DE4126565C1

DE4126565C1 - Centrifuge drum for solids-liq. sepn.

Info

Publication number: DE4126565C1
Application number: DE19914126565
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 4740 Oelde De Kohlstette
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1991-08-10
Filing date: 1991-08-10
Publication date: 1992-11-12
Anticipated expiration: 2011-08-11

Abstract

A centrifuge drum (1) has (a) a stationary disc (21) which is positioned concentric to the inlet pipe (9) above the stripping disc (10) and which dips into a liq.-filled chamber (22) of the drum; and (b) a pressurised gaseous medium filling the central region between the stationary disc (21) and a disc (18) which partially defines an annular gap (17) connecting an antechamber (15) with an inlet chamber (16).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleudertrommel mit mindestens einer in einer Schälkammer angeordneten Schäleinrichtung für die abzu führende Flüssigkeit, mit einem ortsfesten Einlaufrohr, das sich in einen mit der Trommel rotierenden Einlaufraum erstreckt, der aus einer Vorkammer und einer rippenfreien Einlaufkammer besteht, die Einlauf kammer mit dem Trennraum der Schleudertrommel über Kanäle verbunden ist und die Vorkammer und die Einlaufkammer über einen Ringspalt mit einander verbunden sind, der zwischen dem Außendurchmesser einer am Einlaufrohr festgelegten Scheibe und dem Innendurchmesser des Einlauf raumes gebildet wird, wobei in der Vorkammer Rippen vorgesehen sind.The invention relates to a centrifugal drum with at least a peeling device arranged in a peeling chamber for the leading liquid, with a fixed inlet pipe, which is in an inlet space rotating with the drum, which consists of a Pre-chamber and a rib-free inlet chamber, the inlet chamber connected to the separating chamber of the centrifugal drum via channels is and the prechamber and the inlet chamber with an annular gap are connected to each other, the between the outer diameter of a Inlet pipe fixed disc and the inner diameter of the inlet space is formed, ribs being provided in the antechamber.

Es ist eine Schleudertrommel dieser Art bekannt (DE 36 27 826 C1), bei der ein Durchmesser "D_K" der Einlaufkammer im Bereich der Kanäle so groß gewählt wird, daß zur Erzielung des erforderlichen Durchmessers "D_F" des Flüssigkeitsspiegels in der Schälkammer die vollständig mit Flüssigkeit gefüllte Einlaufkammer mit einem durch das zulaufende Schleudergut erzeugten statischen Druck beaufschlagt werden muß.A centrifugal drum of this type is known (DE 36 27 826 C1), in which a diameter "D _K " of the inlet chamber in the region of the channels is chosen to be large enough to achieve the required diameter "D _F " of the liquid level in the peeling chamber inlet chamber completely filled with liquid must be subjected to a static pressure generated by the incoming centrifugal material.

Bei der bekannten Schleudertrommel beruht die Drosselwirkung nicht auf einer Querschnittsverengung der Kanäle sondern auf der erforderlichen Verschiebung des Flüssigkeitsspiegels in der Schälkammer auf einen Durchmesser "D_F", der kleiner ist als der Durchmesser "D_K", auf dem die Kanäle in der Einlaufkammer beginnen. Da in der Einlaufkammer keine Rippen vorgesehen sind, nimmt die sie durchströmende Schleuder flüssigkeit nicht die Winkelgeschwindigkeit der Schleudertrommel an. Daher erzeugt sie auch keinen Rotationsdruck. Es wirkt nur der sta tische Druck der Flüssigkeit in der Einlaufkammer, der ihr über die zulaufende Schleuderflüssigkeit aufgezwungen wird. Bei der Schleuder trommel nach der DE 36 27 826 C1 besteht somit zwischen den Durch messern D_K und D_F eine negative Druckdifferenz. Damit in der Schleu dertrommel ein Durchfluß von D_K nach D_F erzeugt wird, muß die Einlauf kammer gefüllt und mit Druck beaufschlagt sein.In the known centrifugal drum, the throttling effect is not based on a narrowing of the cross-section of the channels but rather on the required displacement of the liquid level in the peeling chamber to a diameter "D _F " which is smaller than the diameter "D _K " on which the channels begin in the inlet chamber . Since there are no ribs in the inlet chamber, the fluid flowing through them does not assume the angular velocity of the centrifugal drum. Therefore, it does not generate rotational pressure. It is only the static pressure of the liquid in the inlet chamber that is forced on it by the incoming centrifugal liquid. In the centrifugal drum according to DE 36 27 826 C1 there is a negative pressure difference between the diameters D _K and D _F. So that in the Schleu dertrommel a flow from D _K to D _{F is} generated, the inlet chamber must be filled and pressurized.

Obwohl die Eintrittsöffnungen der Kanäle, die von der Einlaufkammer zum Trennraum der Schleudertrommel führen, unter Flüssigkeit liegen, ist wegen des großen Durchmessers D_K eine nachteilige Scherbeanspru chung der Schleuderflüssigkeit nicht zu vermeiden.Although the inlet openings of the channels, which lead from the inlet chamber to the separating chamber of the centrifugal drum, are under liquid, an adverse shear stress on the centrifugal liquid cannot be avoided because of the large diameter D _K.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schleudertrommel der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß die Scherbeanspruchung der Schleuderflüssigkeit auf ein Minimum herabgesetzt wird.The invention has for its object the centrifugal drum type mentioned so that the shear stress the centrifugal liquid is reduced to a minimum.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeich nenden Teils des Patentanspruches 1 in Verbindung mit den Merkmalen seines Oberbegriffs gelöst.This task is characterized by the characteristics of nenden part of claim 1 in conjunction with the features solved its generic term.

Der Druck des gasförmigen Druckmediums addiert sich zu dem beim Durch messer D_F anstehenden Rotationsdruck, so daß sich eine zwischen den Rotationsdrücken bei D_K und D_F bestehende negative Druckdifferenz ver größert. Diese zusätzliche Druckdifferenz kann dazu benutzt werden, den Durchmesser D_K so weit radial einwärts zu verlagern, bis die ur sprüngliche negative Druckdifferenz wieder vorhanden ist. Die Eintritts öffnungen der von der Einlaufkammer zum Trennraum führenden Kanäle lie gen dann auf einem kleineren Durchmesser und erzeugen dadurch gerin gere Scherkräfte in der Schleuderflüssigkeit. Sofern die Differenz zwischen den bei D_K und D_F anstehenden Rotationsdrücken positiv ist, muß der sich zu dem Rotationsdruck bei D_F addierende Druck des gas förmigen Mediums so groß sein, daß sich eine negative Druckdifferenz ergibt. The pressure of the gaseous pressure medium is added to the rotational pressure pending at the diameter D _F , so that an existing negative pressure difference between the rotational pressures at D _K and D _F increases. This additional pressure difference can be used to shift the diameter D _K radially inwards until the original negative pressure difference is available again. The inlet openings of the channels leading from the inlet chamber to the separating chamber then lie on a smaller diameter and thereby generate lower shear forces in the centrifugal liquid. If the difference between the rotational pressures present at D _K and D _{F is} positive, the pressure of the gaseous medium which is added to the rotational pressure at D _F must be so great that a negative pressure difference results.

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

Ausführungsbeispiele der Schleudertrommel sind in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellt und werden im folgenden be schrieben. Es zeigtEmbodiments of the centrifugal drum are in the drawing shown in longitudinal section and will be in the following wrote. It shows

Fig. 1 die Schleudertrommel im Längsschnitt, Fig. 1, the centrifugal drum in longitudinal section;

Fig. 2 eine Teilansicht der Schleudertrommel nach der Fig. 1 in abge wandelter Ausführungsform. Fig. 2 is a partial view of the centrifugal drum of FIG. 1 in a modified embodiment.

Die in der Zeichnung dargestellte, rotierbare Schleudertrommel 1 weist im Bereich des Einlaufs eine im Betrieb stillstehende Schäleinrichtung 2 auf. Die Schleudertrommel ist mit einem Feststoffraum 3 und einem Trennraum versehen, der von einem aus einer Vielzahl von einzelnen Tellern bestehenden Tellereinsatz 4 gebildet wird, wobei der Teller einsatz 4 von einem Verteiler 5 getragen wird. Der Trenn- und Feststoff raum werden an der Oberseite von einem Trommeldeckel 6 und an der Unterseite von einem Trommelmantel 7 begrenzt. Der Trommeldeckel 6 und der Trommelmantel 7 werden durch einen Verschlußring 8 zusammengehalten.The rotatable centrifugal drum 1 shown in the drawing has a peeling device 2 which is stationary during operation in the region of the inlet. The centrifugal drum is provided with a solid chamber 3 and a separating space which is formed by a group consisting of a plurality of individual plates disc insert 4, wherein the plate 4 for use by a distributor 5 is supported. The separation and solid space are delimited on the top by a drum cover 6 and on the underside by a drum jacket 7 . The drum cover 6 and the drum jacket 7 are held together by a locking ring 8 .

Im Bereich der Schäleinrichtung 2 ist ein zentrales Einlaufrohr 9 vor gesehen, an dem eine Schälscheibe 10 zur Ableitung der geklärten Flüssigkeit festgelegt ist. Die Schälscheibe ist in einer Schälkammer 11 angeordnet und steht über Ableitkanäle 12 mit dem Trennraum in Ver bindung. Das Einlaufrohr 9 erstreckt sich in einen Einlaufraum 13 mit einer mit Rippen 14 versehenen Vorkammer 15 und einer rippenlosen Einlaufkammer 16, die über einen Ringspalt 17 miteinander verbunden sind, der zwischen dem Außendurchmesser einer am Einlaufrohr 9 festge legten Scheibe 18 und dem Innendurchmesser des Einlaufraumes 13 gebil det wird. Von der Einlaufkammer 16, deren Durchmesser mit "D_K" bezeich net ist, führen Kanäle 19 zu den Steigekanälen 20 des Tellereinsatzes 4. In the area of the peeling device 2 , a central inlet pipe 9 is seen before, on which a peeling disk 10 is fixed for discharging the clarified liquid. The peeling disc is arranged in a peeling chamber 11 and is connected via discharge channels 12 to the separation space in connection. The inlet pipe 9 extends into an inlet chamber 13 with a prechamber 15 provided with ribs 14 and a ribless inlet chamber 16 , which are connected to one another via an annular gap 17 , between the outer diameter of a disk 18 fixed to the inlet tube 9 and the inner diameter of the inlet chamber 13 is formed. Channels 19 lead from the inlet chamber 16 , the diameter of which is denoted by “D _K ”, to the riser channels 20 of the plate insert 4 .

Oberhalb der Schälscheibe 10 ist konzentrisch zum Einlaufrohr 9 eine Scheibe 21 angeordnet, die mit der Schäleinrichtung 2 fest verbunden ist und während des Betriebes der Schleudertrommel 1 stillsteht. Diese Scheibe 21 taucht in eine Flüssigkeitskammer 22 ein, die außen durch eine Kappe 23 begrenzt wird, die durch einen Verschlußring 24 am Trommeldeckel 6 festgelegt wird.Above the peeling disc 10 , a disc 21 is arranged concentrically to the inlet pipe 9 , which is firmly connected to the peeling device 2 and stands still during operation of the centrifugal drum 1 . This disk 21 is immersed in a liquid chamber 22 which is delimited on the outside by a cap 23 which is fixed on the drum cover 6 by a locking ring 24 .

Zwischen der Schälkammer 11 und der Flüssigkeitskammer 22, die über einen Ringspalt 25 miteinander verbunden sind, ist eine Ringplatte 26 angeordnet.An annular plate 26 is arranged between the peeling chamber 11 and the liquid chamber 22 , which are connected to one another via an annular gap 25 .

Die Nabe der Scheibe 21 ist mit einem axial verlaufenden Kanal 27 oder mit mehreren Kanälen zum Zuführen eines gasförmigen Druckmediums ver sehen. Dieses gasförmige Druckmedium durchströmt den Ringspalt 25, eine Bohrung 28 in der Schälscheibe 10 und gelangt in den zentralen Bereich 29 der Vorkammer 15. Dieses gasförmige Medium baut zwischen den Scheiben 18 und 21 im zentralen Bereich einen Druck P auf, der auf die im Außenbereich der Vorkammer 15 vorhandene Flüssigkeit wirkt, so daß sich dieser Druck P durch den Ringspalt 17 fortpflanzt und zusätz lich auf das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch wirkt, das sich in der Einlaufkammer 16 befindet.The hub of the disk 21 is seen with an axially extending channel 27 or with a plurality of channels for supplying a gaseous pressure medium. This gaseous pressure medium flows through the annular gap 25 , a bore 28 in the peeling disk 10 and reaches the central region 29 of the prechamber 15 . This gaseous medium builds up a pressure P between the disks 18 and 21 in the central area, which acts on the liquid present in the outer area of the pre-chamber 15 , so that this pressure P propagates through the annular gap 17 and additionally on the solid-liquid Mixture acts, which is located in the inlet chamber 16 .

In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel aufgezeigt, bei dem die inneren Abschnitte der Kanäle 19 aus einem Rippeneinsatz 30 bestehen. Die Rippen 14 der Vorkammer 15 erstrecken sich bis zu einem Durch messer d. Die Innenkanten der Rippen des Rippeneinsatzes 30 liegen auf dem Durchmesser D_K.In FIG. 2, an embodiment is shown, in which the inner portions of the channels 19 consist of a rib insert 30. The ribs 14 of the prechamber 15 extend up to a diameter d. The inner edges of the ribs of the rib insert 30 lie on the diameter D _K.

Der Druck P im zentralen Bereich 29 wird so gewählt, daß er zusam men mit dem vom Flüssigkeitsspiegel beim Durchmesser D_F erzeugten Rotationsdruck die gewünschte negative Druckdifferenz bezogen auf den Flüssigkeitsspiegel beim Durchmesser D_K erzeugt. Damit ein Durchfluß durch die Schleudertrommel 1 erfolgen kann, muß der statische Flüssigkeitsdruck im rippenfreien Einlaufraum 13 der zufließenden Schleuderflüssigkeit größer sein als die genannte negative Druckdifferenz. The pressure P in the central region 29 is selected such that it produces the desired negative pressure difference in relation to the liquid level at the diameter D _{K together} with the rotational pressure generated by the liquid level at the diameter D _F. So that a flow through the centrifugal drum 1 can take place, the static liquid pressure in the rib-free inlet space 13 of the inflowing centrifugal liquid must be greater than the negative pressure difference mentioned.

Als gasförmiges Druckmedium wird ein produktverträgliches Inertgas verwendet.A product-compatible inert gas is used as the gaseous pressure medium used.

Durch die Verwendung eines Rippeneinsatzes 30, der mit dem Verteiler 5 nicht verbunden ist, sondern am Trommelunterteil festgelegt wird, wird die Montage der Scheibe 18 vereinfacht.The use of a rib insert 30 , which is not connected to the distributor 5 but is fixed to the lower part of the drum, simplifies the assembly of the disk 18 .

Der Rippeneinsatz 30 kann an seiner der Einlaufkammer 16 zugewandten Oberseite mit einer Ringplatte 31 versehen sein, wobei zwischen dem Außendurchmesser der Ringplatte 31 und dem Innendurchmesser des Ver teilers 5 ein Ringspalt 32 verbleibt. Durch diese Ringplatte 31 wird in ihrem Bereich eine Scherbeanspruchung der Schleuderflüssigkeit ver hindert. Durch den Ringspalt 32 kann sich der Druck zwischen den kom munizierenden Kammern fortpflanzen.The fin insert 30 can be provided on its the inlet chamber 16 facing the top side with a ring plate 31 being provided between the outer diameter of the ring plate 31 and the inner diameter of the Ver splitter 5 remains an annular gap 32nd Through this ring plate 31 , a shear stress of the centrifugal liquid is prevented in its area. Through the annular gap 32 , the pressure between the communicating chambers can propagate.

BezugszeichenReference numerals

1 Schleudertrommel
2 Schäleinrichtung
3 Feststoffraum
4 Tellereinsatz
5 Verteiler
6 Trommeldeckel
7 Trommelmantel
8 Verschlußring
9 Einlaufrohr
10 Schälscheibe
11 Schälkammer
12 Ableitkanal
13 Einlaufraum
14 Rippe
15 Vorkammer
16 Einlaufkammer
17 Ringspalt
18 Scheibe
19 Kanal
20 Steigekanal
21 Scheibe
22 Flüssigkeitskammer
23 Kappe
24 Verschlußring
25 Ringspalt
26 Ringplatte
27 Kanal
28 Bohrung
29 zentraler Bereich
30 Rippeneinsatz
31 Ringplatte
32 Ringspalt
D_F Durchmesser
D_K Durchmesser
P Druck
d Durchmesser 1 centrifugal drum
2 peeling device
3 solid room
4 plate insert
5 distributors
6 drum lids
7 drum jacket
8 locking ring
9 inlet pipe
10 peeling disc
11 peeling chamber
12 discharge channel
13 inlet space
14 rib
15 antechamber
16 inlet chamber
17 annular gap
18 disc
19 channel
20 ascending channel
21 disc
22 liquid chamber
23 cap
24 locking ring
25 annular gap
26 ring plate
27 channel
28 hole
29 central area
30 rib insert
31 ring plate
32 annular gap
D _F diameter
D _K diameter
P pressure
d diameter

Claims

1. centrifugal drum ( 1 ) with at least one in a peeling chamber ( 11 ) angeord Neten peeling device for the liquid to be discharged, with a stationary inlet pipe ( 9 ) which extends into an inlet chamber ( 13 ) rotating with the drum, which from a prechamber ( 15 ) and a rib-free inlet chamber ( 16 ), the inlet chamber ( 16 ) with the separation chamber of the Schleu dertrommel ( 1 ) via channels ( 19 ) and the prechamber ( 15 ) and the one chamber ( 16 ) via an annular gap ( 17th ) are connected to one another, which is formed between the outer diameter of a disk ( 18 ) fixed on the inlet pipe ( 9 ) and the inner diameter of the inlet space ( 13 ), ribs ( 16 ) being provided in the prechamber ( 15 ), characterized in that that above the peeling disc ( 10 ) a stationary, concentric to the inlet pipe ( 9 ) arranged disc ( 21 ) is provided, which in a liquid-filled chamber ( 22 ) of the Schle immersed in the drum and that the central area between the disks ( 18, 21 ) is filled with a gaseous pressure medium.

2. Centrifugal drum according to claim 1, characterized in that the diameter "D _K " of the inlet chamber in the region of the channels ( 19 ) is smaller than the diameter "D _F " of the liquid level in the peeling chamber.

3. centrifugal drum according to claim 1, characterized in that as gaseous pressure medium uses a product compatible inert gas becomes.

4. centrifugal drum according to claim 1, characterized in that in the hub of the disc ( 21 ) an axially extending channel ( 27 ) or several channels for supplying the gaseous pressure medium are provided.

5. centrifugal drum according to claim 4, characterized in that in the peeling disc ( 10 ) to the antechamber ( 15 ) facing bore ( 28 ) for the gaseous pressure medium is arranged.

6. Centrifugal drum according to one of the preceding claims, characterized in that the inner sections of the channels ( 19 ) consist of a rib insert ( 30 ) which is attached to the lower drum part.

7. Centrifugal drum according to claim 6, characterized in that the rib insert ( 30 ) has an annular plate ( 31 ) on its upper side facing the inlet chamber.

8. Centrifugal drum according to claim 7, characterized in that an annular gap ( 32 ) is arranged between the outer diameter of the ring plate ( 31 ) and the inner diameter of the distributor ( 5 ).