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DE19631605C1 - Turbulenzschaufeln für Entwässerungseinrichtung - Google Patents

Turbulenzschaufeln für Entwässerungseinrichtung

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Publication number
DE19631605C1
DE19631605C1 DE19631605A DE19631605A DE19631605C1 DE 19631605 C1 DE19631605 C1 DE 19631605C1 DE 19631605 A DE19631605 A DE 19631605A DE 19631605 A DE19631605 A DE 19631605A DE 19631605 C1 DE19631605 C1 DE 19631605C1
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DE
Germany
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gas
centrifuge
solid
dryer
rotating
Prior art date
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DE19631605A
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English (en)
Inventor
Uwe Dipl Ing Zacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BAUMANN SCHILP LUCIA
Original Assignee
BAUMANN SCHILP LUCIA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Application filed by BAUMANN SCHILP LUCIA filed Critical BAUMANN SCHILP LUCIA
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Priority to US09/242,038 priority patent/US6618956B1/en
Priority to EP97915449A priority patent/EP0916065B1/de
Priority to EP99121798A priority patent/EP0979984A3/de
Priority to AT97915449T priority patent/ATE204638T1/de
Priority to PCT/EP1997/001570 priority patent/WO1998005912A1/de
Priority to JP50749798A priority patent/JP3215439B2/ja
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Description

Die Erfindung ist auf eine Entwässerungseinrichtung gerichtet zum Entwässern und Trocknen von Schlämmen mit einer Zentrifuge zum Trennen eines schlamm­ förmigen Feststoff- Flüssigkeitsgemisches zu einem vorentwässerten Dickstoff mit einem Einlaß für die Zuführung des schlammförmigen Feststoff- Flüssig­ keitsgemisches, mit mindestens einem Auslaß für die abgetrennte Flüssigkeit und einem Auslaß für den abgetrennten Feststoff, wobei die Feststoffabwurfzone der Zentrifuge das Dispergierorgan eines Zerstäubungstrockners bildet, mit Mitteln zum Ablenken der Flugbahn der in dispergierter Form als Partikelschleier radial abgeschleuderten feuchten Feststoffpartikeln in Achsrichtung der Zentrifuge, mit mindestens einem Heißgaseinlaß und mindestens einem Auslaß für die getrock­ neten Feststoffpartikeln und das Trocknungsgas.
Eine derartige kombinierte Entwässerungs- und Trocknungseinrichtung ist aus der EP 0591299 (entspricht der WO 93/00 562 A1) bekannt.
In dieser bekannten Entfeuchtungseinrichtung werden die mit hoher Geschwin­ digkeit am Auswurf der Zentrifuge, vorzugsweise einer Vollmantelschnecken­ zentrifuge, radial abgespritzten feuchten Feststoffpartikeln in der Größe 0,3-3 mm durch geeignete Mittel, beispielsweise Umlenkbleche oder durch geeignete Gasströmung in Achsrichtung der Zentrifuge umgelenkt und anschließend von der Gasströmung auf einer spiralförmigen Flugbahn im Trocknerraum geführt. Die abgespritzten vorentwässerten Feststoffpartikeln werden vom Trocknungsgas mit hoher Relativgeschwindigkeit umspült und sehr rasch getrocknet. Der Trocknungsraum ist beispielsweise ein gestufter konzentrischer Ringraum. Er wird aus dem äußeren Trocknergehäuse, dem innenliegenden rotierenden Trom­ melmantel der Zentrifuge oder einem inneren, die rotierende Trommel der Zentri­ fuge umgebenden nicht rotierenden Gehäuse sowie den beiden Gehäusestirnwän­ den gebildet.
Wie in der EP 0591 299 in Fig. 9 gut zu ersehen ist, können zur Umlenkung der aus der rotierenden Zentrifuge abgeschleuderten Dickstoffpartikeln in Achsrich­ tung, kegel- oder schüsselförmige Umlenkbleche oder Umlenkkörper eingebaut sein.
Um Anlagerungen an diesen Umlenkflächen oder an kritischen Stellen des Trocknergehäuses zu verhindern, können an der rotierenden Zentrifugentrommel befestigte Wandkratzer vorgesehen sein, die in engem Abstand an der beispiels­ weise als konischen Ring ausgebildeten Umlenkfläche vorbeistreichen.
Beim Entfeuchten von schlammförmigen Feststoff-Flüssigkeitsgemischen durch Entwässern in der Zentrifuge zu einem feuchten Dickstoff und anschließendem Trocknen in dem äußeren Trocknungsraum zu Granulat muß ein Mindestgrad an mechanischer Vorentwässerung in der Zentrifuge erreicht werden, damit es bei bestimmten Schlämmen nicht zu unerwünschten Gehäuseverkrustungen kommt. Wie sich in der Praxis gezeigt hat, sind insbesondere bei sehr schlechter Vorentwässerung oder bei sehr klebrigen und feuchten Dickstoffen Anlagerun­ gen und Verkrustungen an den Umlenkflächen, im Trocknergehäuse oder in den nachfolgenden Apparaten möglich. Hiedurch entstehen Störungen und Betriebs­ unterbrechungen im kontinuierlichen Trocknungsbetrieb, verbunden mit großen wirtschafflichen Nachteilen. Bisher versucht man, solche schwierig zu entwäs­ sernden Schlämme durch Zumischen von Zusatzstoffen in ihrem Feuchtig­ keits- und Klebeverhalten günstig zu verändern. Die Kosten hierfür sind jedoch beträchtlich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine kombinierte Entfeuchtungseinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der selbst bei nur schlecht vorentwässertem Dickstoff, oder auch bei sehr klebrigen Schlämmen keine Anlagerungen und Verkrustungen im Trocknerraum mehr auftreten.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Maßnahmen des Kennzeich­ nungsteils des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange­ geben.
Die Erfindung beruht auf der Idee, durch mechanisch angefachte Turbulenz des Trocknungsgases eine feine Dispergierung des vorentwässerten Dickstoffes zu erzeugen, die dispergierten Dickstoffpartikeln im Trocknungsgas gut zu verteilen, die Partikelkonzentration im Trocknungsgas möglichst gleichmäßig zu verteilen und sich eventuell aufbauende Verkrustungsschichten wegzublasen. Die Konzen­ tration der dispergierten feuchten kleinen Partikeln im Trocknerraum soll gleich­ mäßig und niedrig sein und die Relativgeschwindigkeit des heißen Gases gegen­ über den Partikeln soll dabei möglichst groß sein, um ein sehr rasches Abtrock­ nen der feuchten Dickstoffpartikeln im Fluge sicherzustellen.
Bei der erfindungsgemäßen kombinierten Entfeuchtungseinrichtung sind bei­ spielsweise außen an der rotierenden Zentrifugentrommel in den Trocknerraum hineinragende Elemente befestigt, welche die Gasströmung anfachen und für eine starke Turbulenz in der Nähe der verkrustungsgefährdeten Oberflächen im Trocknerraum oder an den Umlenkflächen sorgen.
Die Oberflächen der Wirkraumwände im Trockner können zur Unterstützung der Verkrustungsverhinderung poliert oder antiadhäsiv beschichtet sein.
Durch die in den eingebauten Leit- und Führungsblechen wird die Strömung des Heißgases gezielt beeinflußt, um eine gleichmaßige Gasverteilung zu bewirken, um Toträume zu vermeiden und einen intensiven Kontakt des Heißgases mit den feuchten Dickstoffpartikeln zu gewährleisten.
Gasdurchströmte, perforierte Wände sind ebenfalls geeignet, um in der kombi­ nierten Entfeuchtungseinrichtung Verkrustungen durch feuchte klebrige Dick­ stoffpartikeln zu verhindern, wenn durch das einströmende Heißgas die klebrigen Partikeln solange von den Wänden ferngehalten werden, bis die Partikeln an ihrer Oberfläche genügend abgetrocknet sind und dann bei niedrigerem Feuchtig­ keitsgehalt ihre Adhäsionsneigung verlieren. Insbesonders bei organischen Klär­ schlämmen mit einer ausgeprägten Leimphase ist die Adhäsionsneigung in be­ stimmten Feuchtigkeitsbereichen besonders groß und muß bei dieser eingangs erwähnten Trocknungseinrichtung in Sekundenbruchteilen im Fluge überwunden werden.
Die Vorteile der Erfindung sind die Vermeidung von Verkrustungen und Anbac­ kungen auch bei schwierig zu entwässernden Schlämmen. Hierdurch wird der Einsatz- und Anwendungsbereich der kombinierten Entwässerungs- und Trocknungsmaschine auch auf Produkte ausgedehnt, die nach der mechanischen Entwässerung zu einem Dickstoff fuhren, der sehr stark klebt oder einen sehr hohen Feuchtigkeitsgehalt aufweist. Auch durch Anbackungen hervorgerufene Betriebsunterbrechungen durch zu feuchte mechanische Vorentwässerungin der Zentrifuge und die damit verbundenen Kosten werden vermieden.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden mit den Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen kombinierten Zentrifugentrockner mit perforierten Gasführungs­ blechen im Längsschnitt,
Fig. 2 einen Zentrifugentrockner mit Leitblechen im Trocknerraum im Längs­ schnitt,
Fig. 3 die Dispergierzone eines Zentrifugentrockners mit rotierenden Reini­ gungsschaufeln für die Umlenkflächen der dispergierten Partikeln,
Fig. 4 die Dispergierzone eines Zentrifugentrockners mit rotierenden Turbu­ lenzschaufeln zum Freihalten der Trocknerwände,
Fig. 5 eine Kombination von Reinigungs- und Turbulenzschaufeln zur Ver­ hinderung von Verkrustungen im Trocknerinnenraum und Leitungen,
Fig. 6 eine Kombination von Turbulenz- und Transportschaufeln zum Frei­ halten des Trocknerinnenraums,
Fig. 7 rotierende Turbulenzscheiben im Trocknerraum zur Erzeugung von Turbulenzwirbelwalzen für die Redispergierung,
Fig. 8 Umlenkflächen zur besseren Dispergierung und breiteren Verteilung der vorentwässerten feuchten Dickstoffpartikeln.
Die in Fig. 1 dargestellte dargestellte kombinierte Entwässerungs- und Trocknungsmaschine weist im dargestellten Beispielfall eine Vollmantel- Schneckenzentrifuge 1 bekannter Bauart auf. Anstelle der dargestellten Voll­ mantel- Schneckenzentrifuge können auch andere, für die Schlammentwässerung geeignete Zentrifugen, beispielsweise Siebmantel-Schneckenzentrifugen oder 3- Phasen-Trennzentrifugen verwendet werden, bei der 1 Phase getrocknet werden soll.
Die nachstehend als Entwässerungszentrifuge bezeichnete Vollmantel- Schnec­ kenzentrifuge 1 weist einen rotierenden Trommelmantel 2 auf, welcher an seinen axialen Enden auf Wälzlagern 3 drehbar gelagert ist. Der Trommelman­ tel 2 verjüngt sich konisch an einem oder beiden Enden und ist an seinem ver­ jüngten Ende mit Abwurföffnungen 4 versehen, welche die Abwurfzone 5 für den vorentwässerten Dickstoff 6 bildet. Der durch ein Schlammrohr 7 in das Innere der Zentrifuge 1 zugeführte flüssige Schlamm 8 wird in der Zentrifuge 1 infolge der Fliehkraft in einen Dickstoff 6 und eine geklärte Flüssigkeit 9 getrennt, die am anderen Ende des Trommelmantels 2 aus der Zentrifuge 1 in ein separates Gehäuse 10, der Zentratschurre, abgespritzt wird.
Der die Zentrifuge 1 direkt umgebende Trockner wird durch ein äußeres Trocknergehäuse 11 und ein die rotierende Trommel 2 umgebendes inneres Gehäuse 12 oder auch durch die Trommel 2 selbst, sowie durch die beiden Stirnwände 13 und 14 gebildet. Das Trocknungsgas 15 wird durch einen Heißgasschacht 16 in den Trocknerraum 17 beispielsweise tangential eingelei­ tet, umspült den in Form von Partikeln dispergierten Dickstoff 6, der vom Prall­ kegel 18 in axialer Richtung umgelenkt wird und transportiert die trocknenden Dickstoffpartikeln in Spiralbahnen durch den konzentrischen Ringraum 19 zum Ausgangskanal 20 des Trocknergehäuses 11 . Von hier aus strömt das mit den getrockneten Dickstoffpartikeln beladene Trocknungsgas 21 durch eine nicht dargestellte pneumatische Förderleitung zu einem Feststoffabscheider und wird dort wieder in Gas und Feststoffhaufwerk getrennt.
Um das eintretende heiße Trocknungsgas 15 im konzentrischen Ringraum 19 gleichmäßig zu verteilen und mit den, vom Prallkegel 18 umgelenkten und abgebremsten Dickstoffpartikeln 6 innig zu vermischen, ist ein beispielsweise kegelförmig ausgebildetes Lochblech 22 eingebaut, das vom Heißgas 15 durchströmt wird. Das Lochblech 22 kann aus einer Kegelfläche bestehen oder aus mehreren Abschnitten mit unterschiedlichen Kegelwinkeln, Lochformen, Schlitzen, freien Öffnungsquerschnitten oder teilweisen Vollblechabschnitten zusammengesetzt sein, um die genannten Wirkungen zu erzielen. Zwischen dem Lochblech 22 , dem Prallkegel 18 und oder dem Trocknergehäuse 11 können auch volle oder teilweise Ringspalte 23 ausgebildet sein, um unerwünschte Feststoffansammlungen zu verhindern. Auch das durchströmbare Verteilungs­ blech 22 kann eine vom Kegel abweichende schüsselförmige, zylinderförmige oder ebene Form besitzen oder aus verschiedenen Formen zusammengesetzt sein.
In Fig. 2 ist ein kombinierter Zentrifugentrockner mit eingebauten Leitelementen 25, 26 im konzentrischen Ringraum des Trockners dargestellt. Der Zentrifugen­ trockner ist aus ähnlichen Bauteilen und Funktionen wie in Fig. 1 aufgebaut. Anstelle des Lochbleches 22 sind jedoch im Trocknerraum 19 spiralförmige Leitbleche 25, 26 eingebaut, welche die Gasströmung im konzentrischen Rin­ graum 19 zwangsführen und Kurzschlußströmungen zwischen Heißgaseintritt 16 und Gasausgang 20 verhindern. Das beispielsweise tangential eintretende Heißgas 15 wird im Dispergierbereich 5 des feuchten Dickstoffes 6 durch ein Leitblech 26 erst mal nahezu vollständig in Umfangsrichtung herumgeführt, ehe das dann mit Dickstoffpartikeln durchsetzte Trocknungsgas 5 durch die spiralförmigen Leitbleche 25 in Spiralbahnen zum Trocknerausgang 20 ge­ führt wird. Durch die Leitbleche 25 und 26 werden nichtdurchströmte Totzo­ nen im Trocknerraum 19 vermieden und überall eine vorgegebene Mindest- Transportgeschwindigkeit des Trocknungsgases sowie eine gleiche Verweilzeit der dispergierten Dickstoffpartikeln erzwungen.
Fig. 3 zeigt in Vergrößerung die Dispergierzone eines kombinierten Zentrifugen­ trockners mit 2 oder mehreren rotierenden Reinigungsschaufeln 28 , welche die Umlenkfläche 29 des Prallkegels 18 bei jeder Rotorumdrehung abreinigen. Der vorentwässerte Dickstoff 6 wird von der Zentrifugenschnecke zur Abspritzkan­ te 30 transportiert und dort mit hoher Geschwindigkeit aus dem Rotor 2 her­ ausgeschleudert. Die Dickstoffpartikeln 6 prallen auf der Oberfläche 29 des Prallkegels 18 auf, werden dort in kleinere Partikeln zerteilt und abgebremst. Die abgebremsten Partikeln fliegen mit stark verminderter Geschwindigkeit und in Achsrichtung hin abgelenkt als kegelförmiger Feststoffsprühnebel in den Trocknerraum 19 und werden dort intensiv mit Heißgas umspült und getrock­ net. Die Reinigungsschaufeln 28 sind in Drehrichtung betrachtet hinter den Dickstoffauslaßöffnungen 31 am Rotor befestigt und werden vom austretenden Dickstoff 6 nicht bespritzt. Sollten beim Aufschlag von sehr feuchten oder klebrigen Dickstoffpartikeln 6 auf der Umlenkfläche 29 einige Partikeln nicht reflektiert werden und auf der Oberfläche 29 haften bleiben, werden sie von den nachfolgenden rotierenden Reinigungsschaufeln 28 losgerissen und in den Trocknerraum 19 geschleudert. Die mit hoher Umfangsgeschwindigkeit von ca. 60 m/s rotierenden Schaufeln üben auch auf das umgebende Heißgas 15 eine ansaugende und fördernde Wirkung aus. Das angesaugte Heißgas wird zusam­ men mit den abgeschabten Dickstoffpartikeln je nach Gestaltung der Führungs­ flächen von den Reinigungsschaufeln radial oder kegelförmig in den Trockner­ raum 19 herausgeschleudert. Zur Intensivierung der Gasförderung können an den Schaufeln Ansaug- und Leitbleche 32 angebracht werden.
In Fig. 4 ist die Dispergierzone 5 eines Zentrifugentrockners mit steilerem Win­ kel des Prallkegels 18, perforierten Gasführungsblechen 22 und rotierenden Blasschaufeln 33 dargestellt. Im Gegensatz zum Reinigungsschaufeln 28 in Fig. 3 beruht die abreinigende Wirkung der Blasschaufeln 33 nicht auf einer abkratzenden Wirkung, sondern auf der Blasewirkung der intensiven Gasströ­ mung 34, die aus der rotierenden Düse 33 ausströmt und auf die abzureinigende Oberfläche 29 des Prallkegels 18 unter flachem Winkel auftrifft. Die Gasför­ derung durch die Blaseschaufel 33 ist besonders gesteigert durch geeignete Maßnahmen, wie beispielsweise große Ansaugquerschnitte am Schaufeleintritt 35, Leitelemente in der Schaufel und gerichtetes Ausblasen am Schaufelaustritt. Durch die Sogwirkung des Trocknungsgases an der Schaufel-Eintrittsseite 35 und durch das ausströmende Heißgas 36 aus den perforierten Gasführungsflä­ chen 22 wird die Gasströmung im Trocknerraum mit den dispergierten Dick­ stoffpartikeln 6 von den Trockner-Gehäusewänden 22 und 11 ferngehalten und mehr nach innen verlagert. Der von der Abspritzkante 32 des Zentrifugen­ rotors 2 herausfliegende Dickstoff 4 gelangt noch vor dem Aufschlagen auf die Oberfläche 29 des Prallkegels 18 in den Einflußbereich des durch die Blase­ schaufel 33 geförderten Heißgases. Hierdurch werden die Dickstoffpartikeln an ihrer Oberfläche abgetrocknet und verlieren noch vor der Berührung mit der Oberfläche 29 ihre Klebeneigung. Um die Klebeneigung herabzusetzen, kann die Umlenkfläche auch mit einem geeigneten Material beschichtet sein, wie bei­ spielsweise PTFE, Emaille, Keramik, oder andere antiadhäsiv wirkende Materia­ lien. Die Oberfläche 29 kann auch aus einer perforierten Fläche bestehen und hinterlüftet sein.
In Fig. 5 ist eine Kombination einer rotierenden Reinigungsschaufel 28 und einer Blaseschaufel 33, zusammenwirkend mit einem perforierten Gasfüh­ rungsblech 22, dargestellt. Die Abreinigung der Oberfläche 29 des Prallkegels 18 erfolgt durch einen rotierenden Kratzschaber 38 in Verbindung mit der bla­ senden Wirkung des angesaugten Heißgases. Der austretende Blasestrahl 34 ist nicht nur auf die Oberfläche des Prallkegels gerichtet, sondern bläst auch tangen­ tial auf das perforierte Gasführungsblech 22. Die ansaugende Seitenwand 39 für das Heißgas kann gegenüber der Umfangsrichtung leicht schräg angestellt oder mit Öffnungen versehen sein, um von der Blaseschaufel 33 mehr Gas an­ saugen zu können. Die Sogwirkung der Blaseschaufel 33 erstreckt sich auch auf den Innenraum 37 der Zentrifuge 1 , saugt dort feuchtes Gas heraus und zieht heißes, trockenes Gas hinein. Hierdurch wird der feuchte Dickstoff bereits vor dem Abwurf im Wendelgang mit großer Verweilzeit vorgetrocknet.
In Fig. 6 ist eine Kombination einer Turbulenzschaufel 40 zum Freihalten des Trocknerinnenraumes 19 und einer Reinigungsschaufel 28 zur Abreinigung der Oberfläche 29 des Prallkegels 18 dargestellt. Die Turbulenzschaufel 40 besitzt eine hohe Umfangsgeschwindigkeit und erzeugt eine starke Verwirbelung 41 des Trocknungsgases im Trocknerraum 19. Hierdurch werden nichtdurch­ strömte Totzonen vermieden und das eintretende Trocknungsgas mit den disper­ gierten Partikeln intensiv vermischt. Die Reinigungsschaufel 28 kann, wie dar­ gestellt, einen Teil oder die gesamte Oberfläche 29 des Prallkegels abkratzen oder abblasen. Die Schaufeln 28 und/oder 40 können am Rotor 2 starr oder pendelnd beweglich befestigt sein.
In Fig. 7 sind im Trocknerraum 19 rotierende Turbulenzscheiben zur Erzeugung von Turbulenzwirbelwalzen 43 eingebaut. Das den Rotor 2 umhüllende Innen­ gehäuse 12 ist dabei weggelassen. Der konzentrische Trocknerraum 19 wird außen von einer nichtrotierenden Zylinderwand 11 und innen von der schnell rotierenden Zentrifugentrommel 2 begrenzt. Die rotierende Oberfläche der In­ nenbegrenzung 2 in Verbindung mit den rasch rotierenden Scheiben 42 indu­ zieren im Trocknerraum 19 eine Reihe von in sich kreisenden Turbulenzwir­ belwalzen 43. Diese Turbulenzwirbelwalzen 43 werden von den rotierenden Oberflächen angetrieben, erzeugen im gesamten Querschnitt einen hohen Turbu­ lenzgrad und vergleichmäßigen die Durchströmung des Trocknerraumes 19 in Umfangsrichtung. Der hohe Turbulenzgrad der Wirbelwalzen verhindert Ablage­ rungen an den Begrenzungswänden, erzwingt eine innige Durchmischung von Trocknungsgas und den dispergierten Partikeln 6 und erzeugt eine hohe Trocknungsgeschwindigkeit für die feuchten Dickstoffpartikeln, verbunden mit einer extrem hohen Wasserverdampfungsrate bezogen auf das Trocknervolumen. Das eintretende Heißgas 15 wird durch die Durchtrittsspalte 44 außerhalb der rotierenden Scheiben und durch die torusförmigen Turbulenzwirbelwalzen in seiner axialen Bewegung am gesamten Umfang vergleichsmäßigt. Anstelle von rotierenden Scheiben 42 können an der Zentrifugentrommel 2 auch andere Elemente zur Erzeugung von Turbulenzwalzen im Trockner eingesetzt werden wie beispielsweise ein radialer Schaufelkranz, axiale oder radiale Förderräder, Schlägerarme oder andere an sich bekannte geeignete Einbauten.
In Fig. 8 sind an der rotierenden Zentrifugentrommel 2 außen ein oder mehrere Schaufelkränze 46 angebracht zur Erzeugung eines hohen Turbulenzgrades im Trocknerraum 19 und zur gleichmäßigen axialen Förderung und Steuerung der Verweilzeit des Feststoff-Trocknungsgasgemisches. Neben diesen Funktionen bewirken die Schaufeln auch eine Zerteilung von Agglomeraten im Trockner­ raum 19. Die Oberfläche 29 des Prallkegels 18 besteht aus mehreren geome­ trisch zusammengesetzten glatten Flächen. An der Aufprallzone 48 des vorent­ wässerten dispergierten Dickstoffes 6 besteht die Fläche aus einem flachen Kegel, an den sich weiter außen eine gerundete Oberflächenkontur 49 an­ schließt. Durch den flachen Aufprallwinkel der dispergierten feuchten Dick­ stoffpartikeln 6 auf den glatten Prallkegel 18 wird trotz der Zerteilung in meh­ rere kleinere Partikeln 47 deren Reflexion und Weitertransport begünstigt. Die meist erwünschte stärkere Umlenkung in axiale Flugrichtung erfolgt weiter außen durch das Gleiten auf der gerundeten Oberflächenkontur 49 des Prallkegels 18. Durch das zusätzliche Gleiten der zerteilten Partikeln wird deren Einschußge­ schwindigkeit in den Trocknerraum 19 zusätzlich reduziert und damit die Ge­ fahr von Anbackungen an den Trocknerwänden 11 verringert.

Claims (35)

1. Verfahren zum kombinierten Entwässern und Trocknen von Schlämmen, bei dem der Schlamm mittels einer Vollmantel-Schneckenzentrifu­ ge zu einem feuchten, noch klebrigen Dickstoff mit einem hohen Restwasseran­ teil vorentwässert und anschließend dem Dickstoff mittels eines Trocknungsga­ ses der Restwasseranteil soweit entzogen wird, daß er in einen nichtklebrigen, rieselfähigen Feststoff überführt wird, wobei die mit hoher Geschwindigkeit am Ausgang der Vollmantel-Zentrifuge in dispergierter Form abgeschleuderten Dickstoffpartikeln auf ihrer Flugbahn mit Trocknungsgas umspült und durch eine Einrichtung zerkleinert und in Achsrichtung der Vollmantel-Zentrifuge abge­ lenkt werden zur Verlängerung der Einwirkdauer des Trocknungsgases, dadurch gekennzeichnet, daß die dispergierten Partikeln, noch bevor sie umge­ lenkt werden, dem Einfluß des heißen und staubigen Trocknungsgases ausgesetzt werden, die Partikeloberflächen in ihren Klebeeigenschaften beeinflußt werden und die-anschließend berührten Wandoberflächen durch geeignete Mittel von Verkrustungen freigehalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der rotie­ renden Zentrifuge (1) dispergierten feuchten Dickstoffpartikeln (6) durch einge­ saugtes Heißgas (15, 19) vorgetrocknet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Parti­ keloberflächen (6) mit Trockenstaub umhüllt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Trocknungsgas (15, 19) auch in den Entwässerungsraum (37) der Zentrifuge einge­ saugt und ausgetauscht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Zentrifuge (4) Feststoff und Heißgas zusammen in den Trocknungsraum ausge­ tragen werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Drei- oder Mehrphasenzentrifugen mindestens eine der Feststoffphasen so vorbehan­ delt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens Teile der Trocknerwände (11, 13, 22) und oder Umlenkflächen (29, 48) perforiert und hinterlüftet sind.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß mindestens ein Teil der mit den dispergierten Feststoffpartikeln in Berührung kommenden Wandflächen mechanisch oder durch Anblasen mit Gas abgereinigt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte dispergierte Feststoff mit dem Trocknungsgas innig durchmischt wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einer Entwässerungseinrichtung zum Entwässern und Trocknen von Schlämmen mit einer Zentrifuge, vorzugsweise einer Vollmantelzentrifuge zum mechanischen Trennen eines schlammförmigen Feststoff-Flüssigkeitsgemisches, mit einem Einlaß für die Zuführung des Schlammes und mit mindestens einem Ausgang für die abgetrennte Flüssigkeit und dem entwässerten Dickstoff, wobei die Dickstoffabwurfzone der Zentrifuge das Dispergierorgan eines Zerstäu­ bungstrockners bildet, mit Mitteln zum Ablenken der abgeschleuderten Dick­ stoffpartikeln in Achsrichtung zur Verlängerung ihrer Flugbahn und der Ein­ wirkdauer, dadurch gekennzeichnet, daß zum Freihalten und Abreinigen von Feststoffverkrustungen der mit den dispergierten Dickstoffpartikeln in Berührung kommenden Oberflächen im Trocknerraum rotierende und nichtrotierende Ein­ bauten vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur besseren Gasverteilung im Trocknerraum kegel- oder schüsselförmige Lochbleche (22) eingebaut sind, die aus einem oder mehreren Abschnitten bestehen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Lochblech (22) wellblechartig räumlich einfach oder mehrfach gekrümmt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher des Lochbleches für den Gasdurchtritt kreisförmig oder schlitzartig ge­ formt sind und daß das freie Öffnungsverhältnis in radialen oder peripheren Ab­ schnitten in weiten Grenzen von 0 bis 100% variiert ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lochblech (22) in radialen oder peripheren Abschnitten teilweise aus Vollblech oder aus Schlitzöffnungen besteht.
15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Trocknerraum zur besseren Gasführung zumindest in der Sprühzone im Ein­ gangsbereich des Heißgases Leitbleche (26) eingebaut sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (26) im Eingangsbereich gleiche oder unterschiedliche Gasdurchlaß­ öffnungen besitzen, welche die Richtung und oder die Geschwindigkeit des Heißgases beeinflussen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Trocknerraum zumindest teilweise spiralförmige Leitbleche (25) eingebaut sind, die einen geschlossenen Leitkanal (19) bilden.
18. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Zentri­ fugenrotor (2) mitrotierende Turbulenzschaufeln (32, 33, 40, 46) befestigt sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Trocknungsraum rotierende Turbulenz- und dazu korrespondierende nichtrotie­ rende Leitschaufeln (26) angebracht sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß im Trocknungsraum rotierende Turbulenzschaufeln (28, 33, 40) mit der Umlenkflä­ che (29) zusammenwirkend eingebaut sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzschaufeln (32, 33, 40) so eingebaut sind, daß sie Trocknungsgas und oder Staub gegen die Umlenkflächen (29) und oder die Trocknerwände (11, 22) blasen.
22. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden Turbulenzschaufeln staubbeladenes Gas aus dem Trocknerraum (19) ansaugen und fördern.
23. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden Turbulenzschaufeln dispergierte Partikeln (6) fördern.
24. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß rotierende Reinigungsschaufeln (28) die Umlenkflächen von Verkrustungen befreien.
25. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden Schaufeln beweglich am Zentrifugenrotor (2) befestigt sind.
26. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß am Zentrifugenrotor Gas- ansaugende und -auswerfende Blaseschaufeln (33, 34) befestigt sind, welche mit den Umlenkflächen zusammenwirken.
27. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaseschaufeln zum Trocknerraum (19) hin Ansaugöffnungen (35) und oder schräge Ansaugkanten (32, 39) oder schräge Seitenwände (32, 39) besitzen.
28. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Um­ lenkflächen (29, 22, 11) aus gasdurchlässigen Wänden bestehen und von hinten belüftet sind.
29. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkfläche (29, 48, 49) aus mehreren, im Winkel und oder in der Krümmung und oder in der Oberflächenstruktur zusammengesetzten radialen oder peripheren Abschnitten zusammengesetzt ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaseschaufeln (33) als vorwärts gekrümmte, radiale, und oder axiale, oder rück­ wärts gekrümmte Schaufeln ausgebildet sind.
31. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Trock­ nerraum ohne innerem Gehäuse (12), am Zentrifugenrotor (2) befestigte rotierende Turbulenzscheiben (42) zum Freihalten des konzentrischen Ringraumes (19) be­ festigt sind.
32. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzscheiben Vollblechbereiche, perforierte Abschnitte und Spalte besitzen.
33. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzscheiben (42) mit Fördereinrichtungen in axialer und oder radialer Richtung für das Trocknungsgas und den Feststoff versehen sind.
34. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzscheiben mit Zerkleinerungseinrichtungen ausgerüstet sind.
35. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Zentri­ fugenrotor mindestens ein turbinenartiges Gebläserad (46) befestigt ist.
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