DE4026952C1

DE4026952C1 - Sepn. and classification of solids - involves centrifuge with slide control system

Info

Publication number: DE4026952C1
Application number: DE19904026952
Authority: DE
Inventors: Klaus Dieter 4740 Oelde De Broeker
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1990-08-25
Filing date: 1990-08-25
Publication date: 1991-09-19
Anticipated expiration: 2010-08-26

Abstract

Self-emptying drum centrifuge slide control is by fill/empty chamber to give axial slide movement and thus open and close the solids openings at the periphery. The control fluid line forming part of the control device has first and second controlled seals in tandem to form a portioning device for the control fluid as fed in via a ring channel in the drum casing and a feed channel in the drum itself. A second control fluid line (14) should be provided with a third seal (15) and is also allocated to the ring channel (27). Pref. the second line has a variable choke (16) and both lines (14,9) are fitted with nonreturn valves (13,17). USE/ADVANTAGE - Separation, solids classification etc. Seal fitted control fluid lines permit low metering rate regardless of control fluid volume.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für selbstentleerende Schleudertrommeln zur Steuerung eines Kolbenschiebers, dem mindestens eine Steuerkammer zugeord net ist, durch deren wechselweises Füllen und Entleeren eine axiale Bewegung des Kolbenschiebers und damit das Öffnen oder Schließen von peripheren Öffnungen zum Austrag von in der Schleudertrommel angesammelten Feststoffen be wirkt wird, wobei die Vorrichtung eine Steuerflüssigkeits leitung mit einem ersten Absperrorgan und vor einem diesem ersten Absperrorgan nachgeschalteten zweiten Absperrorgan eine einstellbare druckluftgesteuerte Dosiereinrichtung für Steuerflüssigkeit aufweist, die Absperrorgane mit ei nem Steuergerät verbunden sind und die Steuerflüssigkeit über einen im Trommelmantel angeordneten Ringkanal sowie mindestens einen Zuflußkanal der Schleudertrommel zugelei tet wird.The invention relates to a device for self-draining centrifugal drums to control a Piston spool assigned to at least one control chamber is net, through their alternate filling and emptying an axial movement of the spool and thus that Opening or closing peripheral openings for discharge of solids accumulated in the centrifugal drum acts, the device being a control liquid line with a first shut-off device and before this first shut-off device downstream second shut-off device an adjustable compressed air controlled dosing device for control liquid, the shut-off elements with egg Nem control unit and the control fluid via a ring channel arranged in the drum casing and at least one inflow channel of the centrifugal drum is tested.

Eine derartige Vorrichtung für selbstentleerende Schleu dertrommeln ist aus der DE 31 15 875 C1 be kannt, wobei die gesamte für die Durchführung des Entlee rungsvorganges erforderliche Steuerflüssigkeitsmenge durch die Dosiereinrichtung eingespeist werden muß. Bei Schleu dertrommeln, deren Kolbenschieber durch Ablassen von Schließflüssigkeit aus der Schließkammer mittels eines Zu satzventils betätigt werden, kann die Dosiervorrichtung klein gehalten werden, weil die für die Betätigung des Ventils erforderliche Steuerflüssigkeitsmenge gering ist.Such a device for self-draining sluice dertrommeln is known from DE 31 15 875 C1 knows, the whole for the implementation of the Entlee control process required amount of control liquid the dosing device must be fed. With sluice dertrommeln, the piston slide by releasing Locking liquid from the locking chamber by means of a to set valve can be operated, the metering device be kept small because of the actuation of the Required amount of control fluid is small.

Es gibt jedoch auch Schleudertrommeln, deren Kolbenschie ber neben einer Schließkammer eine weitere Steuerkammer besitzen, die sogenannte Öffnungskammer. Bei diesen Schleudertrommeln bleibt die Schließkammer permanent ge füllt, und der Entleerungsvorgang wird dadurch ausgelöst, daß die während des Betriebes leere Öffnungskammer kurz zeitig mit Steuerflüssigkeit gefüllt wird. Die Größe und der Füllgrad dieser Kammern sind dabei so gewählt, daß bei gefüllter Öffnungskammer die auf den Kolbenschieber wir kende Kraft abwärts gerichtet ist und dadurch sich dieser in seine Öffnungsstellung bewegt.However, there are also centrifugal drums, whose piston shoots In addition to a lock chamber, another control chamber have the so-called opening chamber. With these The lock chamber remains permanently centrifuged fills and the emptying process is triggered by that the opening chamber, which is empty during operation, is brief is filled with control fluid at an early stage. The size and the degree of filling of these chambers are chosen so that at filled opening chamber which we on the piston valve kende force is directed downwards and thereby this moved to its open position.

Die Öffnungskammer ist in der Regel als Ringkammer ausge bildet mit relativ großer radialer Erstreckung. Hiermit verbunden ist ein entsprechend großes Volumen, das zur Einleitung des Entleerungsvorganges mit Steuerflüssigkeit aufgefüllt werden muß. Bevor die eigentliche Öffnungsbewe gung des Kolbenschiebers einsetzt, muß die Öffnungskammer soweit aufgefüllt werden, daß die dadurch entstehende Kraft und die eventuell vom Schleudergut auf den Kolbenschieber ausgeübte Kraft größer ist als die durch die Flüssigkeit in der Schließkammer erzeugte Kraft. Dies bedeutet nicht nur, daß ein relativ großes Flüssigkeitsvo lumen durch die Dosiereinrichtung eingespeist werden muß, sondern auch daß ein großer Teil der Steuerzeit für das Erzielen des Gleichgewichtszustandes erforderlich ist, da erst danach die eigentliche Abwärtsbewegung des Kolben schiebers einsetzt. Die Dosiereinrichtung wird dadurch nicht nur großvolumig und damit entsprechend teuer, son dern es läßt sich auch der Entleerungsvorgang nicht so präzise steuern, wie dies mit kleinen Flüssigkeitsmengen möglich ist.The opening chamber is usually designed as an annular chamber forms with a relatively large radial extension. Herewith a correspondingly large volume is connected to the Initiation of the emptying process with control liquid must be replenished. Before the actual opening movement opening of the spool, the opening chamber to the extent that the resulting Force and possibly from the centrifuged material to the piston valve force exerted is greater than that exerted by the liquid generated in the lock chamber force. This not only means that a relatively large liquid volume lumens must be fed through the dosing device, but also that much of the tax time for that Achieving the state of equilibrium is necessary since only then does the actual downward movement of the piston slider. The metering device is thereby not only large volume and therefore correspondingly expensive, son because it can not be the emptying process precisely control how this works with small amounts of liquid is possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei Schleudertrommeln, die mit relativ großen Steuerflüssig keitsmengen beschickt werden müssen, die Dosiereinrichtung klein gehalten werden kann.The invention has for its object the device of the type mentioned in such a way that also at Centrifugal drums with relatively large control liquid quantities must be loaded, the dosing device can be kept small.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine zweite mit ei nem dritten Absperrorgan versehene Steuerflüssigkeitslei tung vorgesehen ist, die ebenfalls dem Ringkanal zugeord net ist.This object is achieved in that a second egg Control fluid line provided with a third shut-off device device is provided, which is also assigned to the ring channel is not.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements are specified in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert.An embodiment of the invention is in the drawing shown and will be explained in more detail below.

In der Zeichnung ist mit 1 eine selbstentleerende Schleu dertrommel bezeichnet, die im Trommelman tel 2 an der Peripherie Austragsöffnungen 3 für den Austrag von angesammeltem Feststoff aus einer in der Trommel zentrifu gierten Schleuderflüssigkeit aus dem Feststoffraum 4 auf weist. Unterhalb des Feststoffraumes ist ein axial ver schiebbarer Kolbenschieber 5 vorgesehen, der während des Betriebes durch eine auf der Unterseite des Kolbenschie bers angeordnete und mit Schließflüssigkeit gefüllte Schließkammer 6 in seiner oberen, der sogenannten Schließ lage gehalten wird (s. Fig. ). Von der Schließkammer führt ein Überlaufkanal 7 zur Unterseite der Schleudertrommel. Auf der Oberseite des Kolbenschiebers 5 ist eine mit Steu erflüssigkeit beaufschlagbare Steuerkammer 8 vorgesehen, in der bei Befüllung mit Steuerflüssigkeit ein höherer Flüssigkeitsdruck erzeugt wird als in der Schließkammer 6. Bei gefüllter Steuerkammer 8 wird der Kolbenschieber in der Trommel in seine untere Lage bewegt, und dadurch wer den die Austragsöffnungen 3 an der Peripherie des Trommel mantels 2 für eine Teil- oder Totalentleerung des Fest stoffraumes 4 freigegeben.In the drawing, 1 denotes a self-draining Schleu dertrommel, which in the drumman tel 2 at the periphery discharge openings 3 for the discharge of accumulated solid from a centrifuged in the drum centrifuged liquid from the solid space 4 on. Below the solid space an axially ver schiebbarer piston valve 5 is provided, which is maintained during operation by a filled on the underside of the piston slide bers arranged with sealing liquid closing chamber 6 in its upper, so-called closed position (see. FIG.). An overflow channel 7 leads from the closing chamber to the underside of the centrifugal drum. On the top of the spool 5 , a control chamber 8 can be acted upon with control liquid, in which a higher liquid pressure is generated when filled with control liquid than in the closing chamber 6 . When the control chamber 8 is filled, the spool is moved into its lower position in the drum, and thereby who the discharge openings 3 at the periphery of the drum shell 2 released for a partial or total emptying of the solid material space 4 .

Das Befüllen der Steuerkammer 8 erfolgt über eine Vorrich tung, die im wesentlichen besteht aus einer Steuerflüssig keitsleitung 9, einem Absperrorgan 10, einer Dosierein richtung 11 mit einem nachgeschalteten Absperrorgan 12, einem Rückschlagventil 13, einer zweiten Steuerflüssig keitsleitung 14 mit einem dritten Absperrorgan 15, einem Drosselorgan 16 und einem Rückschlagventil 17.The filling of the control chamber 8 takes place via a Vorrich device, which essentially consists of a control liquid speed line 9 , a shut-off device 10 , a metering device 11 with a downstream shut-off device 12 , a check valve 13 , a second control liquid speed line 14 with a third shut-off device 15 , a throttle element 16 and a check valve 17 .

Wird die Zufuhr von Steuerflüssigkeit unterbrochen, ent leert sich die Steuerkammer 8 über mindestens einen Ablaß kanal 18, und der Kolbenschieber 5 wird durch den Flüssig keitsdruck in der Schließkammer 6 wieder in seine Schließ lage bewegt.If the supply of control liquid is interrupted, the control chamber 8 empties via at least one discharge channel 18 , and the spool 5 is moved by the liquid pressure in the locking chamber 6 back into its closed position.

Die Dosiereinrichtung 11 besteht aus einem Gehäuse 19, das durch eine im Gehäuse fest eingespannte und verstellbare Membran 20 in eine veränderbare, der Aufnahme von Steuer flüssigkeit dienende Kammer 21 und eine zweite, unter Überdruck setzbare Kammer, die Überdruckkammer 22 unterteilt ist. Die Über druckkammer 22 steht dabei mit einer mit einem Absperror gan 23 versehenen Druckluftleitung 24 in Verbindung. Die Absperrorgane 10, 12, 15 und 23 sind mit einem Steuergerät 25 verbunden.The metering device 11 consists of a housing 19 , which is divided by a firmly clamped and adjustable membrane 20 in a variable, the liquid holding control liquid chamber 21 and a second, pressurizable chamber, the pressure chamber 22 is divided. The pressure chamber 22 is connected to a gan 23 provided with a shut-off air line 24 in connection. The shut-off devices 10 , 12 , 15 and 23 are connected to a control device 25 .

Ein düsenartiger Auslaß 26 am Ende der Steuerflüssigkeits leitung 9 mündet in einen in der Nähe der Trommelachse im Trommelmantel 2 angeordneten Ringkanal 27, von dem aus Zu flußkanäle 28 ausgehen, die in die Steuerkammer 8 münden.A nozzle-like outlet 26 at the end of the control liquid line 9 opens into a ring channel 27 arranged in the vicinity of the drum axis in the drum jacket 2 , from which flow channels 28 start, which open into the control chamber 8 .

Für die Auffüllung der Schließkammer 6 mit Schließflüssig keit ist eine Zuflußleitung 29 mit einem Absperrorgan 30 vorgesehen, wobei das Absperrorgan 30 mit dem Steuergerät 25 verbunden ist und die Zuflußleitung 29 in einen zweiten Ringkanal 31 im Trommelmantel 2 mündet und vom Ringkanal ein Verbindungskanal 32 ausgeht, der in die Schließkammer 6 einmündet. For the filling of the locking chamber 6 with the closing liquid speed, an inflow line 29 with a shut-off device 30 is provided, the shut-off device 30 being connected to the control device 25 and the inflow line 29 opening into a second annular channel 31 in the drum shell 2 and a connecting channel 32 extending from the annular channel, which opens into the locking chamber 6 .

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Während des Betriebes ist die Schließkammer 6 mit Schließ flüssigkeit gefüllt, dadurch ist der Kolbenschieber 5 un ter Einwirkung des in der Schließkammer 6 anstehenden Flüssigkeitsdruckes in Schließstellung gebracht worden. Bevor ein Entleerungsvorgang der Schleudertrommel einge leitet wird, ist die Kammer 21 in der Dosiereinrichtung 11 zuvor bei geschlossenem Absperrorgan 12 und zunächst ge öffnetem Absperrorgan 10 mit Steuerflüssigkeit gefüllt worden. Das Volumen der in der Dosiereinrichtung vorgeleg ten Steuerflüssigkeit ist zuvor mittels einer Stellschrau be 33 über die verstellbare Membran 20 festgelegt worden, und zwar in Abhängigkeit von der gewünschten Öffnungszeit des Kolbenschiebers 5 und damit der aus dem Feststoffraum 4 auszutragenden Feststoffmenge. Bevor der Entleerungsvor gang des Feststoffraumes 4 durchgeführt und dazu die Steu erkammer 8 gefüllt wird, wird das Absperrorgan 10 ge schlossen und das Absperrorgan 23 in der Druckluftleitung 24 geöffnet und die Überdruckkammer 22 oberhalb der Membran 20 un ter Überdruck gesetzt, wobei der Luftdruck mindestens 2 bar betragen soll. Nachdem die Steuerflüssigkeit somit in der Kammer 21 unter Druck gesetzt worden ist, wird zu nächst das Absperrorgan 15 geöffnet, und die Steuerflüs sigkeit gelangt aus der zweiten Steuerflüssigkeitsleitung 14 mit einer durch das Drosselorgan 16 bestimmten Zufluß leistung in den Ringkanal 27. The device works as follows: During operation, the closing chamber 6 is filled with closing liquid, as a result of which the spool 5 has been brought into the closed position under the action of the liquid pressure present in the closing chamber 6 . Before an emptying process of the centrifugal drum is initiated, the chamber 21 in the metering device 11 has previously been filled with control liquid when the shut-off device 12 is closed and first the shut-off device 10 is open. The volume of the control fluid provided in the dosing device has previously been determined by means of an adjusting screw 33 via the adjustable membrane 20 , depending on the desired opening time of the piston valve 5 and thus the amount of solid to be discharged from the solid space 4 . Before the emptying operation of the solid space 4 is carried out and the control chamber 8 is filled, the shut-off device 10 is closed and the shut-off device 23 in the compressed air line 24 is opened and the pressure chamber 22 above the membrane 20 is set under positive pressure, the air pressure being at least 2 should be bar. After the control liquid has thus been pressurized in the chamber 21 , the shut-off element 15 is first opened, and the control liquid passes from the second control liquid line 14 with a flow rate determined by the throttle element 16 into the annular channel 27 .

Über den Zuflußkanal 28, der mit dem Ringkanal 27 verbun den ist, wird die Steuerflüssigkeit der Steuerkammer 8 zu geleitet, die sich soweit auffüllt, bis die Zuflußleistung der Steuerflüssigkeit genausogroß ist wie die Abflußlei stung des Ablaßkanals 18. Die Zuflußleistung der Steuer flüssigkeit ist dabei so gewählt, daß sich die Steuerkam mer 8 nur soweit auffüllt, daß der Flüssigkeitsdruck noch nicht ausreicht, um den Kolbenschieber 5 in seine Öff nungsstellung zu bewegen. Die dazu erforderliche Füllung der Steuerkammer 8 wird jetzt durch Öffnen des Absperror gans 12 bewirkt, wodurch die sich in der Dosiereinrichtung 11 unter hohem Druck befindliche Steuerflüssigkeit mit großer Zuflußleistung über die Steuerflüssigkeitsleitung 9 in den Ringkanal 27 eingespeist wird.About the inflow channel 28 , which is verbun with the ring channel 27 , the control liquid of the control chamber 8 is directed to, which fills up until the flow rate of the control liquid is as large as the Abflußlei stung of the discharge channel 18th The flow rate of the control liquid is chosen so that the Steuererkam mer 8 only to the extent that the liquid pressure is not sufficient to move the piston valve 5 in its opening position. The required filling of the control chamber 8 is now effected by opening the shut-off valve 12 , whereby the control liquid located in the metering device 11 under high pressure is fed into the annular channel 27 with a large inflow rate via the control liquid line 9 .

Die Vorrichtung ermöglicht es auf die beschriebene Weise, den Entleerungsvorgang bei Schleudertrommeln 1 mit großvolu migen Steuerkammern, die zwecks Einleitung des Entlee rungsvorganges aufgefüllt werden müssen, mit einer kleinen Dosiereinrichtung 11 schnell und präzise zu steuern. Erreicht wird dies dadurch, daß der größte Teil der für das Auffül len der Steuerkammer 8 erforderlichen Flüssigkeitsmenge nicht über die Dosiereinrichtung 11 zugeführt wird, sondern über eine separate Steuerflüssigkeitsleitung 14. Die bei dem Entleerungsvorgang ausgetragene Feststoffmenge kann beein flußt werden durch die Veränderung der Zuflußleistung beim Vorfüllen der Steuerkammer 8 und/oder der Zeit des Vorfül lens der Steuerkammer 8 mit konstanter Zuflußleistung und/oder die Veränderung des Volumens der Kammer 21 für die Steuerflüssigkeit über die Stellschraube 33.The device makes it possible, in the manner described, to control the emptying process in centrifugal drums 1 with large-volume control chambers, which have to be filled in order to initiate the emptying process, with a small metering device 11 quickly and precisely. This is achieved in that the major part of the amount of liquid required for filling the control chamber 8 is not supplied via the metering device 11 , but via a separate control liquid line 14 . The amount of solids discharged during the emptying process can be influenced by the change in the flow rate when filling the control chamber 8 and / or the time of the filling of the control chamber 8 with constant flow rate and / or the change in the volume of the chamber 21 for the control liquid via the adjusting screw 33 .

Claims

1.Device for self-draining centrifugal drums for controlling a piston valve, to which at least one control chamber is assigned, by alternately filling and emptying it causing an axial movement of the piston valve and thus opening or closing peripheral openings for discharging solids accumulated in the centrifugal drum, wherein the device has a control fluid line with a first shut-off device and, before a second shut-off device connected downstream of this first shut-off device, an adjustable compressed-air-controlled metering device for control liquid, the shut-off devices are connected to a control device and the control liquid via an annular channel arranged in the drum jacket and at least one inflow channel of the sluice dertrommel is fed, characterized in that a second with a third shut-off device ( 15 ) provided control liquid line ( 14 ) is provided, which if the R ing channel ( 27 ) is assigned.

2. Device according to claim 1, characterized in that a throttle member ( 16 ) is provided in the second control liquid line ( 14 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the throttling action of the throttle member ( 16 ) is variable.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that check valves ( 13 , 17 ) are provided in the control liquid lines ( 9 , 14 ).