DE2512298C2 - Läufer einer Zentrifuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den Läafer einer Zentrifuge zum Trennen von Aufschwemmungen und Emulsionen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Zum Stand der Technik gehört eine Schleuder für Hefe, Milch und dergleichen (DE-PS 1 59 936). Diese bekannte Schleuder hat eine drehantreibbare Trommel mit kegelförmigen Tellerr., die »·. ihrer Ober- oder an ihrer Unterseite Leisten aufweisen, die radial verlaufen und jeweils einen Abstand zum nS hsten Teller haben. Die Zuleitung der in ihren schwereren und in ihren leichteren Bestandteil zu trennenden Flüssigkeit erfolgt durch die hohle Welle über viele radiale Öffnungen zu dem der Welle am nächsten liegenden kegeligen Teller. Die Teller sind untereinander durch entlang ihrer Mantellinien auf ihrer gesamten Höhe laufende Schlitze miteinander verbunden. Die leichtere Komponente der zu trennenden Flüssigkeit scheidet sich auf der Außenseite der Einsätze ab und wird nach oben geleitet, wo sie durch einen alle Einsätze übergreifenden Trichter abgeführt wird. Die schwerere Komponente durchströmt radial durch die Schlitze das gesamte Tellerpaket, sammelt sich an der Innenwand des rotierenden Gehäuses und wird entlang dieser Wand ebenfalls nach oben abgeleitet, jedoch von der anderen Komponente getrennt. Die bei sämtlichen Einsätzen bzw. Tellern vorgesehenen Leisten sind gleich lang.

Bei dieser Vorrichtung ist eine Wiedervermischung der aus der Flüssigkeit ausgeschiedenen Komponente, die sich auf der Oberseite der Einsätze abgesetzt hat, mit der zweiten Komponente bei deren Durchtritt durch die Schlitze möglich; dabei kann eine gleichmäßig hohe Belastung der Einsätze und damit ein größerer Durchsatz der Flüssigkeit durch den Abscheider verhindert werden. Durch das vorstehend erwähnte Hindurchströmen einer Komponente durch alle Kegelteller kann das Absetzen der anderen Komponenten durch Wirbelbildung gestört werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Läufer der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß die Trennleistung verbessert wird, so daß eine sowohl mengenmäßig als auch qualitativ wirksamere Trennung der Komponenten, wie — als Folge — ein größerer Durchsatz der zu trennenden Flüssigkeit in der Zeiteinheit durch die Zentrifuge erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst
Der Läufer der Zentrifuge hat den Vorteil, daß mit ihm bei kleineren Abmessungen — und damit bei kleineren Abmessungen der Zentrifuge — und somit mit kleineren Kosten der Zintrifuge eine größere Menge der zu trennenden Flüssigkeit bezogen auf die Zeiteinheit behandelt werden kann.

Die zu verarbeitende Aufschwemmung bzw. Emulsion wird ohne wesentliche Turbulenzen und Wirbel durch die Tellerzwischenräume geleitet Damit wird die Funktionsbelastung auf alle Teller der Zentrifuge gleichmäßig verteilt und der Durchsatz erhöht Durch die zweckmäßige Wahl der Länge und Anzahl der zwischen den Tellern angeordneten Leisten wird der hydraulische Widerstand in dem zu durchströmenden Raum verkleinert. Mit der von der Einlaßöffnung wachsenden Entfernung nimmt der Flüssigkeitsdruck ab und der hydraulische Widerstand zu. Deshalb haben die von der Einlaßöffnung entfernteren Tellerzwischenräume in vorteilhafter Weise mehr und längere Leisten.

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

F i g. 1 im Längsschnitt eine Ausführungsform der Zentrifuge,

F i g. 2 im Längsschnitt zwei benachbarte Kegelteller in vergrößertem Maßstab,

Fig.3 in Draufsicht einen zur Zuleitung der Aufschwemmung bzw. Emulsion am nächsten liegenden Kegelteller des Läufers,

Fig.4 desgleichen, einen entfernt liegenden Kegelteller des Läufers,

F i g. 5 den Schnitt V-V von F i g. 3,

F i g. 6 den Schnitt VI-Vi von F i g. 3,

F i g. 7 eine Leiste am Kege'ltelier,

F i g. 8 eine Leiste mit Ansatz am Kegelteller,
F i g. 9 einen Ansatz am Kegelteller,

F i g. 10 desgleichen, in Draufsicht.

Der Läufer des Fliehkraftabscheiders hat eine Trommel 1 (Fig. 1) mit einem Paket 2 von Kegeltellern 3 (Fig. 1,2), die an einem Tellerhalter 4 (F i g. 1) befestigt sind. Der Tellerhalter 4 ist am Körper 5 des Läufers befestigt, der an einer auf die Welle 7 des Abscheiders aufgesetzten Nabe 6 angeordnet ist. Das Mittel zur Zuleitung des zu trennenden Gutes ans Paket 2 der Kegelteller 3 weist eine im Körpers des Läufers ausgebildete Ringkammer 8 mit davon abgehenden Kanälen 9 auf, die mit den durch Rippen 10 am Tellerhalter 4 gebildeten Kanälen in Verbindung stehen. Das Mittel zur Ableitung der Komponente mit dem geringeren spezifischen Gewicht, d. h. der flüssigen Komponente, aus dem Paket 2 der Kegelteller 3 enthält im Tellerhalter 4 mit Kanälen 12 im Körper 5 des Läufers verbundene weitere Kanäle 11 sowie eine mit den Kanälen 12 in Verbindung stehende Ringkammer 13, aus welcher über ein (nicht gezeigtes) Absaugrohr die flüssige Komponente entnommen wird.

Das Mittel zum Austrag der Komponente mit dem größeren spezifischen Gewicht, d. h. der festen Komponente, aus der Trommel 1 ist eine im unteren Teil der Trommel I angebrachte öffnung 14.
An den iCegeltellern 3 sind radial gerichtete und in den Zwischenräumen zwischen den benachbarten Kcgeltellern 3 befindliche Leisten 15 (Fig.2, 3) befestigt Die Leisten können auch unter einem gewissen Winkel

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in bezug auf die radiale Mantellinie des Kegeltellers die obere Fläche der Leisten 15 begrenzten Ringraum angeordnet werden (nicht dargestellt), müssen jedoch 18 (F ig. 2) ist der Strömungswiderstand um ein Mehrfaim wesentlichen vom zentralen Teil zur Peripherie des cbes höher als in dem Raum zwischen den Leisten 15, Kegeltellers gerichtet bleiben. weil die Flüssigkeit der Rotation der Kegelteller 3 im

Die Leisten haben unterschiedliche Lange, die je nach 5 Ringraum 18 voreilt Die Durchflußmenge der Flüssigder Entfernung der Kegelteller von dem Mittel zur Zu- keit wird daher in diesen zwei Räumen derart verteilt, leitung der Trennflüssigkeit zunimmt. So sind die Lei- daß der größte Teil (80 bis 90%) der Flüssigkeit im sten 15 an dem in F i g. 3 gezeigten Kegelteller 3, der im Raum zwischen den Leisten 15 strömt und im Ringraum Paket 2 (F i g. 1) als erster in Richtung von den durch die 18 eine ruhige Zone mit unbedeutender Flüssigkeitsbe-Rippen 10 gebildeten Kanälen fort angeordnet ist kür- 10 wegung entsteht

zer als die Leisten 15' (F i g. 4) am Kegelteller 3', der im Diese ruhige Zone im Ringraum 18 führt zu einer

Paket 2 (Fig. 1) in einem größeren Abstand von den beträchtlichen Herabsetzung der Gegenbewegung der Zuleitungskanälen angeordnet ist flüssigen und der festen Komponente der zu trennenden

Die Anzahl der Leisten 15 (Fig.3) am Kegelteller 3 Gutes und zu einer Verminderung des Geschwindigist kleiner als die der Leisten 15' (F i g. 4) am Kegelteller 15 keitsgefälles nahe der Oberfläche einer Schicht der fe-3'. Durch die Wahl der Leistenlänge und -zahl kann die sten Komponente, die über die Innenwand des Kegeltel-Füllung der Tellerzwischenräume in der gesamten Lan- lers 3 wandert. Diese Vorgänge sind bei der Betrachge des Pakets 2 (F i g. 1) der Kegelteller 3 geändert wer- tung der in F i g. 2 gezeigten Geschwindigkeitskennlinie den, wobei die Strömungswiderstände zum Durchlauf der Flüssigkeit im Tellerzwischenraum zu erkennen, des zu trennenden Gutes aus den durch die Rippen 10 20 wobei die Bewegungsgeschwindigkeiten der Kompogebildeten Kanälen in die Kanäle 11 über einen beliebi- nenten mit Pfeilen bezeichnet sind, gen der Tellerzwischenräume im Paket 2 de^r Kegekel- Im Raum zwischen den Leisten 15 fii.det der Trenn-

ler ausgeglichen werden. Vorgang von Teilchen der festen und der flüssigen l'fCom-

Je nach der Dichte der Teilchen der festen Kompo- ponente statt während im Ringraum 18 die feste Komnente, die im Paket 2 von der flüssigen Komponente 25 ponente 19 in die Kammer zwischen der Trommel 1 getrennt werden, können die Leisten sowohl an der Au- (F i g. 1} und dem Paket 2 der Kegelteller den Kegeltelßenals auch an der Innenseite der Kegelteller befestigt ler 3 hinabrutscht In dieser Kammer schlägt sich die werden. Ist die Teilchendichte höher als die Flüssigkeits- feste Komponente an der Wandung der Trommel 1 niedichte, so stimmt die Befestigung der Leisten mit der in der und wird beim Abstellen des Läufers periodisch F i g. 5 und 6 gezeigten Befestigung der Leisten 15 über- 30 über die öffnung 14 ausgetragen. Die von den festen ein. Wenn aber die Teilchendichte unter der Flüssig- Teilchen getrennte Flüssigkeit wird aus dem Paket 2 der keitsdichte liegt so sind die Leisten 15" (F i g. 7 und 8) an Kegelteller 3 über die Kanäle 11 und 12 der Kammer 13 der Innenseite des Kegeltellers befestigt Die Kegeitel- zugeführt, aus welcher sie mit Hilfe eines Absaugrohres ier 3 weisen Ansätze 16 (F i g. 2 und 3) auf, auf die sich entnommen wird.

der benachbarte Kegelteller 3 abstützt Die Anzahl der 35

Ansätze 16 ist an allen Kegeltellern 3 gleich und beträgt Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

nicht weniger als zwei an einem Kegelteller 3, und bei

der Montage finden alle Ansätze 16 übereinander Platz.
Wie aus F i g. 2 ersichtlich, gewährleisten die Ansätze 16
einen Spalt zwischen den benachbarten Kegeltellern 3, 40
der die Höhe der Leisten 15 überschreitet

Die Ansätze 16 sind an den Leisten 15 der Kegeiteiler
3 befestigt. Sie können aber auch unmittelbar an den
Kegeltellern befestigt werden — vgl. 16' in Fi g. 9. Diese
Anordnung der Ansätze führt jedoch die Entstehung 45
von Wirbeln bei Umfließen der Ansätze herbei. Bei der
Anordnung an den Leisten liegen die Ansätze in einer
Zone mit kleinen Geschwindigkeiten der Flüssigkeit. Es
entstehen also keine Wirbel.

An dem Kegelteller 3 mit an der Innenseite des Ke- 50
geltellers 3 befindlichen Leisten 15" (F i g. 8) ist auch die
Anordnung des Ansatzes 16 an der Innenseite des Kegcltellers 3 zweckmäßig.

In Draufsicht kann die Form der Ansätze verschieden
sein. Zum Beispiel hat der Ansatz 16 (Fig.4) in Drauf- 55
sieht die Form eines Vielecks und der Ansatz 17
(F i g. 10)die Form eines Kreises.

Der Läufer der Zentrifuge arbeitet wie folgt.

Das zu trennende Gut wird bei Drehen des Läufers
durch die Kanäle 9 und die durch die Rippen 10 gebilde- 60
ten Kanäle in die Kammer zwischen dem Paket 2
(Fig. I) der Kegelteller 3 und der Trommel 1 und von
dort in die Tellerzwischenräume des Pakets 2 der Kegelteller 3 gefördert. Bei Strömung in Radialrichtung
vom Größt- zum Mindestdurchmesser der Kegelteller 3 65
wirkt auf die Flüssigkeit im Tellerzwischenraum die Coriolisbeschleunigung ein. Bei der Bewegung der Flüssigkeit in dem durch die Innenfläche des Kegeltellers 3 und

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Läufer einer Zentrifuge zum Trennen von Aufschwemmungen und Emulsionen, die eine Trommel mit einem Paket von Kegeltellern mit an einer Fläche der Teller befestigten Leisten aufweist, die annähernd vom zentralen Teil der Kegelteller zu ihrer Peripherie gerichtet sind, wobei die Leistenhöhe kleiner als der auf die Telleroberfläche bezogene senkrechte Abstand von benachbarten Tellern ist, sowie mit Mitteln zur Zuleitung von zu trennendem Gut an das Kegelteller-Paket zum Austragen abgetrennter, spezifisch schwerer Komponente und zur Ableitung der davon getrennten Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerzwischenräume der Kegelteller (3) nur an ihrer inneren und äußeren Peripherie untereinander verbunden sind und die Länge der Leisten (15) und die Anzahl dieser Leisten (15) mit dem Abstand des sie tragenden KegekeMers (3) vom Zuleitungsmittel für das zu trennende Gut zunimmt