DE19830653C1

DE19830653C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Flüssigkeitsspiegels in einem Dekanter

Info

Publication number: DE19830653C1
Application number: DE1998130653
Authority: DE
Inventors: Helmut Figgener
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1998-07-09
Filing date: 1998-07-09
Publication date: 1999-11-11
Anticipated expiration: 2018-07-10

Abstract

Es soll während des Betriebes des Dekanters der Flüssigkeitsspiegel ermittelt werden. DOLLAR A Die zwischen den Schneckenwendeln (3) entgegen der Förderrichtung des Feststoffes strömende Flüssigkeit des dem Dekanter zugeführten Schleudergutes umspült ein in dem Raum zwischen zwei Schneckenwendeln (3) radial sich erstreckendes Meßrohr (10). Der Durchmesser D2 entspricht dem freien Ende des Meßrohres und der Durchmesser D1 dem Flüssigkeitsspiegel, der ermittelt werden soll. Durch eine mit dem Meßrohr (10) verbundene Meßleitung (8) wird von außen auf den Flüssigkeitsspiegel des Meßrohres ein Druck eines gasförmigen Mediums aufgegeben und dieser Druck wird solange erhöht, bis ein kontinuierlicher Verbrauch an gasförmigem Medium erzielt wird. Der durch das Meßrohr aufgeprägte Druck und der Flüssigkeitsdruck der Durchmesserdifferenz sind dann im Gleichgewicht. Aus diesem Druck, der Maschinendrehzahl, der Flüssigkeitsdichte und aus der Länge des Meßrohres wird der Durchmesser D1 des Flüssigkeitsspiegels errechnet. DOLLAR A Das Verfahren und die Vorrichtung werden bei Dekantern eingesetzt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen des Standes des Flüs sigkeitsspiegels in dem Ringraum zwischen einer Dekantertrommel und der zugeord neten, mit Schneckenwendeln versehenen Dekanterschnecke während des Dekan terbetriebes und betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 5.

Es ist bekannt, zur Einstellung des Flüssigkeitsspiegels den Dekanter mit einer mit der Schleudertrommel rotierenden Wehrscheibe auszurüsten, die den Trommelin nenraum von der Ableitkammer für die flüssige Phase trennt. Der Innendurchmesser der Wehrscheibe beeinflußt somit den inneren Durchmesser des Flüssigkeitsspie gels. Eine derartige Zentrifuge ist aus der DE 37 28 901 C1 bekannt. Die Austragvor richtung für den im Dekanter abgetrennten Feststoff ist üblicherweise derart ausge bildet, daß keine Flüssigkeit darüber ablaufen kann. Die abgetrennte Flüssigkeit kann somit nur über den Innendurchmesser der Wehrscheibe austreten, so daß dieser Durchmesser den Flüssigkeitsspiegel im Trommelinnenraum bestimmt.

Durch die genannte Literaturstelle ist es bekannt, das Wehr durch zwei mit Abstand zueinander angeordnete Wehrscheiben auszurüsten, die einen unterschiedlichen Innendurchmesser aufweisen. Die Wehrscheiben können durch einen hydraulisch betätigbaren Schieber wahlweise aktiviert werden, um zwei unterschiedliche Flüssig keitsstände in der Schleudertrommel einzustellen.

Es ist ferner bekannt (DE 195 00 600 C1), der Wehrscheibe eine Vorrichtung zuzu ordnen, durch die der Flüssigkeitsspiegel im Innenraum der Schleudertrommel stu fenlos verändert werden kann.

In der WO 97/20634 A1, durch die das gattungsgemäße Verfahren und die gattungs gemäße Vorrichtung belegt wird, werden verschiedene Möglichkeiten beschrieben, um den Flüssigkeitsspiegel in einem Dekanter zu bestimmen. Bei allen Möglichkeiten ist eine aus dem Dekanter herausführende Verkabelung erforderlich, die ebenso wie die gezeigten Sensoren störanfällig sein können.

Die DE 26 29 037 A1 beschreibt ein Verfahren zur Konstanthaltung des Suspension niveaus in einer Filterzentrifuge durch Anblasen der Suspensionsoberfläche.

Die DE-OS 17 82 428 beschreibt einen Dekanter, in dem sonst mit dem Grobgut ausgetragenes Feingut durch Zuführen eines Gases in die am Trommelmantel abge setzte Feststoffschicht aus dem Grobgut zum Austrag mit der Flüssigkeitsphase ge wonnen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß während des Betriebes des Dekanters der Flüssigkeitsspiegel möglichst störungsfrei ermittelt werden kann.

Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zwischen den Schneckenwendeln entgegen der Förderrichtung des Feststoffes strömende Flüssigkeit des dem Dekanter zugeführten Schleudergutes ein in den Raum zwischen zwei Schneckenwendeln radial sich erstreckendes Meßrohr um den Betrag des Durchmesserunterschiedes D2-D1 umspült, wobei der Durch messer D2 dem freien Ende des Meßrohres und der Durchmesser D1 dem Flüssig keitsspiegel entspricht, daß durch eine mit dem Meßrohr verbundene Meßleitung von außen auf den Flüssigkeitsspiegel des Meßrohres ein Druck eines gasförmigen Me diums aufgegeben und dieser Druck solange erhöht wird, bis ein kontinuierlicher Verbrauch an gasförmigem Medium erreicht wird, so daß der durch das Meßrohr aufgeprägte Druck und der Flüssigkeitsdruck der Durchmesserdifferenz im Gleich gewicht sind, und daß aus diesem Druck, der Maschinendrehzahl, der Flüssigkeits dichte und aus der Länge des Meßrohres der Durchmesser D1 des Flüssigkeitsspie gels errechnet wird.

Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung durch den Patentanspruch 5 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.

Ausgehend von dem ermittelten Wert können dann Steuerungsmaßnahmen vorge nommen oder automatisch eingeleitet werden, um den Dekanterbetrieb für die ver schiedenen zugeführten Feststoff-Flüssigkeits-Gemische optimal einzustellen.

In Abhängigkeit von dem ermittelten Stand des Flüssigkeitsspiegels kann die dem Dekanter zugeführte Menge des Schleudergutes eingestellt werden. In Abhängigkeit von dem ermittelten Stand des Flüssigkeitsspiegels kann auch die Trommel- bzw. Schneckendrehzahl gesteuert werden.

Es ist ferner möglich, in Abhängigkeit von dem ermittelten Stand des Flüssigkeits spiegels mittels eines Verstellorganes die Lage der Trennzone der einzelnen Phasen in den optimalen Bereich zu verschieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend, ebenso wie das Verfahren, näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Dekanter in schematischer Darstellung im Längsschnitt und

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Teil des Dekanters nach der Fig. 1, der mit der Meßvorrichtung zur Ermittlung des Flüssigkeitsspiegels ausgerüstet ist.

Der in den Figuren aufgezeigte Dekanter stellt eine horizontal gelagerte Schnecken zentrifuge mit einer Vollmanteltrommel 1 dar, in der eine Dekanterschnecke 2 ange ordnet ist, die im Betrieb gegenüber der Vollmanteltrommel 1 mit einer Differenz drehzahl umläuft. Die in der rotierenden Vollmanteltrommel 1 abgesetzten Feststoffe werden mit der Dekanterschnecke 2, die mit Schneckenwendeln 3 versehen ist, zum kleinsten Trommeldurchmesser gefördert und dort durch einen Ringraum 4 und einen Stutzen 5 ausgetragen. Die geklärte Flüssigkeit des Feststoff-Flüssigkeits- Gemisches, das über ein Einlaufrohr 6 zugeführt wird, wird zwischen den Schnec kenwendeln 3 entgegen der Förderrichtung des Feststoffes zu dem Austragende des großen Durchmessers der Vollmanteltrommel 1 geführt und dort über einen Stutzen 7 abgezogen.

Das Einlaufrohr 6 zur Zuführung des Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches läuft mit der Dekanterschnecke 2 im Betrieb um und ist mit einer Meßleitung 8 versehen, die über mindestens einen Verbindungskanal 9 mit einem Meßrohr 10 verbunden ist. Das Meßrohr 10 erstreckt sich durch die Schneckennabe 11 in den Ringraum 12 zwi schen der Vollmanteltrommel 1 und der Dekanterschnecke 2.

Der Dekanter weist eine Trennzone a und eine Trockenzone b auf. Das Meßrohr 10 ist in der Trennzone a angeordnet.

Aus der Fig. 2 ist erkennbar, daß das Einlaufrohr 6 bis in den Bereich des Meßrohres 10 doppelwandig ausgebildet ist und die Außenwandung 13 und die Innenwandung 14 die Meßleitung 8 begrenzen.

Zwischen der Meßleitung 8 und der Schneckennabe 11 ist ein einteiliges oder ein mehrteiliges Verbindungsstück 15 vorgesehen, in dem Verbindungskanäle 9 und 16 zwischen dem Meßrohr 10 und der Meßleitung 8 angeordnet sind. Der Verbindungs kanal 16 ist als Ringkanal ausgebildet. Das gasförmige Meßmedium wird der Meß leitung 8 zugeführt und durchströmt die Verbindungskanäle 9 und 16 und baut dann einen Druck im Meßrohr 10 auf.

Der Durchmesser D1 des Flüssigkeitsspiegels wird wie folgt berechnet:

mit Q_Produkt » Q_Fluid

ist der Meßdruck P_F mit dem Flüssigkeitsdruck an der Stelle A, dem Durchmesser D₂ des freien Endes des Meßrohres 10, im Gleichgewicht, wenn

(und wenn kein Fluid ausströmt)
für den Durchmesser D₁ folgt

Bezugszeichenliste

1

Vollmanteltrommel

2

Dekanterschnecke

3

Schneckenwendel

4

Ringraum

5

Stutzen

6

Einlaufrohr

7

Stutzen

8

Meßleitung

9

Verbindungskanal

10

Meßrohr

11

Schneckennabe

12

Ringraum

13

Außenwandung

14

Innenwandung

15

Verbindungsstück

16

Verbindungskanal
aTrennzone
bTrockenzone
D₁

Durchmesser
D₂

Durchmesser

Claims

1. Verfahren zum Bestimmen des Standes des Flüssigkeitsspiegels in dem Ring raum zwischen einer Dekantertrommel und der zugeordneten mit Schnecken wendeln versehenen Dekanterschnecke während des Dekanterbetriebes, da durch gekennzeichnet, daß die zwischen den Schneckenwendeln (3) ent gegen der Förderrichtung des Feststoffes strömende Flüssigkeit des dem De kanter zugeführten Schleudergutes ein in den Raum zwischen zwei Schnec kenwenkeln (3) radial sich erstreckendes Meßrohr (10) um den Betrag des Durchmesserunterschiedes D2-D1 umspült, wobei der Durchmesser D2 dem freien Ende des Meßrohres (10) und der Durchmesser D1 dem Flüssig keitsspiegel entspricht, daß durch eine mit dem Meßrohr (10) verbundene Meßleitung (8) von außen auf den Flüssigkeitsspiegel des Meßrohres (10) ein Druck eines gasförmigen Mediums aufgegeben und dieser Druck solange er höht wird, bis ein kontinuierlicher Verbrauch an gasförmigem Medium erreicht wird, so daß der durch das Meßrohr (10) aufgeprägte Druck und der Flüssig keitsdruck der Durchmesserdifferenz im Gleichgewicht sind und daß aus die sem Druck, der Maschinendrehzahl, der Flüssigkeitsdichte und aus der Länge des Meßrohres (10) der Durchmesser D1 des Flüssigkeitsspiegels errechnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem ermittelten Stand des Flüssigkeitsspiegels die dem Dekanter zuge führte Menge des Schleudergutes eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem ermittelten Stand des Flüssigkeitsspiegels die Trommel- bzw. Schneckendrehzahl gesteuert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem ermittelten Stand des Flüssigkeitsspiegels mittels eines Verstellorga nes die Lage des Flüssigkeitsspiegels beeeinflußt wird.

5. Vorrichtung an einem Dekanter zur Durchführung des Verfahrens nach An spruch 1, mit einer im Betrieb umlaufenden Vollmanteltrommel und einer darin angeordneten mit Differenzdrehzahl angetriebenen, mit Schneckenwendeln versehenen Dekanterschnecke und einem mit der Dekanterschnecke umlau fenden Einlaufrohr, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaufrohr (6) mit einer druckbeaufschlagten Meßleitung (8) versehen ist, die über mindestens einen Verbindungskanal (9) mit einem Meßrohr (10) verbunden ist, das sich in der Trennzone des Dekanters durch die Schneckennabe (11) in den Ringraum zwischen der Vollmanteltrommel (1) und der Dekanterschnecke (2) erstreckt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaufrohr (6) bis in den Bereich des Meßrohres (10) doppelwandig ausgebildet ist und die Außenwandung (13) und die Innenwandung (14) die Meßleitung (8) be grenzen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Meßleitung (8) und der Schneckennabe (11) ein ein- oder mehrteiliges Verbin dungsstück (15) vorgesehen ist, in dem Verbindungskanäle (16) zwischen dem Meßrohr (10) und der Meßleitung (8) angeordnet sind.