DE2205089A1

DE2205089A1 - Sieblose Schleuder für Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE2205089A1
Application number: DE19722205089
Authority: DE
Inventors: James London. G04b 17-06 Campbell
Original assignee: Glacier Metal Co Ltd
Current assignee: Federal Mogul Engineering Ltd
Priority date: 1971-02-03
Filing date: 1972-02-03
Publication date: 1972-08-24
Also published as: GB1329203A; CH543309A

Description

Die Erfindung betrifft eine sieblose Schleuder zur Trennung zweier Flüssigkeiten von verschiedenem spezifischem Gewicht, mit einer hohlen Trommel und Auslassen für den schweren und den leichten Anteil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine wirtschaftlich herstellbare und den beschriebenen Zwecken besonders zuverlässig entsprechende sieblose Schleuder der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die die Trennung der Flüssigkeiten unabhängig davon bewirkt, ob dabei auch eine Trennung von Feststoffteilchen von Flüssigkeit stattfindet.

KLne uLeb Lose Schleuder zeichnet sich nach der Erfindung dadurch aus, daß die Trommel einen Verteilerbereich zur Aufnahme des zufließenden Flüssigkeitsgemischs mit Auslässen ·ί.\\ e iiier Atitriebakammer und zu einer Trennkammer, und die

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Trennkammer Auslässe für den schweren und den leichten Anteil aufweist.

Zweckmäßig ist einer der zuletzt genannten Auslässe zur Antriebskammer hin geführt, so daß die Flüssigkeit zur Unterstützung des Trommelantriebes statt zu Schmier- bzw. anderen Zwecken benutzt werden kann.

Mit Vorteil sind im Verteilerbereich sowohl Düsen zum Einleiten von Flüssigkeit in die Trennkammer als auch Düsen zum Zuführen von Flüssigkeit in die Antriebskammer vorgesehen und so angeordnet bzw. vorwählbar und/oder einstellbar ausgebildet, daß der Flüssigkeitsstrom auf die beiden Kammern aufteilbar ist. Ist die Drehgeschwindigkeit der durch die aus der Antriebskammer austretende Flüssigkeit angetriebenen Trommel zu langsam, so kann diese Geschwindigkeit durch Verändern des in die Antriebskammer gerichteten Flüssigkeitsstromes erhöht werden, während die in die Trennkammer einfließende Flüssigkeitsmenge verringert wird. Normalerweise sind die Kenngrößen der Düsen entsprechend einer speziellen Aufgabenstellung gewählt. Es ist jedoch möglich, eine viskositätsabhängige, selbsttätige Steuerung vorzusehen. Dadurch ist die Verweilzeit der Flüssigkeit in der Trennkammer beeinflußbar, so daß,je nach Bedarf, durch Erhöhen bzw. Verringern des Trennungsgrades die Flüssigkeit zur Verfügung steht, die zum Antrieb der Trommel mit der zweckmäßig gewählten Geschwindigkeit erforderlich ist. Die aus dem Verteilerbereich in die Antriebskammer führenden Düsen sind vorzugsweise gegen die radial äußeren Teile der Trommel gerichtet, während die in die Trennkammer führenden Düsen vorzugsweise nahe der Drehachse angeordnet sind.

Zum Anschluß des Ver beilerbireiches an die Ausfcrittskammer sind zweckmäßig vier im gleichwinkligen Abstand, d.h. jeweils

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von 90°, voneinander angeordnete Düsen vorgesehen, während zwei den Verteilerbereich mit der Trennkammer vebindende Düsen zweckmäßig einander dianefcral gegenüberliegen.

Zum Abführen des schweren Anteils, der sich an einer radial außen liegenden Wand der Trommel ansammelt, dient eine Vielzahl den Verteilerbereich durchsetzender Rohre, die den schweren Anteil aus dem Außenbereich der Trommel abführen und in die Antriebskammer leiten. Dabei ist der Flüssigkeit der leichte Anteil bereits in großem Maße entzogen. Hierbei können drei bzw. vier derartiger Rohre bzw., je nach Bedarf, eine ringförmige Rohrleitung vorgesehen sein. Der leichte Anteil fließt zur weiteren Verwendung aus der Trommel von einer in radialer Richtung innen gelegenen Trommelwand ab. Es ist daher möglich, den leichten Anteil kontinuierlich zu trennen, so daß der dex" Antriebskammer zufließende schwere Anteil immer weniger leichten Anteil enthält. Nach dem Trennen kann sowohl der schwere als auch der leichte Anteil in einem Prozeß bzw. zur Herstellung eines Produktes verwendet v/erden, während sie als Gemisch des einen mit dem anderen ungeeignet waren.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine sieblose Schleuder und

Fig. 2 und 3 Einzelheiten zweier Ausführungsformen von Ventilen, wie sie in der Schleuder nach Fig. 1 verwendbar sind.

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Die Vorrichtung besitzt ein Gestell 1 mit einem feststehenden, eine Trommel 2 umhüllenden Gehäuse. Ein Gemisch aus Flüssigkeiten von verschiedenem spezifischem Gewicht ist über einen Einlaß 3 im Gestell und über Durchlässe 4, 6 und 7 im Gestell und Durchlässe 8 und 9 in der Trommel in einen Verteilerbereich 10 einleitbar, der in der Trommel von Ringplatten 41 und 42 begrenzt ist.

Die Verteilung des Flüssigkeitsgemischs erfolgt durch in radialer Richtung innen und außen angeordnete Düsen 12 und 14 in eine über der Ringplatte 41 gelegene Trennkammer 11 und in eine unter der Ringplatte 42 gelegene Antriebskammer 13. Die Düsen 12 und 14, von denen jeweils nur eine gezeichnet ist, sind in längs des Umfangs verteilten Gruppen angeordnet. Der Antriebskammer 13 sind ebenfalls zwei Antriebsdüsen 19 und 20 zugeordnet, die über den Förderdruck des Flüssigkeitsgemischs eine tangentiale Gegenkraft erzeugen und damit der Trommel 2 eine Drehbeschleunigung erteilen.

Die Trommel 2 weist eine Innenhülse 22 auf, die um eine feststehende Welle 21 drehbar ist. Die Innenhülse 22 befindet sich in radialem Abstand von einer Außenhülse 43» so daß zwischen beiden ein ringförmiger Durchlaß 23 gebildet ist, der koaxial zur Welle angeordnet ist und der Rückführung des getrennten leichten Anteils dient. Die bereits erwähnten Durchlässe 8 und 9 sind zur Zuführung von Flüssigkeitsgemisch in den Verteilerbereich 10 durch die Hülsen 22 und 43 hindurchgeführt.

Ein weiterer, in die Hülse 43» nahe deren oberem Ende, eingearbeiteter Durchlaß 24 dient dazu, den in der Trennkammer 11 um die Hülse 43 herum nach oben gestiegenen getrennten leichten Anteil in den Durchlaß 23 und von dort über die Durchlässe 25 und 26 aus der Trommel heraus zu leiten. Die eingetragenen Pfeile A bezeichnen die Strömungürichtuiiß des leichten Anteils in die Schleuder hinein und aus dieser heraus.

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Der Strömungsweg des in der Trennkammer 11 abgeschiedenen und gegen die in radialer Richtung äußeren Wände der Trommel 2 geschleuderten schweren Anteils ist durch Pfeile B bezeichnet. Eine Anzahl kreisförmig angeordneter Rohre 28 sind mit ihren oberen Enden längs des Umfanges einer im oberen Bereich der Trommel vorgesehenen kreisrunden Platte 30 fest gehaltert und durch diese Platte hindurchgeführt. Mit ihren unteren Enden sind die Rohre 28 durch die obere und die untere Ringplatte 41 bzw. 42 hindurchgeführt und mit diesen fest verbunden. Der in Richtung des Pfeiles B strömende schwere Anteil fließt in den Rohren 28 nach unten in die Antriebskammer 13» der über die Düsen 14 bereits Flüssigkeitsgemisch zugeführt wird. Der schwere Anteil an dem der Antriebskammer zugeleiteten Plussigkeitsgemisch wird dadurch immer größer, obwohl aus dem Kreislauf weiterer leichter Anteil zugesetzt wird. Bei Verwendung beispielsweise in Verbindung mit einem Ölkreislaufsystem, in welchem sich dem Öl Kühlwasser beimischt, kann, nach einer ersten Trennung im Verteilerbereich 10, das Wasser hauptsächlich zum Antrieb der Trommel verwendet werden, während die über den Durchlaß 26 in den Kreislauf wieder eingespeiste Flüssigkeit sich überwiegend aus Öl zusammensetzt.

Anstelle der Rohre 28 kann ein Ringkanal bzw. eine ringförmige Rohrleitung vorgesehen sein. Den Düsen 12 und 14 kann, abweichend von der dargestellten Ausführungsform, eine selbsttätige Steuereinrichtung, die auf Viskositätsunterschiede anspricht, zugeordnet sein, welche, in die Düsen 12 und 14 eingebaut, durch Verlängerung der Verweilzeit in der Trennkammer in dieser, je nach Zusammensetzung des durch die Düsen eingeführten Flüssigkeitsgemische, eine stärkere Trennung bewirkt.

Fig. 2 zeigt, wie bei Verwendung eines Regelventils des Typs mit geteilter Hülse anstelle der Düse 12 der in die Trennkammer 11 gerichtete Flüssigkeitsstrom beinflußbar ist. Dieses

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Ventil besitzt ein einstellbares Glied 31, dessen Stellung zur Veränderung der Öffnungsweite des Durchlasses 32 für Plüssigkeitsgemisch mit Hilfe von Muttern 44 im voraus veränderbar ist.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausbildungsform des Regelventils 31· Die Wirkungsweise dieses Ventils ist insofern selbsttätig, als sehr zähflüssiges, durch den Durchlaß 23 zurückströmendes Öl dazu neigt, ein Ventilglied 34 gegen die Kraft einer Feder 35 nach unten zu bewegen und damit durch Vergrößern der Öffnungsweite des Durchlasses 32 einen stärkeren Zustrom von Flüssigkeitsgemisch zu bewirken. Bei dünneren Gemischen, d.h. bei größerem Wasseranteil bzw. geringerem Ölanteil, verengt sich der Durchlaß 32 entsprechend, um sich schließlich vollständig zu schließen, wenn nur Wasser am Ventil vorbei nach unten strömt. Im umgekehrten Fall, wenn das den Durchlaß 23 verlassende Öl geringe Wasserbeimengungen aufweist, erweitert sich der Durchlaß 32 bis zur vollgeöffneten Stellung.

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Claims

ANSPRÜCHE

Sieblose Schleuder zur Trennung zweier Flüssigkeiten von verschiedenem spezifischem Gewicht, mit einer hohlen Trommel und Auslassen für den schweren und den leichten Anteil, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (2) einen Verteilerbereich (10) zur Aufnahme des zufließenden Flüssigkeitsgemischs mit Auslassen (12,14) zu einer Antriebskammer (13) und zu einer Trennkammer (11), und die Trennkammer (11) Auslässe für den schweren und den leichten Anteil aufweist.
2. Sieblose Schleuder nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß einer der Auslässe (14) zur Antriebskammer (13) führt.
3. Sieblose Schleuder nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß ein ringförmiger Auslaß bzw. ringförmig angeordnete Auslässe (28) aus der Trennkammer (11) über die Verteilerkammer (10) in die Antriebskammer (13) führen.
4. Sieblose Schleuder nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß sich quer durch den Innenraum der Trommel (2) Wände (41,42) erstrecken, die die Trommel (2) in die Verteiler-, die Antriebs- und die Trennkammer unterteilen.

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5. Sieblose Schleuder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerauslässe (12,14) einstellbar und/oder vorwählbar sind.
6. Sieblose Schleuder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennz eichnet, daß die Verteilerauslässe (12,14) in unterschiedlichem radialem Abstand von der Drehachse angeordnet sind.
7. Sieblose Schleuder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Verteilerauslässe (12) während des Betriebes selbsttätig einstellbar ist.
8. Sieblose Schleuder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des einstellbaren Verteilerauslasses (12) eine Einrichtung (31) vorgesehen ist, die auf die Viskosität bzw. auf andere Kenngrößen der in einem der Auslässe (23) strömenden Flüssigkeit anspricht.

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