DE4132029A1

DE4132029A1 - Barrier disc for screw centrifuge drum - liq. levels includes spiral outflow space having symmetry parallel to and radially spaced from rotational axis of centrifuge drum

Info

Publication number: DE4132029A1
Application number: DE19914132029
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Wrede
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1993-04-01

Abstract

A barrier disc (3), for adjusting the liq. level in a solid housing centrifuge drum of a screw centrifuge, includes a spiral outflow space (6), the symmetry axis of which is parallel to and radially spaced from the rotational axis of the centrifuge drum (1). The space (6) has an inlet channel (7) which has a greater radial distance from the drum rotational axis than an outlet channel (8) located on a radius greater than the radius at which solids are discharged from the drum. The inlet channel (7) communicates with the drum interior (2) and the outlet channel (8) communicates with an outlet chamber (5) of the centrifuge drum (1). ADVANTAGE - The barrier disc has low construction costs and allows adjustment of two different liq. levels in the centrifuge drum.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wehrscheibe zum Ein stellen des Flüssigkeitsstandes in Vollmantelschleuder trommeln von Schneckenzentrifugen.The invention relates to a weir disk for one set the liquid level in a full jacket centrifuge drums from screw centrifuges.

Ein derartiges Wehr ist beispielsweise bekannt aus der DE 37 28 901 C1, wobei das Wehr aus zwei mit Abstand zu einander angeordneten Wehrscheiben besteht, die durch ei nen hydraulisch betätigbaren Schieber wahlweise aktiviert werden können, um zwei unterschiedliche Flüssigkeitsspie gel im Trommelinnenraum einzustellen. Ein derartiges Wehr ist konstruktiv sehr aufwendig und entsprechend kostenin tensiv. Dieser Aufwand ist gerechtfertigt, wenn dadurch der Einsatzbereich der Schneckenzentrifuge auf Produkte mit unterschiedlichen Eigenschaften erweitert wird, ohne einen Wehrscheibenwechsel vornehmen zu müssen.Such a weir is known for example from the DE 37 28 901 C1, the weir being two at a distance arranged weir disks, which by ei A hydraulically operated slide can be activated optionally can be to two different liquid spits gel inside the drum. Such a weir is structurally very complex and accordingly expensive intensive. This effort is justified if it does the application area of the screw centrifuge on products is expanded with different properties without to have to change the weir disc.

Bei Schneckenzentrifugen ist der Innendurchmesser der Wehrscheibe in der Regel erheblich größer als der Durch messer der Zentrifugentrommel im Bereich der Feststoffaus trittsöffnungen. Die in der Zentrifugentrommel abgetrennte Flüssigkeit kann daher auch dann nicht aus den Feststoff öffnungen austreten, wenn dieser Weg noch nicht durch in der Zentrifugentrommel abgeschiedene Feststoffe versperrt ist, wie dies beispielsweise beim Anfahren der Zentrifu gentrommel der Fall ist.In the case of screw centrifuges, the inside diameter is the Weir washer is usually considerably larger than the through the centrifuge drum in the area of the solids step openings. The one separated in the centrifuge drum Therefore, liquid cannot come from the solid openings emerge if this path is not yet through in separated solids are blocked in the centrifuge drum is, for example, when starting the centrifuge drum is the case.

Je mehr sich jedoch die beiden vorgenannten Durchmesser annähern, um so eher besteht beim Anfahren der Trommel die Gefahr des Flüssigkeitsdurchschlages auf der Feststoffsei te. Dies ist jedoch in den meisten Fällen nicht zulässig und kann nur durch eine verringerte Anfahrleistung verhin dert werden, was oft nicht möglich ist, oder durch einen vergrößerten Innendurchmesser der Wehrscheibe, der dann jedoch für den Betrieb der Schneckenzentrifuge nicht opti mal ist.However, the more the two aforementioned diameters approach, the more likely it is when the drum starts up Risk of liquid breakdown on the solid rope te. However, this is not permitted in most cases and can only be prevented by a reduced starting performance be changed, which is often not possible, or by one enlarged inner diameter of the weir disc, which then however not opti for the operation of the screw centrifuge times is.

Für spezielle Anwendungsfälle werden jedoch auch Zentrifu gentrommeln konzipiert, bei denen die Feststoffaustritts öffnungen auf einem größeren Durchmesser angeordnet sind als der Innendurchmesser der Wehrscheibe. In diesem Fall ist dann der Flüssigkeitsdurchschlag beim Anfahren auf der Feststoffseite überhaupt nicht zu verhindern.However, centrifuges are also used for special applications Drums designed where the solids discharge openings are arranged on a larger diameter than the inside diameter of the weir washer. In this case is then the liquid breakdown when starting on the Solid side not to be prevented at all.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wehrscheibe so auszubilden, daß mit geringem konstruktiven Aufwand zwei unterschiedliche Flüssigkeitsspiegel in der Zentrifu gentrommel der Schneckenzentrifuge einstellbar sind.The invention is based, the weir disc to train so that with little design effort two different liquid levels in the centrifuge drum of the screw centrifuge are adjustable.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Wehrscheibe mindestens ein Drallabflußraum vorgesehen ist, dessen Sym metrieachse parallel und mit radialem Abstand zur Rotati onsachse der Zentrifugentrommel verläuft, und dessen Zu laufkanal einen größeren radialen Abstand von der Rotati onsachse der Zentrifugentrommel besitzt als dessen Ablauf kanal, der auf einem Radius angeordnet ist, der größer ist als der Radius, auf dem die Feststoffe aus der Zentrifu gentrommel abgelassen werden, wobei der Zulaufkanal mit dem Trommelinnenraum und der Ablaufkanal mit einer Ablauf kammer der Zentrifugentrommel in Verbindung steht.This object is achieved in that in the weir disc at least one swirl discharge space is provided, the sym Metric axis parallel and with radial distance to the Rotati onsachse the centrifuge drum, and its Zu run channel a greater radial distance from the Rotati Onsachse the centrifuge drum has as its outlet channel arranged on a radius that is larger than the radius on which the solids from the centrifuge drum can be drained, with the inlet channel with the interior of the drum and the drain channel with one drain chamber of the centrifuge drum is connected.

Die Wirkung von Drallabflußräumen ist beispielsweise aus der DE 38 11 619 C1 bekannt. Bei Anordnung derartiger Drallabflußräume im Zentrifugalfeld bildet sich in ihnen bei vollständiger Füllung ein Abflußdrall aus, der der sie durchströmenden Flüssigkeit einen großen Widerstand entge gensetzt. Bei nicht vollständiger Füllung ist der Durch flußwiderstand der Drallabflußräume dagegen wesentlich ge ringer. Dieser Effekt wird bei der Wehrscheibe mit Drall abflußräumen ausgenutzt.The effect of swirl drainage spaces is, for example DE 38 11 619 C1 known. When such Swirl outflow spaces in the centrifugal field form in them when completely filled, a drain swirl, which the flowing through a great resistance placed. If the filling is not complete, the through is flow resistance of the swirl outflow spaces, however, significantly ge wrestler. This effect is used with the weir disc with swirl drainage spaces used.

Beim Anfahren der Zentrifugentrommel wird diese mit einer Produktleistung beschickt, bei der eine Flüssigkeitsmenge abgetrennt wird, die kleiner ist als die maximale Durch flußleistung der ungefüllten Drallabflußräume. Der sich im Trommelinnenraum einstellende Flüssigkeitsspiegel liegt dann radial auswärts, bezogen auf den Radius, auf dem die Feststoffe aus der Zentrifugentrommel abgelassen werden. Ein Flüssigkeitsdurchschlag ist daher nicht möglich. When the centrifuge drum starts up, it is pressed with a Product performance loaded with a quantity of liquid is separated, which is smaller than the maximum through Flow rate of the unfilled swirl discharge areas. Who is in Liquid level setting inside the drum then radially outwards, based on the radius on which the Solids are drained from the centrifuge bowl. A liquid breakdown is therefore not possible.

Sobald sich der Feststoffverschluß gebildet hat, wird ent weder die Produktleistung soweit erhöht, daß die Durch flußleistung der ungefüllten Drallabflußräume überschrit ten wird, oder es wird der Flüssigkeitsspiegel in der Ab laufkammer durch ein darin vorgesehenes Schälorgan soweit radial einwärts geschoben, daß die Drallabflußräume sich vollständig füllen. Dadurch erhöht sich der Durchflußwi derstand der Drallabflußräume, so daß nur noch eine Teil menge der abgetrennten Flüssigkeit durch sie hindurch strömt, während die restliche Flüssigkeit über den Innen durchmesser der Wehrscheibe in die Ablaufkammer gelangt.As soon as the solid seal has formed, ent is removed neither increases the product performance to such an extent that the through flow rate of the unfilled swirl discharge spaces exceeded or the liquid level in the Ab as far as possible through a peeling element provided therein pushed radially inwards that the swirl outflow spaces fill completely. This increases the flow rate the state of the swirl outflow spaces, so that only a part amount of the separated liquid through them flows while the remaining liquid flows over the inside diameter of the weir plate reaches the drain chamber.

Der Flüssigkeitsspiegel in der Ablaufkammer kann anschlie ßend wieder radial auswärts verschoben bzw. die Zulauflei stung zur Zentrifugentrommel verringert werden, ohne daß der Drall in den Drallabflußräumen zusammenbricht. Im Trommelinnenraum ist jetzt ein Flüssigkeitsspiegel vorhan den, der dem Innendurchmesser der Wehrscheibe entspricht. Erst wenn die Produktleistung soweit heruntergefahren wird, daß die Durchflußleistung der gefüllten Drallabfluß räume unterschritten wird, bricht der Drall zusammen, und die Zentrifugentrommel kann wieder in der Ausgangseinstel lung betrieben werden.The liquid level in the drain chamber can then ßend shifted radially outward again or the inlet line to centrifuge drum can be reduced without the swirl breaks down in the swirl outflow spaces. in the There is now a liquid level inside the drum the one that corresponds to the inside diameter of the weir disc. Only when the product performance is shut down so far is that the flow rate of the filled swirl drain If space is not reached, the swirl breaks down, and the centrifuge drum can be returned to the initial setting be operated.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung, sind die Drallab flußräume mit auswechselbaren Deckscheiben versehen, in denen die Ablaufkanäle angeordnet sind. Dadurch läßt sich die Durchsatzleistung der Drallabflußräume auf einfache Weise durch Auswechseln der Deckscheiben verändern.In an advantageous embodiment, the twists are river areas provided with interchangeable cover plates, in which the drainage channels are arranged. This allows the throughput of the swirl drainage spaces to simple Change the way by changing the cover plates.

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.

Mit 1 ist in der Fig. die Zentrifugentrommel bezeichnet, deren Trommelinnenraum 2 durch eine Wehrscheibe 3 von der mit einem Schälorgan 4 versehenen Ablaufkammer 5 getrennt ist. Die Wehrscheibe 3 ist mit Drallabflußräumen 6 verse hen, die mit dem Trommelinnenraum 2 über Zulaufkanäle 7 und mit der Ablaufkammer 5 über Ablaufkanäle 8 verbunden sind. Während die Zulaufkanäle 7 in einen radial äußeren Bereich der Drallabflußräume 6 münden, gehen die Ablaufka näle 8 von einem zentralen Bereich aus. Die Ablaufkanäle 8 sind in auswechselbaren Deckscheiben 9 der Drallabflußräu me 6 vorgesehen. 1 with the centrifuge drum is in the Fig. Designated, the drum interior is 2 separated by a weir plate 3 from the peeling member 4 is provided with a flow chamber 5. The weir disk 3 is hen with swirl discharge spaces 6 , which are connected to the drum interior 2 via inlet channels 7 and to the outlet chamber 5 via outlet channels 8 . While the inlet channels 7 open into a radially outer area of the swirl discharge spaces 6 , the drain channels 8 proceed from a central area. The drainage channels 8 are provided in interchangeable cover plates 9 of the swirl outlet 6 .

Beim Anfahren der Schneckenzentrifuge sind die Drallab flußräume 6 zunächst leer. Die Produktleistung zur Zentri fugentrommel 1 wird nun so eingestellt, daß die abgetrenn te Flüssigkeitsmenge die maximale Durchsatzleistung der ungefüllten Drallabflußräume nicht übersteigt. Der Flüs sigkeitsspiegel im Trommelinnenraum 2 erreicht zunächst die Zulaufkanäle 7 der Drallabflußräume 6 und bei weiterem Anstieg deren Ablaufkanäle 8, über die die Flüssigkeit dann in die Ablaufkammer 5 gelangt. Ein in der Ablaufkam mer 5 vorgesehenes Schälorgan 4 ist dabei so eingestellt, daß der Flüssigkeitsspiegel in der Ablaufkammer 5 radial auswärts vom Ablaufkanal 8 liegt. Da die Drallabflußräume 6 nicht vollständig gefüllt sind, kann sich in ihnen kein Abflußdrall ausbilden, so daß nur ein geringer Durchfluß widerstand vorhanden ist. Die gesamte Flüssigkeitsmenge kann daher über den Ablaufkanal 8 in die Ablaufkammer 5 fließen, so daß die Position des Ablaufkanals 8 für den sich im Trommelinnenraum 2 einstellenden Flüssigkeitsspie gel maßgebend ist.When starting the screw centrifuge, the Drallab flow spaces 6 are initially empty. The product performance to centrifuge drum 1 is now set so that the separated amount of liquid does not exceed the maximum throughput of the unfilled swirl discharge spaces. The liquid level in the drum interior 2 first reaches the inlet channels 7 of the swirl outlet chambers 6 and, with further increase, the outlet channels 8 via which the liquid then reaches the outlet chamber 5 . A peeling member 4 provided in the drain chamber 5 is set such that the liquid level in the drain chamber 5 is located radially outward from the drain channel 8 . Since the swirl drainage spaces 6 are not completely filled, no drainage swirl can form in them, so that only a small flow resistance is present. The entire amount of liquid can therefore flow via the outlet channel 8 into the outlet chamber 5 , so that the position of the outlet channel 8 is decisive for the liquid spinning gel set in the interior of the drum 2 .

Sobald sich genügend Feststoff in der Zentrifugentrommel 1 angesammelt hat, um einen Feststoffverschluß zu bewirken, kann durch Erhöhung des Gegendruckes am Schälorgan 4 der Flüssigkeitsspiegel in der Ablaufkammer 5 soweit radial einwärts verschoben werden, daß sich die Drallabflußräume 6 vollständig auffüllen. Der sich ausbildende Drall führt zu einer signifikanten Erhöhung des Durchflußwiderstandes der Drallabflußräume 6, wodurch nur noch eine Teilmenge der Flüssigkeit vom Trommelinnenraum 2 über den Ablaufka nal 8 zur Ablaufkammer 5 gelangt, während die restliche Flüssigkeit über den Innendurchmesser der Wehrscheibe 3 fließt. Diese Aufteilung der Flüssigkeitsströme bleibt auch erhalten, wenn anschließend der Flüssigkeitsspiegel in der Ablaufkammer 5 wieder abgesenkt wird, so daß im Trommelinnenraum 2 der innere Flüssigkeitsspiegel erhalten bleibt. As soon as sufficient solids have accumulated in the centrifuge drum 1 to effect a solids closure, the liquid level in the discharge chamber 5 can be shifted radially inwards to such an extent by increasing the counterpressure on the peeling element 4 that the swirl discharge spaces 6 fill up completely. The swirl that forms leads to a significant increase in the flow resistance of the swirl discharge spaces 6 , as a result of which only a portion of the liquid from the drum interior 2 passes through the drainage channel 8 to the discharge chamber 5 , while the remaining liquid flows over the inner diameter of the weir disc 3 . This division of the liquid flows is also retained if the liquid level in the outlet chamber 5 is subsequently lowered again, so that the inner liquid level is retained in the interior 2 of the drum.

Erst wenn die Zulaufleistung soweit heruntergefahren wird, daß die Durchflußleistung der gefüllten Drallabflußräume 6 unterschritten wird, bricht der Drall zusammen. In der Zentrifugentrommel 1 stellt sich dann wieder der äußere Flüssigkeitsspiegel ein.Only when the feed power is reduced to such an extent that the flow rate of the filled swirl discharge spaces 6 falls below does the swirl break down. The outer liquid level is then set again in the centrifuge drum 1 .

Die Durchsatzleistung der Drallabflußräume 6 im gefüllten und ungefüllten Zustand läßt sich leicht variieren durch die Wahl der Durchmesser der Zu- und Ablaufkanäle 7, 8 so wie durch die Anzahl der in der Wehrscheibe 3 vorgesehenen Drallabflußräume 6. Die maximale Zahl der in der Wehr scheibe unterzubringenden Drallabflußräume wird durch die gewählten Dimensionierungen von Wehrscheibe und Drallab flußräumen begrenzt.The throughput of the swirl discharge spaces 6 in the filled and unfilled state can be varied slightly by the choice of the diameter of the inlet and outlet channels 7 , 8 and by the number of swirl discharge spaces 6 provided in the weir disk 3 . The maximum number of swirl discharge spaces to be accommodated in the weir disc is limited by the selected dimensions of the weir disc and swirl discharge spaces.

Bei Versuchen hat sich gezeigt, daß die maximale Durch satzleistung des gefüllten Drallabflußraumes etwa zwei Drittel der Leistung des ungefüllten Drallabflußraumes be trägt. Legt man die Drallabflußräume 6 nun so aus, daß die ungefüllten Drallabflußräume die gesamte Flüssigkeitsmenge durchlassen, die bei voller Produktzufuhr anfällt, so kann die Zentrifugentrommel mit dieser Leistung angefahren wer den, wobei sich der äußere Flüssigkeitsspiegel einstellt.Experiments have shown that the maximum throughput capacity of the filled swirl discharge chamber is about two thirds of the capacity of the unfilled swirl discharge chamber. If you lay out the swirl outflow spaces 6 so that the unfilled swirl outflow spaces let through the entire amount of liquid that is obtained when the product is fully supplied, the centrifuge drum can be started up with this power, the external liquid level being established.

Nachdem sich der Feststoffverschluß gebildet hat, wird durch kurzzeitiges Androsseln des Schälorgans 4 die Fül lung der Drallabflußräume 6 bewirkt. Jetzt fließt bei gleicher Zulaufleistung ein Drittel der abgetrennten Flüs sigkeit über den Innendurchmesser der Wehrscheibe 3, wo durch sich der innere Flüssigkeitsspiegel einstellt. Beide Flüssigkeitsspiegel lassen sich somit bei derselben Pro duktleistung einstellen.After the solid seal has formed, the filling of the swirl discharge spaces 6 is effected by briefly throttling the peeling element 4 . Now flows with the same feed rate a third of the separated liquid over the inner diameter of the weir plate 3 , where the internal liquid level is set by itself. Both liquid levels can thus be set with the same product performance.

Claims

Extends 1. sill plate for adjusting the level of liquid in solid bowl centrifugal drums of screw centrifuges, as characterized by that minde in the weir plate (3) least a swirl flow-down space (6) is provided, whose Sym metrieachse parallel and at a radial distance from the Rotati onsachse of the centrifuge drum (1) , and whose inlet channel ( 7 ) has a greater radial distance from the axis of rotation of the centrifuge drum ( 1 ) than its outlet channel ( 8 ), which is arranged on a radius that is larger than the radius on which the solids from the centrifuge drum ( 1 ) are drained, the inlet channel ( 7 ) with the drum interior ( 2 ) and the outlet channel ( 8 ) with an outlet chamber ( 5 ) of the centrifuge drum ( 1 ) being connected.

2. Weir disc according to claim 1, characterized in that the swirl discharge spaces ( 6 ) with interchangeable cover disc ben ( 9 ) are provided, in which the drain channels ( 8 ) are hen vorgese.