem Austrag der Feststoffphase SP aus der Schleudertrommel 1 dient. Likewise, the solid phase SP according to FIG. 3 is also discharged from the centrifugal drum 1 by at least one, preferably several, piston valves 38 which are distributed around the circumference of the centrifugal drum 1 . The piston valves 38 are here the opening and closing means of the first discharge device 15 which operates discontinuously and which serves to discharge the solid phase SP from the centrifugal drum 1 .
Über die stutzenartigen Rohre 23 sowie damit korrespondierende in axialer Richtung verlaufende Bohrungen 24 in einer Wand des Trommelunterteils 3 bzw. über Bohrungen 40 in der Wand des Trommelunterteils 3 der Schleudertrommel 1 gelangen sowohl die Feststoffphase SP als auch die Zwischenphase IP zu den jeweiligen Kolbenventilen 35, 38, welche auf unterschiedlichen Höhen (bezogen auf einen Boden der Schleudertrommel 1 bzw. des Trommelunterteils 3) in der Außenwand des Trommelunterteils 3 der Schleudertrommel 1 montiert sind. Der Radius R3, auf dem die Eintrittsöffnung des Rohres 23 zum Austrag der Zwischenphase IP angeordnet sind, ist kleiner als der Radius R2, auf dem die Feststoffaustragsöffnungen 13 angeordnet sind, jedoch größer als der Radius R1 , auf dem die Flüssigkeitsphase LP durch die Schälscheibe 11 ausgetragen wird. Both the solid phase SP and the intermediate phase IP reach the respective piston valves 35 via the socket-like tubes 23 and corresponding bores 24 running in the axial direction in a wall of the lower drum part 3 or via bores 40 in the wall of the lower drum part 3 of the centrifugal drum 1. 38, which are mounted in the outer wall of the drum base 3 of the centrifugal drum 1 at different heights (relative to a bottom of the centrifugal drum 1 or the drum base 3). The radius R3 on which the inlet opening of the pipe 23 for discharging the intermediate phase IP are arranged is smaller than the radius R2 on which the solids discharge openings 13 are arranged, but larger than the radius R1 on which the liquid phase LP flows through the impeller 11 is discharged.
Die erste Austragseinrichtung 15 umfasst zur fluidischen Aktuierung des jeweiligen Kolbenventils 38 eine Öffnungsfluidzuführung 39, über die Steuerfluid dem jeweiligen Kolbenventil 38 zuleitbar ist. Durch das Steuerfluid kann das jeweilige Kolbenventil 38 geöffnet werden, wenn die Feststoffphase SP aus der Schleudertrommel 1 abgeleitet werden soll. For the fluidic actuation of the respective piston valve 38, the first discharge device 15 comprises an opening fluid feed 39, via which control fluid can be fed to the respective piston valve 38. The respective piston valve 38 can be opened by the control fluid when the solid phase SP is to be discharged from the centrifugal drum 1 .
Die zweite Austragseinrichtung 26 umfasst zur fluidischen Aktuierung des jeweiligen Kolbenventils 35 ebenfalls eine Öffnungsfluidzuführung 36, über die Steuerfluid dem jeweiligen Kolbenventil 35 zuleitbar ist. Durch das Steuerfluid kann das jeweilige Kolbenventil 35 geöffnet werden, wenn die Zwischenphase IP aus der Schleudertrommel 1 abgeleitet werden soll. For fluidic actuation of the respective piston valve 35 , the second discharge device 26 also includes an opening fluid feed 36 , via which control fluid can be fed to the respective piston valve 35 . The respective piston valve 35 can be opened by the control fluid when the intermediate phase IP is to be discharged from the centrifugal drum 1 .
Die Öffnungszeit der jeweiligen Kolbenventile 35, 38 kann über die Dauer des jeweils zugeleiteten Steuerfluids eingestellt werden. Die Kolbenventile 35, 38 sind jeweils so in der Wand des Trommelunterteils 3 der Schleudertrommel 1 angeordnet, dass sie durch die Zentrifugalkraft geschlossen werden.
Das Öffnungsfluid für die Kolbenventile 35, 38 wird über entsprechende Öffnungsflu- idventile V8, V9 dosiert, die jeweils in Öffnungsfluidzuführungen 17, 18 eingesetzt sind. The opening time of the respective piston valves 35, 38 can be adjusted via the duration of the respectively supplied control fluid. The piston valves 35, 38 are each arranged in the wall of the drum base 3 of the centrifugal drum 1 so that they are closed by centrifugal force. The opening fluid for the piston valves 35, 38 is metered via corresponding opening fluid valves V8, V9, which are used in opening fluid feeds 17, 18, respectively.
Durch die separate, zweite Austragseinrichtung 26, die unabhängig von der ersten Austragseinrichtung 15 ansteuerbar ist, ist der Austrag der Zwischenphase IP durch die Kolbenventile 35 vom Austrag der Feststoffphase SP durch die Kolbenventile 38 vorteilhaft vollständig entkoppelt. Dadurch ist die Zwischenphase IP unabhängig von der Feststoffphase SP aus der Schleudertrommel 1 austragbar. Due to the separate, second discharge device 26, which can be controlled independently of the first discharge device 15, the discharge of the intermediate phase IP through the piston valves 35 is advantageously completely decoupled from the discharge of the solid phase SP through the piston valves 38. As a result, the intermediate phase IP can be discharged from the centrifugal drum 1 independently of the solid phase SP.
Den auf unterschiedlichen Höhen angeordneten Austragsöffnungen 13, 25 in der Wand des Trommelunterteils 3 für die Zwischenphase IP bzw. für die die Feststoffphase SP sind jeweils Ringräume 37, 14 zugeordnet, so dass sowohl die Feststoffphase SP als auch die Zwischenphase IP getrennt voneinander abgeführt werden können. Der jeweilige Ringraum 37, 14 weist einen Stutzen 37‘, 14' auf, der radial an dem jeweiligen Ringraum 37, 14 angeordnet ist. Der jeweilige Stutzen 37‘, 14' ist zum Anschluss eines Schlauchs oder einer Leitung zur weiteren Ableitung der jeweiligen Phase bestimmt. The discharge openings 13, 25 arranged at different heights in the wall of the lower drum part 3 for the intermediate phase IP and for the solid phase SP are each assigned annular spaces 37, 14, so that both the solid phase SP and the intermediate phase IP can be discharged separately from one another . The respective annular space 37, 14 has a connecting piece 37', 14', which is arranged radially on the respective annular space 37, 14. The respective socket 37', 14' is intended for the connection of a hose or a line for the further discharge of the respective phase.
Die Ventile V1 bis V9 der verschiedenen Ausführungsformen sind vorzugsweise als ansteuerbare Ventile ausgestaltet, insbesondere als elektrisch ansteuerbare Ventile, die mit der Steuerungseinrichtung verbunden sein können.
The valves V1 to V9 of the various embodiments are preferably designed as controllable valves, in particular as electrically controllable valves, which can be connected to the control device.
Bezugszeichen Reference sign
1 Schleudertrommel 1 centrifugal drum
2 Gehäuse 2 housing
3 Trommelunterteil 3 drum base
4 Trommeloberteil 4 drum top
5 Verschlussring 5 locking ring
6 Verteiler 6 distributors
7 Tellerpaket 7 plate pack
8 Zulaufrohr 8 inlet pipe
9 Flüssigkeitsaustrag 9 liquid discharge
9‘ Ringraum 9' annulus
9“ Stutzen 9" nozzle
10 Schälscheibenkammer10 peeling disk chamber
11 Schälscheibe 11 paring disc
12 innerer Kolbenschieber12 inner piston slider
13 Feststoffaustragsöffnung13 solids discharge opening
14 erster Ringraum 14 first annulus
14' Stutzen 14' sock
15 erste Austragseinrichtung15 first discharge device
16 Einspritzkammer 16 injection chamber
17 Einspritzkammer 17 injection chamber
18 Öffnungsfluidzuführung18 orifice fluid supply
19 Schließfluidzuführung 19 closing fluid supply
20 Kolbenventil 20 piston valve
21 zweiter Ringraum 21 second annulus
2T Stutzen 2T sock
22 äußerer Kolbenschieber22 outer piston slider
22' ‘ Tragring 22'' carrying ring
23 Rohr 23 tube
24 Bohrung 24 bore
25 Austragsöffnung 25 discharge opening
26 zweite Austragseinrichtung26 second discharge device
27 Einspritzleitung 27 injection line
28 Einspritzleitung 28 injection line
29 Öffnungsfluidzuführung29 orifice fluid supply
30 Schließfluidzuführung30 closing fluid supply
31 Kolbenventil 31 piston valve
32 Überlaufbohrung 32 overflow hole
33 dritter Ringraum
33' Stutzen 33 third annulus 33' socks
34 vierter Ringraum 34 fourth annulus
34' Stutzen 34' sock
35 Kolbenventil 35 piston valve
36 Öffnungsfluidzuführung 36 orifice fluid supply
37 zweiter Ringraum 37 second annulus
37' Stutzen 37' sock
38 Kolbenventil 38 piston valve
39 Öffnungsfluidzuführungen 39 orifice fluid supplies
40 Bohrung 40 bore
D Drehachse D axis of rotation
S Suspension S suspension
LP Flüssigkeitsphase LP liquid phase
SP Feststoffphase SP solid phase
IP Zwischenphase IP intermediate phase
R1 Radius R1 radius
R2 Radius R2 radius
R3 Radius R3 radius
V1 , V5 erstes ÖffnungsfluidventilV1 , V5 first orifice fluid valve
V2, V6 erstes SchließfluidventilV2, V6 first closing fluid valve
V3 zweites Öffnungsfluidventil V3 second port fluid valve
V4 zweites Schließfluidventil V4 second closing fluid valve
V7 Öffnungsfluidventil V7 opening fluid valve
V8 Öffnungsfluidventil V8 port fluid valve
V9 Öffnungsfluidventil
V9 port fluid valve
Claims
Ansprüche Selbstentleerender Separator zur zentrifugalen Trennung einer Suspension S in wenigstens eine leichte Flüssigkeitsphase LP, eine schwere Feststoffphase SP und eine mittelschwere Zwischenphase IP, der wenigstens folgendes aufweist: a) eine um eine Drehachse D drehbare Schleudertrommel (1 ), in welche die zu verarbeitende Suspension S einleitbar ist, b) wenigstens einen Flüssigkeitsaustrag (9) für die leichte Flüssigkeitsphase, c) wenigstens eine oder mehrere diskontinuierlich wirkende Feststoffaus- tragsöffnung(en) (13) für die schwere Feststoffphase SP, der wenigstens eine erste ansteuerbare Austragseinrichtung (15) zugeordnet ist, mit der die wenigstens eine oder mehreren Feststoffaustragsöffnung(en) (13) diskontinuierlich öffenbar und wieder verschließbar ist/sind, und d) wenigstens eine oder mehrere diskontinuierlich wirkende Austragsöff- nung(en) (25) für die Zwischenphase IP, dem wenigstens eine zweite ansteuerbare Austragseinrichtung (26) zugeordnet ist, mit der die wenigstens eine oder mehrere Austragsöffnung(en) (25) für die Zwischenphase IP diskontinuierlich öffenbar und wieder verschließbar ist/sind, e) wobei die zweite diskontinuierlich wirkende Austragseinrichtung (26) unabhängig von der ersten diskontinuierlich wirkenden Austragseinrichtung (15) ansteuerbar ist, so dass der Austrag der Zwischenphase IP vom Austrag der Feststoffphase SP zeitlich unabhängig erfolgen kann. Selbstentleerender Separator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Austragseinrichtung (15) wenigstens ein fluidisch, insbesondere hydraulisch, und/oder elektrisch ansteuerbares sowie mechanisch wirkendes Öffnungs- und Verschlussmittel umfasst, mit der die wenigstens eine oder die mehreren Feststoffaustragsöffnung(en) (13) öffenbar und verschließbar ist/sind, und die zweite Austragseinrichtung (26) wenigstens ein fluidisch, insbesondere hydraulisch, und/oder elektrisch ansteuerbares sowie mechanisch wirkendes Öffnungs- und Verschlussmittel umfasst, mit der die wenigstens eine oder mehreren Austragsöffnung(en) (25) für die Zwischenphase IP öffenbar und verschließbar ist/sind. Selbstentleerender Separator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der ersten Austragseinrichtung (15) ein in der oder außen an der Schleudertrommel (1 ) angeordneter und insbesondere hydraulisch ansteuerbarer Kolbenschieber (12) ist,
der in verschiedene Stellungen bewegbar ist, um die eine oder mehreren Fest- stoffaustragsöffnungen (13) in einer Öffnungsstellung zu öffnen oder in einer Schließstellung zu verschließen. Self-emptying separator for centrifugally separating a suspension S into at least one light liquid phase LP, one heavy solid phase SP and one medium-heavy intermediate phase IP, which has at least the following: a) a centrifugal drum (1) which can be rotated about an axis of rotation D and into which the suspension to be processed S can be introduced, b) at least one liquid discharge (9) for the light liquid phase, c) at least one or more discontinuously acting solids discharge opening(s) (13) for the heavy solids phase SP, to which at least one first controllable discharge device (15) is assigned with which the at least one or more solids discharge opening(s) (13) can be opened and closed again in a discontinuous manner, and d) at least one or more discharge opening(s) (25) that act discontinuously for the intermediate phase IP, the at least a second controllable discharge device (26) is assigned, with which the wen at least one or more discharge opening(s) (25) for the intermediate phase IP can be opened and closed again in a discontinuous manner, e) the second discharge device (26) with a discontinuous effect can be controlled independently of the first discharge device (15) with a discontinuous effect, so that the discharge of the intermediate phase IP can take place independently of the discharge of the solid phase SP. Self-emptying separator according to Claim 1, characterized in that the first discharge device (15) comprises at least one fluidically, in particular hydraulically, and/or electrically controllable and mechanically acting opening and closing means, with which the at least one or more solids discharge opening(s) ( 13) can be opened and closed, and the second discharge device (26) comprises at least one fluidically, in particular hydraulically, and/or electrically controllable and mechanically acting opening and closing means, with which the at least one or more discharge opening(s) (25 ) is/are openable and closable for the intermediate phase IP. Self-emptying separator according to Claim 2, characterized in that the mechanically acting opening and closing means of the first discharge device (15) is a piston slide (12) which is arranged in or outside of the centrifugal drum (1) and can in particular be actuated hydraulically, which can be moved into different positions in order to open the one or more solids discharge openings (13) in an open position or to close them in a closed position.
4. Selbstentleerender Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der ersten Austragseinrichtung (15) wenigstens eines oder mehrere elektrisch oder fluidisch ansteuerbare Ventile, insbesondere Kolbenventile (38), aufweist, die der oder den jeweiligen Feststoffaustragsöffnungen (13) zugeordnet sind, um diese zu öffnen oder in einer Schließstellung zu verschließen. 4. Self-emptying separator according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanically acting opening and closing means of the first discharge device (15) has at least one or more electrically or fluidically controllable valves, in particular piston valves (38), which the or the respective Solids discharge openings (13) are assigned in order to open them or to close them in a closed position.
5. Selbstentleerender Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der zweiten Austragseinrichtung (26) ein außen an der Schleudertrommel (1 ) angeordneter und insbesondere hydraulisch ansteuerbarer Kolbenschieber (22) ist, der in verschiedene Stellungen bewegbar ist, um die eine oder mehreren Austragsöffnungen (25) für die Zwischenphase IP in einer Öffnungsstellung zu öffnen oder in einer Schließstellung zu verschließen. 5. Self-emptying separator according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanically acting opening and closing means of the second discharge device (26) is a piston slide (22) which is arranged on the outside of the centrifugal drum (1) and can be actuated in particular hydraulically and which can be moved to different positions is movable to open the one or more discharge openings (25) for the intermediate phase IP in an open position or to close it in a closed position.
6. Selbstentleerender Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der zweiten Austragseinrichtung (26) wenigstens eines oder mehrere elektrisch oder fluidisch ansteuerbare Ventile, insbesondere Kolbenventile (35), aufweist, die der oder den jeweiligen Austragsöffnungen (25) für die Zwischenphase zugeordnet sind, um diese zu öffnen oder in einer Schließstellung zu verschließen. 6. Self-emptying separator according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanically acting opening and closing means of the second discharge device (26) has at least one or more electrically or fluidically controllable valves, in particular piston valves (35), which the or the respective Discharge openings (25) are assigned for the intermediate phase in order to open them or to close them in a closed position.
7. Selbstentleerender Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der ersten Austragseinrichtung ein in der Schleudertrommel (1 ) angeordneter und insbesondere hydraulisch ansteuerbarer Kolbenschieber (12) ist und dass das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der zweiten Austragseinrichtung (26) ein außen an der Schleudertrommel (1 ) angeordneter weiterer und insbesondere hydraulisch ansteuerbarer Kolbenschieber (22) ist. 7. Self-emptying separator according to one of the preceding claims 2 to 6, characterized in that the mechanically acting opening and closing means of the first discharge device is a piston slide (12) arranged in the centrifugal drum (1) and in particular hydraulically controllable, and that the mechanically acting opening - and closing means of the second discharge device (26) is a further and in particular hydraulically controllable piston valve (22) arranged on the outside of the centrifugal drum (1).
8. Selbstentleerender Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der der ersten Austragseinrichtung ein in der Schleudertrommel
(1 ) angeordneter und insbesondere hydraulisch ansteuerbarer Kolbenschieber (12) ist und dass das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der zweiten Austragseinrichtung (26) hydraulisch oder elektrisch ansteuerbare Kolbenventile (35), aufweist, die den jeweiligen Austragsöffnungen für die Zwischenphase IP zugeordnet sind, um diese zu öffnen oder in einer Schließstellung zu verschließen. 8. Self-emptying separator according to one of the preceding claims 2 - 6, characterized in that the mechanically acting opening and closing means of the first discharge device in the centrifugal drum (1) arranged and in particular hydraulically controllable piston slide (12) and that the mechanically acting opening and closing means of the second discharge device (26) has hydraulically or electrically controllable piston valves (35), which are assigned to the respective discharge openings for the intermediate phase IP, to open them or to close them in a closed position.
9. Selbstentleerender Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der ersten Austragseinrichtung hydraulisch oder elektrisch ansteuerbare Kolbenventile (38), aufweist, die den jeweiligen Feststoffaustragsöffnun- gen zugeordnet sind, um diese zu öffnen oder in einer Schließstellung zu verschließen und dass das mechanisch wirkende Öffnungs- und Verschlussmittel der zweiten Austragseinrichtung (26) weitere hydraulisch oder elektrisch ansteuerbare Kolbenventile (35) aufweist, die den jeweiligen Austragsöffnungen für die Zwischenphase IP zugeordnet sind, um diese zu öffnen oder in einer Schließstellung zu verschließen. 9. Self-emptying separator according to one of the preceding claims 2 - 6, characterized in that the mechanically acting opening and closing means of the first discharge device has hydraulically or electrically controllable piston valves (38), which are assigned to the respective solids discharge openings in order to close them to be opened or closed in a closed position and that the mechanically acting opening and closing means of the second discharge device (26) has further hydraulically or electrically controllable piston valves (35) which are assigned to the respective discharge openings for the intermediate phase IP in order to open them or in to close a closed position.
10. Selbstentleerender Separator nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in oder an die Austragsöffnungen (25) für die Zwischenphase IP stutzenartige Rohre (23) gesetzt sind, deren Länge so ausgelegt ist, dass sie radial bis auf einen Radius R3 in eine sich bei Rotation der Schleudertrommel (1 ) in dieser radial ausbildende Schicht der Zwischenphase IP reichen, so dass auf diesem Radius R3 der Austrag der Zwischenphase IP aus der Schleudertrommel (1 ) erfolgt. 10. Self-draining separator according to one of the preceding claims, characterized in that in or on the discharge openings (25) for the intermediate phase IP, socket-like tubes (23) are set, the length of which is designed so that they are radially to a radius R3 in a during rotation of the centrifugal drum (1) in this radially forming layer of the intermediate phase IP, so that the discharge of the intermediate phase IP from the centrifugal drum (1) takes place on this radius R3.
11 . Selbstentleerender Separator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die stutzenartigen Rohre (23) auf dem Umfang eine Trommelunterteils (3) verteilt sind. 11 . Self-emptying separator according to Claim 9, characterized in that the socket-like tubes (23) are distributed over the circumference of a lower part (3) of the drum.
12. Selbstentleerender Separator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die stutzenartigen Rohre (23) auf dem Umfang des inneren Kolbenschiebers (12) verteilt sind. 12. Self-draining separator according to claim 9, characterized in that the socket-like tubes (23) are distributed over the circumference of the inner piston slide (12).
13. Selbstentleerender Separator nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Radius R3 kleiner ist als ein Radius R2, auf dem die Feststoffaustragsöffnungen (13) angeordnet sind, jedoch größer ist als ein Radius R1 , auf dem die Flüssigkeitsphase LP ausgetragen wird.
21 13. Self-emptying separator according to one of claims 7 to 11, characterized in that the radius R3 is smaller than a radius R2 on which the solids discharge openings (13) are arranged, but is larger than a radius R1 on which the liquid phase LP is discharged will. 21
14. Selbstentleerender Separator nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Flüssigkeitsaustrag (9) eine Schälscheibe (11 ) zugeordnet ist. 14. Self-draining separator according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid discharge (9) is associated with a paring disk (11).
15. Selbstentleerender Separator nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verarbeitende Suspension S durch ein Zulaufrohr (8) und einen Verteiler (6) in die Schleudertrommel (1 ) einleitbar ist. 15. Self-emptying separator according to one of the preceding claims, characterized in that the suspension S to be processed can be introduced into the centrifugal drum (1) through an inlet pipe (8) and a distributor (6).
16. Selbstentleerender Separator nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgetragene Feststoffphase SP durch die wenigstens eine Feststoffaustragsöffnung (13) in einen ersten Ringraum (14) gelangt, der in einem haubenartigen Gehäuse (2) angeordnet ist und einen radial an dem ersten Ringraum (14) angeordneten Stutzen (14‘) zum Anschluss eines Schlauchs oder einer Leitung zur weiteren Ableitung der Feststoffphase SP aufweist. 16. Self-emptying separator according to one of the preceding claims, characterized in that the discharged solids phase SP passes through the at least one solids discharge opening (13) into a first annular space (14) which is arranged in a hood-like housing (2) and has a radially attached to the first annular space (14) arranged connector (14 ') for connecting a hose or a line for further discharge of the solid phase SP.
17. Selbstentleerender Separator nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgetragene Zwischenphase IP durch die wenigstens eine Austragsöffnung (25) in einen weiteren Ringraum (33, 37) gelangt, der in dem haubenartigen Gehäuse (2) angeordnet ist und einen radial an dem weiteren Ringraum (33, 37) angeordneten Stutzen (33‘, 37‘) zum Anschluss eines Schlauchs oder einer Leitung zur weiteren Ableitung der Zwischenphase IP aufweist. 17. Self-emptying separator according to one of the preceding claims, characterized in that the discharged intermediate phase IP passes through the at least one discharge opening (25) into a further annular space (33, 37) which is arranged in the hood-like housing (2) and has a radial has sockets (33', 37') arranged on the further annular space (33, 37) for connecting a hose or a line for the further discharge of the intermediate phase IP.
18. Verfahren zum Betrieb eines selbstentleerenden Separators nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Bereitstellen des in Betrieb befindlichen selbstentleerenden Separators sowie einer Suspension S, b) Einleiten der Suspension S in ein Zentrifugalfeld einer Schleudertrommel (1 ) des Separators durch ein Zulaufrohr (8) und einen Verteiler (6), c) Austragen wenigstens einer Flüssigkeitsphase LP durch den Flüssigkeitsaustrag (9), d) Diskontinuierliches Austragen einer Feststoffphase SP durch wenigstens eine Feststoffaustragsöffnung (13), der eine erste Austragseinrichtung (15) zugeordnet ist, mit der die wenigstens eine Feststoffaustragsöffnung (13) diskontinuierlich öffenbar und verschließbar ist, e) Diskontinuierliches Austragen einer Zwischenphase IP durch die wenigstens eine Austragsöffnung (25) für die Zwischenphase IP, der die zweite Austragseinrichtung (26) zugeordnet ist, mit der die wenigstens eine
22 18. Method for operating a self-cleaning separator according to one of the preceding claims, characterized by the following method steps: a) providing the operating self-cleaning separator and a suspension S, b) introducing the suspension S into a centrifugal field of a centrifugal drum (1) of the separator an inlet pipe (8) and a distributor (6), c) discharge of at least one liquid phase LP through the liquid discharge (9), d) discontinuous discharge of a solid phase SP through at least one solid discharge opening (13) to which a first discharge device (15) is assigned , with which the at least one solids discharge opening (13) can be opened and closed discontinuously, e) Discontinuous discharge of an intermediate phase IP through the at least one discharge opening (25) for the intermediate phase IP, to which the second discharge device (26) is assigned, with which the at least one 22
Austragsöffnung (25) für die Zwischenphase IP diskontinuierlich öffenbar und verschließbar ist, f) wobei die zweite Austragseinrichtung (26) unabhängig von der ersten Aus- tragseinrichtung (15) ansteuerbar ist und angesteuert wird, so dass der Aus- trag der Zwischenphase IP vom Austrag der Feststoffphase SP entkoppelbar ist. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte b) bis f) zeitlich parallel ablaufen. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte d) und e) periodisch oder aperiodisch ablaufen. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte d) und e) eine unterschiedliche Periodendauer aufweisen.
discharge opening (25) for the intermediate phase IP can be opened and closed discontinuously, f) the second discharge device (26) being controllable and controlled independently of the first discharge device (15), so that the intermediate phase IP is discharged from the discharge the solid phase SP can be decoupled. Method according to Claim 18, characterized in that method steps b) to f) run parallel in time. Method according to Claim 18 or 19, characterized in that method steps d) and e) run periodically or aperiodically. Method according to one of Claims 18 to 20, characterized in that method steps d) and e) have different periods.
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