DE1788790U

DE1788790U - CENTRIFUGE FOR THE CONTINUOUS SEPARATION OF SOLID-LIQUID MIXTURES, IN PARTICULAR SUGAR CENTRIFUGE.

Info

Publication number: DE1788790U
Application number: DEH30997U
Authority: DE
Original assignee: Hein Lehmann AG
Current assignee: Hein Lehmann AG
Priority date: 1959-02-25
Filing date: 1959-02-25
Publication date: 1959-05-14

Description

Fichtenstraße 75/91. ------ "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. Fichtenstrasse 75/91. ------ "Centrifuge for the continuous separation of solids Mixtures of liquids, in particular sugar centrifuges ". The invention relates to a continuous separate separation of solid-liquid mixtures This centrifuge is mainly used for the preparation of sugar masses and is provided with a centrifuge drum that can be driven around a vertical axis and widens from the bottom to the top, as well as two annular chambers arranged concentrically to the latter, which are separated from one another by an intermediate wall brought up to the upper edge of the drum and the interior of which receives the liquid separated through the drum openings and the exterior of which receives the solids emerging over the edge of the drum. In the known centrifuges of the above type, there is the difficulty of achieving a perfect seal at the annular slot located between the upper drum edge and the intermediate wall separating the two annular chambers from one another. In such centrifuges it happens again and again that part of the liquid separated by the separating surface of the centrifuge drum gets through the ring slot located between the drum rim and the partition wall into the outer ring chamber containing the centrifuged solids This leads to a deterioration in the separation result. This can basically be done in two ways, namely, on the one hand, that the ejected liquid migrates up the partition wall and, on the other hand, that the liquid in the form of fine mist or droplets with the air flow caused by the circulating movement of the centrifuge drum, the ring slot in the direction of the outer solid -Ring chamber happened. It has been shown that precisely the latter circumstance is of increased importance, since the aforementioned ventilation effect is particularly great in centrifuges rotating at high speed, especially since it must be taken into account that the rotating parts of the centrifuge parts do not have a smooth profile on the outside for reasons of strength alone. consequently the support or stiffening ribs provided here make a significant contribution to the ventilation effect.

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.The proposals so far known to solve this problem are in progress. essential to seal the ring slot located between the upper drum edge and the partition wall by letting the machine parts that are opposite one another, on the one hand circumferential and on the other hand, engage in a labyrinthine manner. It is known to provide a downwardly widening baffle ring at the upper edge of the rotating centrifuge drum, which protrudes a short distance into an intermediate chamber located between the inner and outer annular chambers, in which the liquid passing over the annular slot to be sealed is to be brought to the separation . Really satisfactory separation results have not been achieved, however, because here in the annular slot there is a relatively strong air flow directed from the inner to the outer annular chamber, which forms the liquid fine mist droplets get into the solid ring chamber leaves. The invention is based on the object an effective one in centrifuges of the type mentioned at the beginning Sealing between the upper edge of the drum and the To create the intermediate wall located annular slot, with a liquid transfer both in closed form and in vapor or mist form is avoided with certainty. This is essentially achieved according to the invention in that conical baffles projecting downward into the liquid annular chamber are provided on the upper drum edge and on the partition wall, which between them enclose an annular flow chamber that tapers increasingly downward and ends in an annular slot nozzle. In this way, in the flow chamber located between the conical baffles, especially in its annular slot nozzle located at the bottom, an air flow that is constantly directed downwards into the annular liquid chamber during operation of the centrifuge is maintained, which prevents the undesired passage of liquid mist or vapors via the annular slot certainly prevented. At the same time, the migration of liquid in a closed form along the intermediate wall is prevented, since the cone-shaped baffle attached to the latter and protruding downward does not allow such a migration to occur.

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. The aforementioned, favorable air flow in the flow chamber and in the ring slot nozzle can, according to a further feature of the invention, still thereby be increased, that the centrifuge drum outside of one with closed cone shell arranged at a small distance from the drum separating surface is surrounded, which encloses a suction space with the separating surface, the upper one of which is open The end is close to the conical guide plate attached to the drum rim. Of the Advantage of such a drum design with a closed one surrounding the separating surface The cone jacket does not only consist in the air and liquid flow that is thereby increased by four along the drum baffle, which in turn is the one prevailing in the flow chamber Air flow reinforced like an injector, but also in that as a result of the between the separation surface and the cone shell located suction space on a suction effect the centrifuge material is exercised, which leads to increased liquid separation along the centrifuge interface.

Weitere Merkmale der neuen Zentrifuge, sowie deren vorteilhafte Wirkungsweise seien an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Other features of the new centrifuge, as well as their advantageous mode of operation are described with reference to an embodiment shown in the drawing.

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.1 shows a sugar centrifuge designed according to the invention in vertical longitudinal section and FIG. 2 the parts essential for the invention in the same section, but in an enlarged view.

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. The sugar centrifuge shown in Fig. 1 consists essentially from the housed in a housing 1, rotatable about a vertical axis driven centrifuge drum 2, which widens conically from bottom to top and stored in a base 5 supported on the housing bottom 4 by means of rubber buffers 3 is. The centrifuge drum is driven vertically via a base 5 penetrating drive shaft 6, which over the V-belt pulley 7, the V-belt 8 and the V-belt pulley 9 is driven by the electric motor 10. The centrifuge drum 2 is at its lower edge with an accelerator pot that widens towards the top 11 provided, to which the mixture to be separated is fed via the feed line 12 in the middle becomes, from where it is under increasing acceleration to the actual, with perforations provided separating surface 2 'of the drum is brought up. Furthermore, in well-known Way for the supply of solvents, detergents or bleaching agents feed lines 13 and 14 provided, which are brought up to the inner surface of the drum 2 and here corresponding Have task openings. Within the housing 1 are two concentric to Centrifuge drum 2 arranged annular chambers 15, 16 provided through an intermediate wall 17 are separated from each other. The inner chamber 15 is used to receive the through molasses passing through the openings of drum 2, while in the outer annular chamber 16 of the centrifuge drum over the upper edge 2 ″ 2 emerging solids, in the present case the sugar, accumulates. The partition 17 is drawn in conically inward in its upper part 17 'and at the upper edge 2 ″ of the drum 2, with which it encloses the annular slot 18.

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. In order to prevent the ejected into the annular chamber 15 from wandering over Molasses or liquid in the intended to absorb the sugar or the solid Avoiding chamber 16 via the annular slot 18 with certainty is now according to the invention on the upper drum edge 2 ″ and on the partition 17 each a conical Leitbledh 19 and 20, respectively, which both protrude downward into the annular liquid chamber 15. As FIG. 2 shows in particular, enclose the two conical guide plates 19, 20 an annular flow chamber 21 which runs down into an annular slot nozzle 22. Since the guide plate 19 participates in the high rotational speed of the drum 2 and widens to a conical shape at the bottom, occurs during centrifuge operation in the flow chamber 21 and in particular in the annular slot nozzle 22 one continuously air flow directed downwards according to the direction of the arrow 23 a. It prevents you from getting inside Annular chamber 15 liquid vapor or lever droplets through the annular slot 18 into the outer solids collection chamber 16 arrive. The one located in the flow chamber 21 also contributes to this the partition 17 attached to the baffle plate 24.

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. The aforementioned aerodynamic sealing of the annular slot 18 can can now be improved in that the centrifuge drum 2 on the outside of a at a small distance from the drum separating surface 2 'arranged, closed Cone jacket 25 is surrounded. The latter is at its lower end with the drum body tightly connected. Together with the separating surface 2 ', it forms a suction space 26, its upper, open end 27 close to the upper end of the conical which is connected to the drum Guide plate 19 is. The attached to the drum 2 and therefore to its orbital motion participating, closed conical casing 25 in turn creates an air and liquid flow out, the corresponding at the upper end of the guide plate 19 facing the drum 211 the direction of the arrow shown there is deflected and thus the one on the inside of the baffle 19 already existing flow is reinforced. This has the consequence that the actual sealing effecting air flow in the annular slot nozzle 22 still enlarged in the manner of the injector principle will. The closed one The conical casing 25 also has a very favorable influence on the separation process itself off, since the suction effect emanating from the suction chamber 26 becomes more intense Liquid separation leads through the separating surface 2 '. It goes without saying that the described above, both for the centrifuge process as such and for the perfect separation of the two absorbing the liquid and the solids Annular chambers essential flow effects, if desired, through the attachment further guide surfaces can be reinforced. But it has been shown that one generally with the means described above, especially with the conical ones Baffles 19 and 20 as well as with the conical casing 25 get by, since this already a sufficiently strong air flow in the desired sense is achieved.

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. The essence of the present invention is that one by appropriately designing the centrifuge drum and the nearby one of the annular slot 18 located parts flow conditions or ventilation effects generated, which on the one hand result in an effective seal of the annular slot and on the other hand still support the separation process itself, so that overall an essential better separation result can be achieved. If necessary, the flow conditions mentioned also through additional. Blowing in air or the like. Gaseous Media are supported or increased in the desired direction.

Claims

Protection claims: 1. Centrifuge for the continuous separation of solid-liquid mixtures, in particular a sugar centrifuge, with a rotating drive around a vertical axis, centrifuge drum widening from bottom to top and two concentric to the latter arranged through a partition brought to the upper edge of the drum separate annular chambers, the interior of which is through the drum openings separated liquid and the outer liquid that emerges over the edge of the drum Absorbs solids, but does not show that at the top of the drum (2 ") and on the partition (17) conical, down into the liquid ring chamber (15) projecting guide plates (19 or 20) are provided, which between them a enclose annular flow chamber (21), which tapers increasingly downward and runs out into an annular slot nozzle (22).

2. Centrifuge according to claim 1, dadurchgeken nz eie hn et that the centrifuge drum (2) on the outside of a small distance from the drum separating surface (2 ') arranged, closed conical shell (25) around- is given, which with the separating surface around a suction space (26) C>

closes, the upper, open end (27) of which lies close to the conical guide plate (19) attached to the drum edge (2 ").

3. Centrifuge according to claims 1 and 2, d a d u r c h g e k e n It is not indicated that in the flow chamber (21) one or more, on the partition (17) attached baffles (24) are provided.