DE1632281C - Verstellbare Flüssigkeitszufuhr- und Ableitungsvorrichtung für Vollmantelzentrifugen - Google Patents

Description

Die hrfindung betrifft eine verstellbare Flüssigkeitszufuhr- und Ableitungsvorrichtung für Vollmantelzentrifuge!) zur Behandlung von. Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte mit in radialen Abständen voneinander zur Trommelachse konzentrischen, mit Durchlaßöffnungen versehenen Trennwänden in der Schleudertrommel, in welcher durch Aussparungen der Trennwände hindurchgeführte, radiale, sich zwischen Durchlaßkanälen der Trommelwelle und dein Außenmantel der Schleudertrommel erstreckende Verteilerrohre vorgesehen sind.
.Mit einer solchen in dem Hauptpatent 1281954

ίο beschriebenen Vorrichtung können in der Mischoder Trennzentrifuge nur zwei Flüssigkeiten verschiedener Dichte miteinander vermischt oder voneinander getrennt werden. In der Praxis kommt es aber häufig vor, daß noch eine dritte Flüssigkeit mit behandelt werden soll, sei es, daß eine in einer Mischung enthaltene Flüssigkeit nach ihrer Abtrennung aus der Mischung mit einer anderen Flüssigkeit gemischt werden soll, oder sei es, daß eine andere Mischung oder Ausscheidung durchgeführt werden soll, wozu mehrere Zentrifugen erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dem Hauptpatent so weiterzubilden, daß die gleiche Zentrifuge durch geringfügige Abänderung in den radialen Verteilerrohren vielseitiger, vor allem aber auch zur gleichzeitigen Behandlung von drei oder mehr Flüssigkeiten zu Mischoder Trennzwecken verwendbar ist.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß bei Anordnung von auswechselbaren Hülsen in wenigstens einem der an die zugehörigen Durchlaßkanäle der Welle der Schleudertrommel angeschlossenen Verteilerrohre mit über deren Länge und Umfang verteilten, in die umgebenden Ringkammern mündenden Durchlaßöffnungen, nach Patent 1 281 954, erste und zweite, radial in einem Abstand voneinander angeordnete Durchlaßöffnungen in je einer der Hülsen vorgesehen sind und daß ein Rohrstutzen mit einem Flansch am radial innenliegenden Ende derart angeordnet ist, daß der Flansch radial innerhalb der ersten Durchlaßöffnungen liegt und sich der Rohrabschnitt zwischen diesen ersten und zweiten Durchlaßöffnungen erstreckt.

Durch die Anordnung auswechselbarer Hülsen kann ohne nennenswerten Aufwand eine vorhandene Zentrifuge für die Behandlung von· zwei Flüssigkeiten so umgebaut werden, daß damit auch drei oder mehrere Flüssigkeiten gemischt oder voneinander getrennt werden können. Der Rohrstutzen mit Flansch bildet dabei eine Trennkammer innerhalb der Hülsen, in der z. B. eine leichtere Flüssigkeit von einer Mischflüssigkeit abgetrennt wird. Um eine maximale Trennwirkung zu erreichen, kann die Länge des Rohrstutzens verändert werden.

Zweckmäßigerweise ist der Rohrstutzen mit einem Flansch austauschbar und flüssigkeitsdicht zwischen zwei Hülsen einsetzbar. Dadurch ist es möglich, die Hülsen so auszubilden, daß für den Umbau der Zentrifuge lediglich der Rohrstutzen mit Flansch zwischen zwei Hülsen eingesetzt zu werden braucht.

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-

6g schlagfläehe für die benachbarte Hülse bildet.

Zur Erzielung einer wirksamen Trennkammcr ist es vorteilhaft, den Rohrabschnitt des zentralen Rolirslut/ens mit seinem radial äußeren linde bis nahe an

3 4

die Durchlaßöffnungen der radial äußeren Hülse her- Für die anderen Vorrichtungen 11 (Fig. 1) sind

anreichen zu lassen. gleichfalls Kanäle 30 vorgesehen. Ferner ist jeweils

Nach einer anderen Weiterbildung sind die Durch- ein Verteilerrohr 34 mit einer Bohrung 36 und über

laßöffnungen der radial äußeren Hülse wesentlich die Länge und den Umfang verteilten Durchlaßöff-

kleiner als die zugeordneten Durchlaßöffnungen in 5 nungen 44 radial zwischen Trommelwelle und

dem Verteilerrohr ausgebildet, wodurch die Ge- Außenmantel der Schleudertrommel angeordnet,

schwindigkeit der aus der Hülse austretenden Flüs- Diese Durchlaßöffnungen in den Verteilerrohren

sigkeit verzögert oder gedrosselt werden kann, um münden in umgebende Ringkammern 28', die durch

mehr Zeit für die Ausscheidung der Flüssigkeit zu Trennwände 28, 29 gebildet werden, die in radialen

gewinnen. io Abständen voneinander konzentrisch zur Trommel-

Um mit einer Hülse im gleichen Abstand von der welle angeordnet und mit Durchlaßöffnungen verse-

Welle der Zentrifuge zwei verschiedene radiale Hö- hen sind. Die Verteilerrohre sind durch entsprechen-

henlagen der Durchlaßöffnungen zu erhalten, liegen de Aussparungen in diesen Trennwänden hindurch-

zumindest in einer der Hülsen die Durchlaßöffnun- geführt und an die zugehörigen Durchlaßkanäle der

gen näher an einem ihrer Enden, so daß durch ent- 15 Trommelwelle angeschlossen.

sprechende Umkehrung der Hülse eine andere Hö- In den Verteilerrohren 34 sind mehrere mit ihren

henlage erreicht wird. Stirnseiten aneinanderliegende Hülsen angeordnet,

Eine beispielsweise Ausführungsform nach der Er- die bezüglich ihres Außendurchmessers so ausgelegt findung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen sind, daß sie leicht in die Verteilerrohre 34 eingenäher erläutert. Es zeigt 20 schoben werden können·. Von diesen Hülsen sind Ie-

F i g. 1 in einem Axialschnitt eine Vollmantelzen- diglich die beiden Hülsen 56 und 58 mit über den

trifuge mit Verteilerrohren, Umfang verteilten, in Abständen voneinander an-

F i g. 2 in einer perspektivischen Darstellung die in geordneten Durchlaßöffnungen 60, 62 versehen,

einem Verteilerrohr angeordneten Hülsen und Bau- während die übrigen Hülsen geschlossen sind. Die

teile in einer auseinandergezogenen Ansicht, 25 Hülse 56 bildet dabei die äußere und die Hülse 58

F i g. 3 in einem Axialschnitt einen Abschnitt eines die innenliegende Verteilerhülse.

Verteilerrohres mit der erfindungsgemäßen Vorrich- Wie im Hauptpatent beschrieben ist, ändert sich

tung, die Anzahl der Hülsen mit der Anzahl von Flüssig-

Fig.4 in einer Seitenansicht eine Hülse mit keitseinlaßstellen oder Sätzen von Durchlaßöffnun-

Durchlaßöffnungen für die schwerere Flüssigkeit, wie 30 gen 44 in den Verteilerrohren 34. Dabei ist die

sie bei dem Aufbau nach F i g. 3 vorgesehen ist, -_% Zuordnung von Hülsen 56, 58, die für die Verteilung

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in der Flüssigkeit vorgesehen sind, zu den anderen ge-

F i g. 3, schlossenen Hülsen so ausgelegt, daß die Durchlaß-

F i g. 6 in einer teilweisen Schnittansicht den Rohr- Öffnungen 60, 62 in diesen Hülsen 56, 58 mit einem

stutzen mit Flansch in Verbindung mit der Hülse für 35 beliebigen Satz von Durchlaßöffnungen 44 in den

den Durchtritt der leichteren Flüssigkeit, wie sie in Verteilerrohren in Übereinstimmung gebracht wer-

dem Aufbau nach F i g. 3 vorgesehen ist, und den können, um an den jeweiligen Stellen der

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 der gleichen Zufuhrvorrichtung 11 die Zufuhr für die

Fig. 3. leichtere Flüssigkeitsphase und die schwerere Flüs-

In einer allgemein als Gegenstrommischzentrifuge 40 sigkeitsphase zur Schleudertrommel 14 zu ermög-

bekannten Vollmantelzentrifuge 10 ist die verstellba- liehen.

re Flüssigkeitszufuhr- und -ableitungsvorrichtung mit Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einer erfindungsgemäßen Zufuhrvorrichtung 11 ein- F i g. 3 ist eine geschlossene Hülse 64 zwischen den gebaut. Der Grundaufbau der Zentrifuge 10 ist be- beiden perforierten Hülsen 56, 58 angeordnet. Die reits in dem Hauptpatent näher erläutert. In F i g. 1 45 geschlossenen Hülsen 66, 68, 70 und die weiteren, ist ein Abschnitt einer drehbar gelagerten Trommel- nicht dargestellten, geschlossenen Hülsen sind mit welle 12 dargestellt, auf der eine Schleudertrommel aneinanderliegenden Stirnseiten unterhalb der Hülse 14 starr befestigt ist, die mit der Trommelwelle um- 58 angeordnet. Die Durchlaßöffnungen 60, 62 der läuft. In der Trommelwelle 12 sind entsprechende Hülsen 56, 58 sind in diesem Falle mit der äußersten Durchlaßkanäle 16 und 18 für die Zufuhr einer 50 und der drittletzten Reihe von Durchlaßöffnungen 44 schwereren Hauptflüssigkeit in die Schleudertrommel des Verteilerrohres 34 ausgerichtet. An der inneren 14 und für die Ableitung davon abgetrennter leichte- Hülse 58 ist ein Rohrstutzen 72 mit einem Flansch rer Flüssigkeiten vorgesehen. In entsprechender Wei- 74 am radial innenliegenden Ende derart angeordnet, se sind Durchlaßkanäle 20 und 22 für die Zufuhr daß der Flansch radial innerhalb der ersten Durcheiner leichteren Haupflüssigkeit in die Schleuder- 55 laßöffnungen 62 liegt und sich der Rohrabschnitt 73 trommel 14 und zum Abziehen der schwereren, da- zwischen diesen ersten und zweiten Durchlaßöffnunvon abgetrennten Flüssigkeit vorgesehen. Mit der gen 62, 60 erstreckt. Der Flansch 74 des Rohrstutleichteren oder schwereren Hauptflüssigkeit wird vor zens 72 ist lösbar zwischen der geschlossenen Hülse deren Zufuhr in die Zufuhrvorrichtung 11 eine Hilfs- 66 und der perforierten Hülse 58 eingesetzt. Das äuflüssigkeit vermischt. Demzufolge kann entweder der 60 ßere Ende 75 des Rohrstutzen« reicht bis zu einer Durchlaßkanal 16 oder 20 für die Zufuhr der Hilfs- vorbestimmten radialen Höhenlage in der Nähe der flüssigkeit in die Zufuhrvorrichtung und der Durch- Trennzone für die durch den Durchlaßkanal 20 zulaßkanal 18 oder 22 zum Abziehen der Hilfsflüssig- strömende Flüssigkeitsmischung,
keit benutzt werden. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, reicht das äußere

Diese verstellbare Zufuhrvorrichtung 11 (Fig. 1 65 freie Ende 75 des Rohrstutzens 72 bis kurz unterhalb

und 3) weist sich radial erstreckende Kanäle 30 auf, der unteren Stirnfläche der Hülse 56. Zwischen dem

durch welche die Hauptflüssigkeit und die Hilfsflüs- Außenumfang des Rohrabschnitts 73 und der im Ab-

sigkeit der Schleudertrommel 14 zugeführt werden. stand 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 (F i g. 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)

Patentansprüche:

1. Verstellbare Flüssigkeitszufuhr- und Ableitungsvorrichtung für Vollmantelzentrifugen zur Behandlung von Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, mit in radialen Abständen voneinander zur Trommelachse konzentrischen, mit Durchlaßöffnungen versehenen Trennwänden in der Schleudertrommel, in welcher durch Aussparungen der Trennwände hindurchgeführte, radiale, sich zwischen Durchlaßkanälen der Trommelwelle und dem Außenmantel der Schleudertrommel erstreckende Verteilerrohre vorgesehen¹ sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von auswechselbaren Hülsen in wenigstens einem der an die zugehörigen Durchlaßkanäle der Welle der Schleudertrommel angeschlossenen Verteilerrohre mit über deren Länge und Umfang verteilten, in die umgebenden Ringkammern mündenden Durchlaßöffnungen, nach Patent 1 281 954, erste und zweite, radial in einem Abstand voneinander angeordnete Durchlaßöffnungen (60, 62) in je einer der Hülsen (56, 58) vorgesehen sind und daß ein Rohrstutzen (72) mit einem Flansch (74) am radial innenliegenden Ende derart angeordnet ist, daß der Flansch radial innerhalb der ersten Durchlaßöffnungen (62) liegt und sich der Rohrabschnitt (73) zwischen diesen ersten und zweiten Durchlaßöffnungen erstreckt.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (72) mit seinem Flansch (74) austauschbar und flüssigkeitsdicht zwischen zwei Hülsen (58, 66) einsetzbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Welle (12) näher liegende Hülse (58) an ihrem der Welle zugekehrten Ende eine Ringnut (77) aufweist, in welche der Flansch (74) des Rohrstutzens (72) dichtend eingreift und zusammen mit der restlichen Stirnseitenfläche der Hülse (58) eine Anschlagfläche für die benachbarte Hülse (66) bildet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (73) des zentralen Rohrstutzens (72) mit seinem radial äußeren Ende (75) bis nahe an die Durchlaßöffnungen (60) der radial äußeren Hülse (56) heranreicht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnungen (60) der radial äußeren Hülse (56) wesentlich kleiner als die zugeordneten Durchlaßöffnungen (44) in dem Verteilerrohr (34) ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in einer der Hülsen (56, 58) die Durchlaßöffnungen näher an einem ihrer Finden liegen.