DE1059841B - Stillstehende Zu- oder Ableitung fuer Zentrifugen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge, bei der mindestens eine feststehende Zu- oder Ableitung gegenüber der rotierenden Trommel abzudichten ist. Die durch eine solche Leitung geförderte Flüssigkeit kann die unbehandelte Schleuderflüssigkeit, eine ihrer Komponenten oder auch eine Hilfsflüssigkeit sein.

Die Erläuterung der Erfindung erfolgt nachstehend an einer Zentrifugaltrommel zum Konzentrieren und Auswaschen von Feststoffen, wie sie z. B. in der Stärkeindustrie verwendet werden. Bei diesen Trommeln werden die konzentrierten Feststoffe durch Kanäle abgeleitet, die vom äußeren Teil des Trommelinnenraumes ausgehen und in deren Mündungen auswechselbare Düsen eingesetzt sind, während die spezifisch leichtere Trägerflüssigkeit die Trommel in der Nähe der Trommelachse verläßt. Die Ableitkanäle für das Konzentrat können durch die Trommelvvand direkt nach außen führen; sie können aber auch aus Röhrchen bestehen, die in einem kleineren radialen Abstand von der Trommelachse ausmünden.

Das Auswaschen der Feststoffe wird durch Einleiten von Frischwasser in den äußeren Teil des Konzentrierraumes bewirkt. Die dafür vorgesehenen Zuführungsröhrchen enden in der Nähe der Ableitkanäle für das Konzentrat. Die Menge des Waschwassers wird so bemessen, daß ein nach innen gerichteter Frischwasserstrom entsteht, der sich mit der Trägerflüssigkeit vereinigt und mit dieser durch den in der Nähe der Trommelachse gelegenen Auslaß austritt. Die nach außen geschleuderten Feststoffe müssen den nach innen gerichteten Frischwasserstrom passieren, wobei die ihnen anhaftende Trägerflüssigkeit durch Frischwasser ersetzt wird. Gleichzeitig werden etwaige spezifisch leichtere Verunreinigungen von der Waschflüssigkeit mitgenommen. Die Feststoffe treten also gewaschen mit einem Teil des Frischwassers durch die Düsen aus der Trommel aus.

Es ist bekannt, daß bei gleichen Bodendrücken zweier Flüssigkeiten die Höhen der Flüssigkeitssäulen zueinander im umgekehrten Verhältnis stehen wie ihre spezifischen Gewichte. Da bei Düsenzentrifugen der Einlauf für das Schleudergut und der Einlauf für das Waschwasser in der Nähe der Trommelachse liegen, d. h. die Höhen der Flüssigkeitssäulen nicht sehr voneinander verschieden sind, kann wegen des höheren spezifischen Gewichts der Feststoffe der Druck der Suspension auf die Austrittöffnungen der Wasserzuführungsröhrchen wesentlich größer sein als der Druck des Frischwassers in den Röhrchen. Um diesen Überdruck überwinden und die Masse der Feststoffe aufwirbeln zu können, muß das Waschwasser unter zusätzlichem Druck in die Trommel eingeleitet werden. Dies macht eine dichte Anordnung der still-Stillstehende Zu- oder Ableitung
für Zentrifugen

Anmelder:

Westfalia Separator A. G.,
Oelde (Westf.)

Heinz Huster, Clarholz (Westf.),
ist als Erfinder genannt worden

stehenden Einlaßvorrichtung gegenüber der rotieren-

ao den Trommel erforderlich. Neben der Sicherstellung des Überdrucks fällt einer solchen Dichtung die Aufgabe zu, das Vermischen des Waschwassers mit anderen Flüssigkeiten in der Trommel zu verhindern.
Es ist bekannt, stillstehende und rotierende Teile mittels nachgiebiger Packungen dicht miteinander zu verbinden, wobei die stillstehende Packung den rotierenden Teil konzentrisch umfaßt und auf mechanische Weise oder durch den Druck der abzudichtenden Flüssigkeit vorgespannt und gegen den rotierenden Trommelteil gepreßt wird. Da die schleifende Fläche relativ groß ist und die Packung wegen ihrer festen Einspannung bei radialen Schwingungen der Trommel seitlich nicht ausweichen kann, ist ihr Verschleiß groß, so daß eine sichere Abdichtung nicht lange gewährleistet ist.

Um diesen Verschleiß herabzusetzen, sind solche Packungen schon so angeordnet worden, daß sie die Pendelbewegungen der rotierenden Trommel mitmachen. Zu diesem Zweck wurden am Trommelhals Kugellager vorgesehen, deren äußere Lagerschalen von einer Kugellagerhülse gehalten werden, mit der gleichzeitig auch das feststehende Anschlußstück der Zu- oder Ableitung mit der eingelegten Packung starr verbunden ist. Bei radialen Schwingungen der Trommel führt die Kugellagerhülse — und damit auch das Anschlußstück mit der Packung — die gleichen Bewegungen aus, so daß die Packung immer mit gleichbleibendem Druck am rotierenden Trommelhals anliegt. Damit die Schwingungen des Anschluß-Stückes nicht auf die festverlegte: Zu- oder Ableitung übertragen werden, ist ein flexibler Metallschlauch zwischengeschaltet.

Diese Konstruktion ist kostspielig, erschwert den Zusammenbau und das Zerlegen der Zentrifuge und

«tk 909 557/175

die Auflagefläche der Packung am rotierenden Teil ist nach wie vor groß.

Es sind auch Stirnflächenabdichtungen bekannt, bei denen eine feststehende Scheibe aus Kohle oder einem anderen weichen Material auf einer mit der Trommel umlaufenden Lauffläche aus Hartmetall schleift. Diese Abdichtungen erfordern aber nicht nur exakt plan geschliffene Flächen, sondern es muß auch eine ebene Auflage beider Teile gewährleistet sein, wenn sich während des Betriebes die Drehachse der Trommel von der Symmetrieachse der ruhenden Trommel abweichend einstellt. Für diese Anpassung sind bei Stirnflächenabdichtungen ebenfalls flexible Metallschläuche vorgesehen.

Bei dieser Art der Abdichtung ist es aber nicht zu vermeiden, daß sich im Laufe der Zeit im weicheren Material Schleifnuten und Riefen bilden, die eine vollkommene Abdichtung verhindern.

Man ist deshalb immer mehr zu Manschettendichtungen übergegangen, die relativ billig und leicht auswechselbar anzubringen sind und je nach Ausbildung der Dichtlippe eine kleine Auflagefläche und eine hohe Eigenelastizität aufweisen. Wo sie bisher verwendet wurden, sind sie mit ihrem Befestigungsflansch entweder in einem feststehenden Teil eingespannt und schleifen an einem rotierenden oder sie sind an der Trommel befestigt und schleifen rotierend an einem feststehenden unbeweglichen Zu- oder Ablaufrohr. Ungenaues Zentrieren der feststehenden Zu- und Ableitung, schlechtes Auswuchten der Trommel und alle die Lage der Drehachse beeinflussenden Faktoren wirken sich auch auf diese Dichtung verschleißend aus und machen die Zu- oder Ableitung einer Flüssigkeit unter Druck und ihre Abdichtung gegenüber anderen Flüssigkeiten zunichte.

Das Zentrieren der stillstehenden und rotierenden Teile zueinander kann nur bei ruhender Trommel durchgeführt werden. Nun kann aber durch die Kreiselkräfte die Drehachse-der rotierenden Trommel von der Lage der Symmetrieachse der ruhenden Trommel erheblich abweichen, d. h. daß auch nach genauem Zentrieren der stillstehenden Dichtmanschette und sorgfältigem Auswuchten der Trommel während des Betriebes ein beachtlicher einseitiger Druck auf die Dichtung entstehen kann. Auch der von einem Riementrieb auf die Antriebspindel ausgeübte einseitige Zug hat einen einseitigen Verschleiß der feststehenden Dichtung zur Folge.

Bei rotierbar angeordneten Dichtmanschetten wirkt sich die Schräglage der Drehachse als Verschleiß auf den ganzen Umfang der Dichtung aus.

Umlaufende Unwuchten rufen bei rotierbar angeordneten Dichtungen einen einseitigen Verschleiß und bei feststehend angeordneten Dichtungen einen Verschleiß auf dem ganzen Umfang der Dichtung hervor. Solche Unwuchten können auch bei gut ausgewuchteten Trommeln während des Betriebes entstehen. Vor allem bei Düsenzentrifugen können durch Verstopfen einzelner Düsen radiale Schwingungen der Trommel von erheblicher Schwingungsweite auftreten. Der Verschleiß von Manschettendichtungen ist deshalb bei diesem Zentrifugentyp besonders hoch. Verschlissene Dichtungen vereiteln aber z. B. den Waschprozeß, weil das Waschwasser bereits von seinem Einlaufraum in den Trennraum der Trommel übertritt und den äußeren Teil des Konzentrierraumes nicht erreicht. Da Undichtheiten während des Betriebes nicht direkt wahrgenommen werden können, kann es vorkommen, daß zum Auswechseln der Dichtung der Schleuderbetrieb erst unterbrochen wird, nachdem sich bereits eine größere Menge ungewaschenen Konzentrats in einem Sammelbottich mit gewaschenem Konzentrat vermischt hat.

Die Erfindung bezweckt, den Verschleiß von Manschettendichtungen herabzusetzen, um damit die Durchführung eines ungestörten Schleuderbetriebes für einen längeren Zeitraum sicherzustellen. Die Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die stillstehende, gegenüber der rotierenden ίο Trommel abzudichtende Zu- oder Ableitung nach allen Seiten radial nachgiebig ausgebildet ist und somit den Änderungen der Lage der Drehachse weitgehend folgen kann.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Abb. 1 einen Schnitt durch eine Düsenzentrifuge

mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Einrichtung bei einer mit der Trommel rotierenden und den Frischwasserzulauf abdichtenden Manschettendichtung,

Abb. 2 die Einrichtung nach Abb. 1 in vergrößerter Darstellung und

Abb. 3 die Einrichtung gemäß der Erfindung mit einer außerhalb der Trommel am stillstehenden Zulauf für das Schleudergut angeordneten und am rotierenden Trommelhals schleifenden Manschettendichtung.

Trommelunterteil 1 und -oberteil 2 sind mittels des Verschlußringes 3 miteinander verbunden. Das zu behandelnde Schleudergut wird durch Kanäle 4 einer feststehenden Zulaufeinrichtung der rotierenden Trommel zugeführt. Für die Ableitung des Konzentrats sind Ableitröhrchen 5 vorgesehen, in deren Ausmündungen auswechselbare Düsen 6 eingesetzt sind. Die nach innen strömende Trägerflüssigkeit wird von feststehenden Schälkanälen 7 erfaßt und aus der Trommel gefördert. Das Waschwasser zum Auswaschen der Feststoffe gelangt durch einen ebenfalls feststehenden Kanal 8 in den Verteilerraum 9 und von dort durch Röhrchen 10 in den äußeren Teil des Konzentrierraumes. Das Abdichten der rotierenden Trommel gegenüber dem stillstehenden Zulaufrohr für das unter Druck zugeführte Waschwasser erfolgt mittels der Manschettendichtung 11, die in den mit der Trommel umlaufenden Verteiler fest eingespannt ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sich die Dichtlippe 12 bei Unterbrechung der Waschwasserzufuhr unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft vom Zulaufrohr abhebt, wodurch ein Heißlaufen und damit die völlige Zerstörung der trockenen Dichtmanschette verhindert wird. Beim Auffüllen des Verteilerraumes 9 mit unter Druck stehendem Waschwasser legt sich die Dichtlippe 12 wieder abdichtend an das Zulaufrohr an.

Um den bei Verlagerung der Drechachse auftretenden Verschleiß der Dichtung 11 herabzusetzen, ist der untere Teil 13 des Zulaufrohres mit dem aus der Trommel herausführenden oberen Teil 14, der im Ausführungsbeispiel vom Greiferschaft gebildet wird, radial nachgiebig verbunden. Der scheibenförmige Flansch 15 ist in Ringe 16, 17 aus Weichgummi eingebettet, die ein seitliches Ausschwenken des unteren Rohrteiles 13 nach allen Seiten gestatten. Die elastischen Ringe dienen gleichzeitig als Dichtung. Der obere und untere Teil des Zulaufrohres sowie die elastischen Ringe werden durch einen mittels Schrauben 18 am oberen Rohrteil befestigten Flansch 19 zusammengehalten. Zweckmäßig ist der Ringflansch 15 außen ballig gedreht und mit geringem Spiel in den oberen Teil des Zulaufrohres eingesetzt.

Abb. 3 zeigt eine stillstehende, gegenüber dem rotierenden Trommelhals abgedichtete Zulaufeinrichtung, die in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildet ist. Im Gegensatz zur Ausführungsform nach Abb. 2 ist hier die Dichtmanschette 11 nicht rotierbar angeordnet. Die Dichtlippe 12 schleift in diesem Fall am rotierenden Trommelhals 20. Das Rohrende 13 ist mit der feststehenden Verlängerung 14 in der gleichen Weise wie in Abb. 2 nachgiebig verbunden. Ein Heißlaufen der Dichtmanschette wird bei diesem Ausführungsbeispiel dadurch vermieden, daß sich die Mulde der Dichtmanschette mit Schleuderflüssigkeit füllt, so daß der schleifende Teil auch bei Unterbrechung der Schleudergutzufuhr dauernd unter Flüssigkeit steht.

Claims (3)

Patentansprüche-.

1. Stillstehende Zu- oder Ableitung für Zentrifugen, die mittels einer Manschettendichtung mit der rotierenden Trommel dicht verbunden ist, da-

durch gekennzeichnet, daß die aus einem Rohr bestehende Zu- oder Ableitung an ihrer äußeren oder nach außen führenden Verlängerung allseitig schwenkbar angeordnet ist.

2. Stillstehende Zu- oder Ableitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Rohr (13) einen äußeren Ringflansch (15) aufweist, der beiderseits mittels elastischer Ringe (16, 17) in der Rohrverlängerung (14) nachgiebig eingespannt ist.

3. Stillstehende Zu- oder Ableitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringflansch (15) ballig gedreht und mit geringem Spiel in den die Leitung verlängernden Teil (14) eingesetzt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 681 680;
britische Patentschriften Nr. 508 182, 608 808.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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