DE1788790U - Zentrifuge zum kontinuierlichen trennen von feststoff-fluessigkeitsgemischen, insbesondere zuckerzentrifuge. - Google Patents

Description

• Fichtenstraße 75/91.

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  "Zentrifuge zum kontinuierlichen Trennen von Feststoff-

  Flüssigkeitsgemischen, insbesondere Zuckerzentrifuge".

  Die Erfindung bezieht sich auf eine zum kontinu-

  ierlichen Trennen von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen be-

  stimmte, hauptsächlich für die Aufbereitung von Zuckermassen dienende Zentrifuge, die mit einer um eine vertikale Achse umlaufend anzutreibenden, sich von unten nach oben erweiternden Zentrifugentrommel sowie zwei zu letzterer konzentrisch angeordneten Ringkammern versehen ist, die durch eine an den oberen Trommelrand herangeführte Zwischenwand voneinander getrennt sind und deren innere die durch die Trommelöffnungen abgeschiedene Flüssigkeit und deren äußere die über den Trommelrand austretenden Feststoffe aufnimmt. Bei den bekannten Zentrifugen obiger Art besteht die Schwierigkeit, an dem zwischen dem oberen Trommelrand und der die beiden Ringkammern voneinander trennenden Zwischenwand befindlichen Ringschlitz eine einwandfreie Abdichtung zu erzielen. So kommt es bei solchen Zentrifugen immer wieder vor, daß ein Teil der durch die Trennfläche der Zentrifugentrommel abgeschiedenen Flüssigkeit über den zwischen dem Trommelrand und der Zwischenwand befindlichen Ringschlitz in die äußere, die ausgeschleuderten Feststoffe enthaltende Ringkammer gelangt, wodurch es zu einer Wiederbefeuchtung des Feststoffgutes und somit zu einer Verschlechterung des Trennergebnisses kommt. Das kann grundsätzlich auf zweierlei Weise geschehen, nämlich einmal dadurch, daß die ausgeschleuderte Flüssigkeit an der Zwischenwand emporwandert und zum anderen dadurch, daß die Flüssigkeit in Form feiner Nebel oder Tröpfchen mit dem durch die Umlaufbewegung der Zentrifugentrommel hervorgerufenen Luftstrom den Ringschlitz in Richtung zur äußeren Feststoff-Ringkammer passiert. Es hat sich gezeigt, daß gerade dem letzteren Umstand erhöhte Bedeutung zukommt, da der vorerwähnte Ventilatienseffekt bei mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Zentrifugen besonders groß ist, zumal dabei berücksichtigt werden muß, daß die rotierenden Teile der Zentrifugenteile allein schon aus Festigkeitsgründen außen keinen glatten Verlauf aufweisen, mithin die hier vorgesehenen Trag-oder Versteifungsrippen einen wesentlichen Beitrag zur Ventilationswirkung liefern.
• Die bisher zur Lösung dieses Problems bekanntgewordenen Vorschläge laufen im. wesentlichen darauf hinaus, den zwischen dem oberen Trommelrand und der Zwischenwand befindlichen Ringschlitz dadurch abzudichten, daß man die sich hier gegenüberstehenden, einerseits umlaufenden und andererseits ortsfest angeordneten Maschinenteile labyrinthartig ineinandergreifen läßt. So ist es bekannt, am oberen Rand der umlaufenden Zentrifugentrommel einen sich nach unten erweiternden Prallring vorzusehen, der ein kurzes Stück in eine zwischen der inneren und der äußeren Ringkammer befindliche Zwischenkammer hineinragt, in der die über den abzudichtenden Ringschlitz herübertretende Flüssigkeit zur Abscheidung gebracht werden soll. Zu wirklich befriedigenden Abscheideergebnissen ist man dabei jedoch nicht gelangt, weil hier im Ringschlitz eine verhältnismäßig starke von der inneren zur äußeren Ringkammer gerichtete Luftströmung auftritt, die die Flüssigkeit in Form

  feiner Nebeltröpfchen in die Feststoff-Ringkammer gelangen

  läßt.

  Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,

  bei Zentrifugen der eingangs erwähnten Art eine wirksame

  Abdichtung des zwischen dem oberen Trommelrand und der

  Zwischenwand befindlichen Ringschlitzes zu schaffen, wobei ein Flüssigkeitsübertritt sowohl in geschlossener als auch in Dampf-oder Nebelform mit Sicherheit vermieden wird. Das wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß am oberen Trommelrand und an der Zwischenwand konusförmige, nach unten in die Flüssigkeits-Ringkammer hineinragende Leitbleche vorgesehen sind, die zwischen sich eine ringförmige Strömungskammer umschließen, die sich nach unten zunehmend verjüngt und in eine Ringschlitzdüse ausläuft. Auf diese Weise gelingt es, in der zwischen den konusförmigen Leitblechen befindlichen Strömungskammer, insbesondere in deren unten gelegener Ringschlitzdüse, einen beim Betrieb der Zentrifuge ständig nach unten in die Flüssigkeits-Ringkammer gerichteten Luftstrom aufrechtzuerhalten, der das unerwünschte Übertreten von Flüssigkeitsnebeln oder Dämpfen über den Ringschlitz mit Sicherheit verhindert. Zugleich wird dabei auch das Herüberwandern von Flüssigkeit in geschlossener Form entlang der Zwischenwand unterbunden, da das an letzterer befestigte, nach unten ragende, konusförmige Leitblech eine solche Wanderbewegung nicht zustandekommen läßt.
• Die vorerwähnte, günstige Luftströmung in der Strömungskammer und in der Ringschlitzdüse kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung noch dadurch gesteigert werden, daß die Zentrifugentrommel außen von einem mit geringem Abstand gegenüber der Trommel-Trennfläche angeordneten, geschlossenen Konusmantel umgeben ist, der mit der Trennfläche einen Saugraum umschließt, dessen oberes offenes Ende dicht an dem am Trommelrand befestigten konusförmigen Leitblech liegt. Der Vorteil einer derartigen Trommelausbildung mit die Trennfläche umgebendem, geschlossenem Konusmantel besteht nicht allein nur in der dadurch viergrößerten Luft-und Flüssigkeitsströmung entlang des Trommel-Leitbleches, die ihrerseits die in der Strömungskammer herrschende Luftströmung injektorartig verstärkt, sondern auch noch darin, daß infolge des zwischen der Trennfläche und dem Konusmantel befindlichen Saugraumes eine Saugwirkung auf das Zentrifugengut ausgeübt wird, die zu einer vermehrten Flüssigkeitsabscheidung entlang der Zentrifugen-Trennfläche führt.
• Weitere Merkmale der neuen Zentrifuge, sowie deren vorteilhafte Wirkungsweise seien an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.
• Dabei zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Zuckerzentrifuge in senkrechtem Längsschnitt und Fig. 2 die für die Erfindung wesentlichen Teile in gleichem Schnitt, jedoch in vergrößerter Darstellung.
• Die in Fig. 1 abgebildete Zuckerzentrifuge besteht im wesentlichen aus der in einem Gehäuse 1 untergebrachten, um eine senkrechte Achse drehbeweglich anzutreibende Zentrifugentrommel 2, die sich von unten nach oben konisch erweitert und in einem über Gummipuffer 3 am Gehäuseboden 4 abgestützten Sockel 5 gelagert ist. Der Antrieb der Zentrifugentrommel erfolgt über eine den Sockel 5 senkrecht durchsetzende Antriebswelle 6, die über die Keilriemenscheibe 7, den Keilriemen 8 und die Keilriemenscheibe 9 von dem Elektromotor 10 angetrieben wird. Die Zentrifugentrommel 2 ist an ihrem unteren Rand mit einem sich nach oben erweiternden Beschleunigertopf 11 versehen, dem das zu trennende Gemisch über die Zuleitung 12 mittig zugeführt wird, von wo aus es unter zunehmender Beschleunigung an die eigentliche, mit Perforationen versehene Trennfläche 2'der Trommel herangeführt wird. Ferner sind in bekannter Weise für die Zuführung von Löse-, Wasch-oder Bleichmitteln Zuleitungen 13 und 14 vorgesehen, die an die Innenfläche der Trommel 2 herangeführt sind und hier entsprechende Aufgabeöffnungen aufweisen. Innerhalb des Gehäuses 1 sind zwei konzentrisch zur Zentrifugentrommel 2 angeordnete Ringkammern 15, 16 vorgesehen, die durch eine Zwischenwand 17 voneinander getrennt sind. Die innere Kammer 15 dient zur Aufnahme der durch die Öffnungen der Trommel 2 hindurchtretenden Melasse, während sich in der äußeren Ringkammer 16 der über den oberen Rand 2''den Zentrifugentrommel 2 austretende Feststoff, in vorliegendem Falle also der Zucker, ansammelt. Die Zwischenwand 17 ist in ihrem oberen Teil 17'konisch nach innen eingezogen und an den oberen Rand 2"der Trommel 2 herangeführt, mit dem sie den Ringschlitz 18 einschließt.
• Um ein Herüberwandern der in die Ringkammer 15 ausgeschleuderten Melasse bzw. Flüssigkeit in die zur Aufnahme des Zuckers bzw. des Feststoffes bestimmte Kammer 16 über den Ringschlitz 18 mit Sicherheit zu vermeiden, ist nun erfindungsgemäß am oberen Trommelrand 2"und an der Zwischenwand 17 je ein konusförmiges Leitbledh 19 bzw. 20 angeordnet, die beide nach unten in die Flüssigkeits-Ringkammer 15 hineinragen. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, umschließen die beiden konusförmigen Leitbleche 19,20 eine ringförmige Strömungskammer 21, die nach unten in eine Ringschlitzdüse 22 ausläuft. Da das Leitblech 19 an der hohen Umlaufgeschwindigkeit der Trommel 2 teilnimmt und sich nach unten zu konisch erweitert, stellt sich während des Zentrifügenbetriebes in der Strömungskammer 21 und insbesondere in der Ringschlitzdüse 22 eine ständig nach unten gerichtete Luftströmung entsprechend der eingezeichneten Pfeilrichtung 23 ein. Sie verhindert, daß aus der inneren Ringkammer 15 Flüssigkeitsdampf oder-hebeltröpfchen durch den Ringschlitz 18 in die äußere Feststoff-Sammelkammer 16 gelangen. Dazu trägt auch noch das in der Strömungskammer 21 befindliche, an der Zwischenwand 17 befestigte Staublech 24 bei.
• Die vorerwähnte aerodynamische Abdichtung des Ringschlitzes 18 kann nun noch dadurch verbessert werden, daß die Zentrifugentrommel 2 außen von einem mit geringem Abstand gegenüber der Trommel-Trennfläche 2'angeordneten, geschlossenen Konusmantel 25 umgeben ist. Letzterer ist an seinem unteren Ende mit dem Trommelkörper dichtschließend verbunden. Er bildet mit der Trennfläche 2'einen Saugraum 26, dessen oberes, offenes Ende 27 dicht am oberen Ende des mit der Trommel verbundenen konusförmigen Leitbleches 19 liegt. Der an der Trommel 2 befestigte und daher an ihrer Umlaufbewegung teilnehmende, geschlossene Konusmantel 25 ruft seinerseits eine Luft-und Flüssigkeitsströmung hervor, die am oberen, der Trommel 211 zugekehrten Ende des Leitbleches 19 entsprechend der dort eingezeichneten Pfeilrichtung umgelenkt wird und die somit die an der Innenseite des Leitbleches 19 ohnehin vorhandene Strömung noch verstärkt. Das hat zur Folge, daß auch die die eigentliche Abdichtung bewirkende Luftströmung in der Ringschlitzdüse 22 nach Art des Injektorprinzips noch vergrößert wird. Der geschlossene Konusmantel 25 übt außerdem auch noch einen überaus günstigen Einfluß auf den Trennvorgang selbst aus, da die vom Saugraum 26 ausgehende Saugwirkung zu einer intensiveren Flüssigkeitsabscheidung durch die Trennfläche 2'führt. Es versteht sich, daß die vorbeschriebenen, sowohl für den Zentrifugenvorgang als solchen als auch für die einwandfreie Trennung der beiden, die Flüssigkeit bzw. die Feststoffe aufnehmenden Ringkammern wesentlichen Strömungswirkungen gewünschtenfalls noch durch die Anbringung weiterer Leitflächen verstärkt werden können. Es hat sich aber gezeigt, daß man im allgemeinen mit den vorbeschriebenen Mitteln, wie insbesondere mit den konusförmigen Leitblechen 19 und 20 sowie mit dem Konusmantel 25 auskommt, da hierdurch bereits eine ausreichend starke Luftströmung im gewünschten Sinne erzielt wird.
• Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht also darin, daß man durch eine entsprechende Gestaltung der Zentrifugentrommel sowie der in der Nähe des Ringschlitzes 18 gelegenen Teile Strömungsverhältnisse bzw. Ventilationswirkungen erzeugt, die einerseits eine wirksame Abdichtung des Ringschlitzes ergeben und andererseits den Trennvorgang selbst noch unterstützen, so daß damit insgesamt ein wesentlich besseres Trennergebnis zu erzielen ist. Gegebenenfalls können die erwähnten Strömungsverhältnisse auch noch durdh zusätzliches. Einblasen von Luft od. dgl. gasförmigen Medien in der gewünschten Richtung unterstützt bzw. gesteigert werden.

Claims (3)

1. Schutzansprüche : 1. Zentrifuge zum kontinuierlichen Trennen von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen, insbesondere Zuckerzentrifuge, mit einer um eine vertikale Achse umlaufend anzutreibenden, sich von unten nach oben erweiternden Zentrifugentrommel und zwei zu letzterer konzentrisch angeordneten, durch eine an deren oberen Trommelrand herangeführte Zwischenwand voneinander getrennten Ringkammern, deren innere die durch die Trommelöffnungen abgeschiedene Flüssigkeit und deren äußere die über den Trommelrand austretenden Feststoffe aufnimmt, d ad u r c h g e k e n n z e ich n e t, daß am oberen Trommelrand (2") und an der Zwischenwand (17) konusförmige, nach unten in die Flüssigkeits-Ringkammer (15) hineinragende Leitbleche (19 bzw. 20) vorgesehen sind, die zwischen sich eine ringförmige Strömungskammer (21) umschließen, die sich nach unten zunehmend verjüngt und in eine Ringschlitzdüse (22) ausläuft.
2. 2. Zentrifuge nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz eie h n e t, daß die Zentrifugentrommel (2) außen von einem mit geringem Abstand gegenüber der Trommel-Trennfläche (2') angeordneten, geschlossenen Konusmantel (25) um- geben ist, der mit der Trennfläche einen Saugraum (26) um- C> schließt, dessen oberes, offenes Ende (27) dicht an dem am Trommelrand (2") befestigten, konusförmigen Leitblech (19) liegt.
3. 3. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in der Strömungskammer (21) ein oder mehrere, an der Zwischenwand (17) befestigte Staubleche (24) vorgesehen sind.