DE1632281B - Verstellbare Flüssigkeitszufuhr und Ableitungsvorrichtung für Vollmantelzentn fugen - Google Patents

Description

die Durchlaßöffnungen der radial äußeren Hülse heranreichen zu lassen.

Nach einer anderen Weiterbildung sind die Durchlaßöffnungen der radial äußeren Hülse wesentlich kleiner als die zugeordneten Durchlaßöffnungen in dem Verteilerrohr ausgebildet, wodurch die Geschwindigkeit der aus der Hülse austretenden Flüssigkeit verzögert oder gedrosselt werden kann, um mehr Zeit für die Ausscheidung der Flüssigkeit zu gewinnen.

Um mit einer Hülse im gleichen Abstand von der Welle der Zentrifuge zwei verschiedene radiale Höhenlagen der Durchlaßöffnungen zu erhalten, liegen zumindest in einer der Hülsen die Durchlaßöffnungen näher an einem ihrer Enden, so daß durch entsprechende Umkehrung der Hülse eine andere Höhenlage erreicht wird.

Eine beispielsweise Ausführungsform nach der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einem Axialschnitt eine Vollmantelzentrifuge mit Verteilerrohren,

F i g. 2 in einer perspektivischen Darstellung die in einem Verteilerrohr angeordneten Hülsen und Bauteile in einer auseinandergezogenen Ansicht,

F i g. 3 in einem Axialschnitt einen Abschnitt eines Verteilerrohres mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 4 in einer Seitenansicht eine Hülse mit Durchlaßöffnungen für die schwerere Flüssigkeit, wie sie bei dem Aufbau nach F i g. 3 vorgesehen ist, .

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 3,

F i g. 6 in einer teilweisen Schnittansicht den Rohrstutzen mit Flansch in Verbindung mit der Hülse für den Durchtritt der leichteren Flüssigkeit, wie sie in dem Aufbau nach F i g. 3 vorgesehen ist, und

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 der Fig. 3.

In einer allgemein als Gegenstrommischzentrifuge bekannten Vollmantelzentrifuge 10 ist die verstellbare Flüssigkeitszufuhr- und -ableitungsvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Zufuhrvorrichtung 11 eingebaut. Der Grundaufbau der Zentrifuge 10 ist bereits in dem Hauptpatent näher erläutert. In Fig. 1 ist ein Abschnitt einer drehbar gelagerten Trommelwelle 12 dargestellt, auf der eine Schleudertrommel 14 starr befestigt ist, die mit der Trommelwelle umläuft. In der Trommelwelle 12 sind entsprechende Durchlaßkanäle 16 und 18 für die Zufuhr einer schwereren Hauptflüssigkeit in die Schleudertrommel 14 und für die Ableitung davon abgetrennter leichterer Flüssigkeiten vorgesehen. In entsprechender Weise sind Durchlaßkanäle 20 und 22 für die Zufuhr einer leichteren Haupflüssigkeit in die Schleudertrommel 14 und zum Abziehen der schwereren, davon abgetrennten Flüssigkeit vorgesehen. Mit der leichteren oder schwereren Hauptflüssigkeit wird vor deren Zufuhr in die Zufuhrvorrichtung 11 eine Hilfsflüssigkeit vermischt. Demzufolge kann entweder der Durchlaßkanal 16 oder 20 für die Zufuhr der Hilfsflüssigkeit in die Zufuhrvorrichtung und der Durchlaßkanal 18 oder 22 zum Abziehen der Hilfsflüssigkeit benutzt werden.

Diese verstellbare Zufuhrvorrichtung 11 (Fig. 1 und 3) weist sich radial erstreckende Kanäle 30 auf, durch welche die Hauptflüssigkeit und die Hilfsflüssigkeit der Schleudertrommel 14 zugeführt werden.

Für die anderen Vorrichtungen 11 (Fig. 1) sind gleichfalls Kanäle 30 vorgesehen. Ferner ist jeweils ein Verteilerrohr 34 mit einer Bohrung 36 und über die Länge und den Umfang verteilten Durchlaßöffnungen 44 radial zwischen Trommelwelle und Außenmantel der Schleudertrommel angeordnet. Diese Durchlaßöffnungen in den Verteilerrohren münden in umgebende Ringkammern 28', die durch Trennwände 28, 29 gebildet werden, die in radialen

ίο Abständen voneinander konzentrisch zur Trommelwelle angeordnet und mit Durchlaßöffnungen versehen sind. Die Verteilerrohre sind durch entsprechende Aussparungen in diesen Trennwänden hindurchgeführt und an die zugehörigen Durchlaßkanäle der Trommelwelle angeschlossen.

In den Verteilerrohren 34 sind mehrere mit ihren Stirnseiten aneinanderliegende Hülsen angeordnet, die bezüglich ihres Außendurchmessers so ausgelegt sind, daß sie leicht in die Verteilerrohre 34 eingeschoben werden können. Von diesen Hülsen sind lediglich die beiden Hülsen 56 und 58 mit über den Umfang verteilten, in Abständen voneinander angeordneten Durchlaßöffnungen 60, 62 versehen, während die übrigen Hülsen geschlossen sind. Die Hülse 56 bildet dabei die äußere und die Hülse 58 die innenliegende Verteilerhülse.

Wie im Hauptpatent beschrieben ist, ändert sich die Anzahl der Hülsen mit der Anzahl von Flüssigkeitseinlaßstellen oder Sätzen von Durchlaßöffnungen 44 in den Verteilerrohren 34. Dabei ist die Zuordnung von Hülsen 56, 58, die für die Verteilung der Flüssigkeit vorgesehen sind, zu den anderen geschlossenen Hülsen so ausgelegt, daß die Durchlaßöffnungen 60, 62 in diesen Hülsen 56, 58 mit einem beliebigen Satz von Durchlaßöffnungen 44 in den Verteilerrohren in Übereinstimmung gebracht werden können, um an den jeweiligen Stellen der gleichen Zufuhrvorrichtung 11 die Zufuhr für die leichtere Flüssigkeitsphase und die schwerere Flüssigkeitsphase zur Schleudertrommel 14 zu ermöglichen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in F i g. 3 ist eine geschlossene Hülse 64 zwischen den beiden perforierten Hülsen 56, 58 angeordnet. Die geschlossenen Hülsen 66, 68, 70 und die weiteren, nicht dargestellten, geschlossenen Hülsen sind mit aneinanderliegenden Stirnseiten unterhalb der Hülse 58 angeordnet. Die Durchlaßöffnungen 60, 62 der Hülsen 56, 58 sind in diesem Falle mit der äußersten und der drittletzten Reihe von Durchlaßöffnungen 44 des Verteilerrohres 34 ausgerichtet. An der inneren Hülse 58 ist ein Rohrstutzen 72 mit einem Flansch 74 am radial innenliegenden Ende derart angeordnet, daß der Flansch radial innerhalb der ersten Durchlaßöffnungen 62 liegt und sich der Rohrabschnitt 73 zwischen diesen ersten und zweiten Durchlaßöffnungen 62, 60 erstreckt. Der Flansch 74 des Rohrstutzens 72 ist lösbar zwischen der geschlossenen Hülse 66 und der perforierten Hülse 58 eingesetzt. Das äußere Ende 75 des Rohrstutzens reicht bis zu einer vorbestimmten radialen Höhenlage in der Nähe der Trennzone für die durch den Durchlaßkanal 20 zuströmende Flüssigkeitsmischung.
Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, reicht das äußere freie Ende 75 des Rohrstutzens 72 bis kurz unterhalb der unteren Stirnfläche der Hülse 56. Zwischen dem Außenumfang des Rohrabschnitts 73 und der im Abstand davon befindlichen inneren Umfangsfläche der

Hülsen 56, 64 wird eine Ringkammer 76 ausgebildet, deren Funktion nachfolgend erläutert wird.

Der Flansch 74 des Rohrstutzens 72 greift eine Ringnut 77 (F i g. 2) an dem der Trommelwelle 12 näher liegenden Ende der Hülse 58 ein (Fig. 3 und 6). Der Außendurchmesser des Flansches 74 stimmt mit dem Außendurchmesser der Ringnut 77 überein, so daß dieser Flansch in die Ringnut paßt. Das Stirnende der sich anschließenden geschlossenen Hülse 66 legt sich gegen das Stirnende der Hülse 58 und gegen den Flansch 74, so daß eine flüssigkeitsdichte Anlage erreicht wird.

An Hand der F i g. 1 und 3 wird die Wirkungsweise der Vorrichtung näher erläutert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine leichtere Hauptflüssigkeit mit einer schwereren Hilfsflüssigkeit in einem gewünschten Verhältnis gemischt, wobei die Zufuhr der Flüssigkeit durch eine außerhalb der Zentrifuge befindliche Pumpe erfolgt. Die Mischung, die in der Form einer Dispersion vorliegen kann, wird in den Durchlaßkanal 20 der Trommelwelle gepumpt und gelangt in die verstellbare Flüssigkeitszufuhrvorrichtung 11. Die vollständige Mischung strömt durch den Rohrstutzen 72 radial in Richtung auf den Umfang der Schleudertrommel 14. Da die von der Zentrifuge 10 erzeugte Zentrifugalkraft auf die Mischung in den Verteilerrohren genauso wirkt wie auf die Flüssigkeit in der Schleudertrommel 14, erfolgt eine Trennung zwischen der leichteren Hauptflüssigkeit und der schwereren Hilfsflüssigkeit. Die letztere strömt radial nach außen in Richtung auf den Umfang der Schleudertrommel 14, während die leichtere Flüssigkeit nach innen in Richtung auf die Trommelwelle 12 zurückfließt. Die abgetrennte schwerere Hilfsflüssigkeit strömt durch die Durchlaßöffnungen 60 der äußeren Hülse 56, während die leichtere Hauptflüssigkeit durch die Ringkammer 76 zurück in Richtung auf die innenliegende Hülse 58 und die Durchlaßöffnungen 62 in die Schleudertrommel 14 geleitet wird. Der Rohrabschnitt 73 in Verbindung mit dem Flansch 74 trennt und isoliert dabei die leichtere Hauptflüssigkeit von der Mischflüssigkeit im Rohrstutzen 72, so daß diese Vorrichtung als wirksame Trennkammer arbeitet.

Die Länge des Rohrabschnittes 73 kann verändert werden, damit man eine maximale Trennwirkung einer Flüssigkeit von der Mischung, die radial nach außen durch den Rohrstutzen 72 strömt, erreicht oder die Trennwirkung steuern bzw. einstellen kann.

Wenn der Abstand zwischen den perforierten Hülsen 56 und 58 vergrößert oder verkleinert wird, so ist die Länge des Rohrabschnittes 73 zu verändern, so daß das äußere Ende 75 des Rohrstutzens nahe der neuen Trennzone für die Flüssigkeiten zum Liegen kommt. Damit der austauschbare Rohrstutzen 72 mit

ίο den austauschbaren Hülsen 56, 58 richtig zusammenwirkt und sich eine maximale Wirkung ergibt, ist der Rohrstutzen 72 den durch die Eigenschaften der zu trennenden Flüssigkeiten bestimmten Abständen der Hülsen 56, 58 voneinander anzupassen und jeweils ein Rohrstutzen 72 mit längerem oder kürzerem Rohrabschnitt 73 einzusetzen.

Wie aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich ist, sind die Durchlaßöffnungen 60 in der äußeren Hülse 56 näher am einen Ende liegend angeordnet. Dadurch besteht die Möglichkeit, mit einer Hülse 56 im gleichen radialen Abstand von der Trommelwelle 12 im Verteilerrohr 34 lediglich durch entsprechende Umkehrung dieser Hülse 56 zwei verschiedene radiale Höhenlagen der Durchlaßöffnungen 60 für den Durchtritt in die Schleudertrommel 14 vorzusehen. Die Hülse 56 kann wie in F i g. 3 oder 4 dargestellt eingesetzt werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Durchlaßöffnungen 60 in der äußeren Hülse 56 wesentlich kleiner als die Durchlaßöffnungen 44 im zugeordneten Verteilerrohr 34 ausgebildet. Dadurch werden mit der gleichen Hülse 56 zwei Trennhöhenlagen mit nur einer Durchlaßöffnung 44 im Verteilerrohr 34 ermöglicht. Ferner wird dadurch eine Einrichtung geschaffen, die Geschwindigkeit der aus der Hülse 56 in die Schleudertrommel austretenden Flüssigkeit zu verzögern oder zu drosseln, um mehr Zeit für die Ausscheidung der Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsmischung zu gewinnen. Die Austrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeiten in die Schleudertrommel 14 zu steuern und richtig einzustellen, ist besonders vorteilhaft an den Stellen, die nahe am Umfang der Schleudertrommel liegen, weil dort die Zentrifugalkraft am stärksten ist.

In den Hülsen sind Dichtungsringe 81 und Stifte 82 angeordnet, die zum leichteren Herausnehmen der einzelnen Hülsen dienen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 terschiedlicher Dichte mit in radialen Abständen Patentansprüche: voneinander zur Trommelachse konzentrischen, mit Durchlaßöffnungen versehenen Trennwänden in der

1. Verstellbare Flüssigkeitszufuhr- und Ablei- Schleudertrommel, in welcher durch Aussparungen tungsvorrichtung für Vollmantelzentrifugen zur S der Trennwände hindurchgeführte, radiale, sich zwi-Behandlung von Flüssigkeiten unterschiedlicher sehen Durchlaßkanälen der Trommelwelle und dem Dichte, mit in radialen Abständen voneinander Außenmantel der Schleudertrommel erstreckende zur Trommelachse konzentrischen, mit Durch- Verteilerrohre vorgesehen sind.

laßöffnungen versehenen Trennwänden in der Mit einer solchen in dem Hauptpatent 1 281 954

Schleudertrommel, in welcher durch Aussparun- io beschriebenen Vorrichtung können in der Mischgen der Trennwände hindurchgeführte, radiale, oder Trennzentrifuge nur zwei Flüssigkeiten versieh zwischen Durchlaßkanälen der Trommelwel- schiedener Dichte miteinander vermischt oder von-Ie und dem Außenmantel der Schleudertrommel einander getrennt werden. In der Praxis kommt es erstreckende Verteilerrohre vorgesehen sind, da- aber häufig vor, daß noch eine dritte Flüssigkeit mit durch gekennzeichnet, daß bei Anord- 15 behandelt werden soll, sei es, daß eine in einer Minung von auswechselbaren Hülsen in wenigstens schung enthaltene Flüssigkeit nach ihrer Abtrennung einem der an die zugehörigen Durchlaßkanäle der aus der Mischung mit einer anderen Flüssigkeit geWelle der Schleudertrommel angeschlossenen mischt werden soll, oder sei es, daß eine andere Mi-Verteilerrohre mit über deren Länge und Umfang schung oder Ausscheidung durchgeführt werden soll, verteilten, in die umgebenden Ringkammern 20 wozu mehrere Zentrifugen erforderlich sind,
mündenden Durchlaßöffnungen, nach Patent Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

1 281 954, erste und zweite, radial in einem Ab- Vorrichtung nach dem Hauptpatent so weiterzubilstand voneinander angeordnete Durchlaßöffnun- den, daß die gleiche Zentrifuge durch geringfügige gen (60, 62) in je einer der Hülsen (56, 58) vor- Abänderung in den radialen Verteilerrohren vielseitigesehen sind und daß ein Rohrstutzen (72) mit 25 ger, vor allem aber auch zur gleichzeitigen Behandeinem Flansch (74) am radial innenliegenden lung von drei oder mehr Flüssigkeiten zu Misch-Ende derart angeordnet ist, daß der Flansch ra- oder Trennzwecken verwendbar ist.
dial innerhalb der ersten Durchlaßöffnungen (62) Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht,

liegt und sich der Rohrabschnitt (73) zwischen daß bei Anordnung von auswechselbaren Hülsen in diesen ersten und zweiten Durchlaßöffnungen er- 30 wenigstens einem der an die zugehörigen Durchlaßstreckt. ■ kanäle der Welle der Schleudertrommel angeschlos-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- senen Verteilerrohre mit über deren Länge und Umkennzeichnet, daß der Rohrstutzen (72) mit sei- fang verteilten, in die umgebenden Ringkammern münnem Flansch (74) austauschbar und flüssigkeits- denden Durchlaßöffnungen, nach Patent 1 281 954, dicht zwischen zwei Hülsen (58, 66) einsetzbar 35 erste und zweite, radial in einem Abstand vonist, einander angeordnete Durchlaßöffnungen in je einer

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- der Hülsen vorgesehen sind und daß ein Rohrstutzen kennzeichnet, daß die der Welle (12) näher lie- mit einem Flansch am radial innenliegenden Ende gende Hülse (58) an ihrem der Welle zugekehrten derart angeordnet ist, daß der Flansch radial innerEnde eine Ringnut (77) aufweist, in welche der 40 halb der ersten Durchlaßöffnungen liegt und sich der Flansch (74) des Rohrstutzens (72) dichtend ein- Rohrabschnitt zwischen diesen ersten und zweiten greift und zusammen mit der restlichen Stirnsei- Durchlaßöffnungen erstreckt.

tenfläche der Hülse (58) eine Anschlagfläche für Durch die Anordnung auswechselbarer Hülsen

die benachbarte Hülse (66) bildet. kann ohne nennenswerten Aufwand eine vorhandene

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 45 Zentrifuge für die Behandlung von zwei Flüssigkeiten bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrab- so umgebaut werden, daß damit auch drei oder mehschnitt (73) des zentralen Rohrstutzens (72) mit rere Flüssigkeiten gemischt oder voneinander geseinem radial äußeren Ende (75) bis nahe an die trennt werden können. Der Rohrstutzen mit Flansch Durchlaßöffnungen (60) der radial äußeren Hülse bildet dabei eine Trennkammer innerhalb der Hül-(56) heranreicht. 50 sen, in der z. B. eine leichtere Flüssigkeit von einer

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Mischflüssigkeit abgetrennt wird. Um eine maximale bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch- Trennwirkung zu erreichen, kann die Länge des laßöffnungen (60) der radial äußeren Hülse (56) Rohrstutzens verändert werden.

wesentlich kleiner als die zugeordneten Durch- Zweckmäßigerweise ist der Rohrstutzen mit einem

laßöffnungen (44) in dem Verteilerrohr (34) aus- 55 Flansch austauschbar und flüssigkeitsdicht zwischen

gebildet sind. zwei Hülsen einsetzbar. Dadurch ist es möglich, die

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Hülsen so auszubilden, daß für den Umbau der Zenbis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in trifuge lediglich der Rohrstutzen mit Flansch zwieiner der Hülsen (56, 58) die Durchlaßöffnungen sehen zwei Hülsen eingesetzt zu werden braucht, näher an einem ihrer Enden liegen. 60 Vorteilhafterweise weist hierzu die der Welle näher

liegende Hülse an ihrem der Welle zugekehrtem Ende eine Ringnut auf, in welche der Flansch des

Rohrstutzens dichtend eingreift und zusammen mit

der restlichen Stirnseitenfläche der Hülse eine An-65 schlagfläche für die benachbarte Hülse bildet.

Die Erfindung betrifft eine verstellbare Flüssig- Zur Erzielung einer wirksamen Trennkammer ist

keitszufuhr- und Ableitungsvorrichtung für Vollman- es vorteilhaft, den Rohrabschnitt des zentralen Rohrtelzentrifugen zur Behandlung von Flüssigkeiten un- Stutzens mit seinem radial äußeren Ende bis nahe an