DE2830744A1

DE2830744A1 - Mehrstufige schubzentrifuge

Info

Publication number: DE2830744A1
Application number: DE19782830744
Authority: DE
Inventors: Guenter Gerlach
Original assignee: Individual
Current assignee: GERLACH, HILDBURG, 2730 ZEVEN, DE
Priority date: 1978-07-13
Filing date: 1978-07-13
Publication date: 1980-01-24
Also published as: DE2830744C2

Description

Mehrstufige Schubzentrifuge
Die Erfindung betrifft eine mehrstufige Schubzentrifuge mit vorzugsweise zwei stufenartig gegeneinander versetzten, koaxialen Siebtrommeln, von denen wenigstens eine relativ zur anderen axial verschiebbar ist.
Schubzentrifugen mit mehreren axial ineinander verschiebbaren Sieb-bzw. Schleudertrommeln sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Den unterschiedlichen Ausführungen dieses Zentrifugentyps liegt jedoch bisher insoweit ein gemeinsamer Konstruktionsgedanke zugrunde, als die Siebtrommeln stets horizontal gerichtet sind, dem nach also auch die Drehachse der Zentrifuge waagerecht bzw. annähernd waagerecht verläuft.
Die bisher bekannten Schubzentrifugen werden überwiegend für die Verarbeitung von besonderem Schleudergut eingesetzt, wie Zuckerprodukten, oder zum Entsaften von Fruchtfleisch etc.
Durch die Erfindung wird den Schubzentrifugen ein neues Einsatzgebiet erschlossen, nämlich die Vortrocknung von bei der Verarbeitung von Zuckerrüben in der Rtibenzuckerindustrie anfallenden Feststoffteilen, wie insbesondere Rtbenkraut etc. Im Betrieb bzw. auf dem Betriebsgelände einer Rtibenzuckerfabrik werden die Zuckerrüben durch einen Schwemmstrom mit im Kreislauf verwendetem Wasser transportiert.
Die Zuckerrtiben werden mit einem beachtlichen Anteil an Kraut, nämlich etwa drei Prozent der Rübenmenge, angeliefert und in den Schwemmstrom gegeb en. Diese und gegebenenfalls andere organische Feststoffe bleiben im Schwemmstrom zurück, müssen aber für die Wiederverwendung des Wassers aus diesem entfernt werden.
Nach neuen Vorschriften ist es nicht mehr zulässig, das aus dem Schwemmstrom entfernte Kraut etc. als Abfall im Freien zu lagern bzw. zu verwenden. Die Rtbenzuckerfabriken sind deshalb zunehmend dazu übergegangen, die vorstehenden Feststoffteile zu trocknen und sodann als Viehfutter anzubieten.
Der Trocknungsvorgang ist jedoch verhältnismäßig energieaufwendig.
Zu diesem Zweck ist bei der Erfindung eine Vortrocknung vorgesehen, die die Aufgabe hat, das Oberflächenwasser von dem Kraut etc. abzuschleudern, ohne jedoch auch die Zellflüssigkeit ganz oder teilweise zu entfernen. Letztere führt nämlich zu sogenanntem Grünwasser, welches nicht ohne besondere Behandlung weiterverarbeitet werden kann.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Schubzentrifuge so auszubilden, daß sie in erster Linie vorteilhaft für die Vortrocknung von Zuckerrübenkraut und anderen organischen Bestandteilen des Schwemmstroms verwendet werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße ScE zentrifuge durch eine aufrechte Anordnung der Siebtrommeln und der Drehachse derselben gekennzeichnet.
Die erfindungsgemäße Trommel besteht demnach aus mehreren, insbesondere zwei koaxial ineinander angeordneten aufrechten Siebtrommeln, die um eine gemeinsame aufrechte Drehachse umlaufen.
Durch die aufrechte Anordnung der Siebtrommeln ist die Schubzentrifuge in besonderer Weise an die Verarbeitung, nämlich Vortrocknung von Zuckerrübenkraut etc. angepaßt.
vorteilhaft Für den vorstehenden Verwendungszweck ist weiterhin besondersT eine Ausbildung der Siebtrommeln derart, daß diese aufrechte Filterschlitze bilden, die in der Breite nach oben zunehmen und am oberen Ende offen auslaufen. In diesen Filterschlitzen sich verfangendes Kraut kann ohne Zerstörung desselben bei der Relativbewegung der Siebtrommeln zueinander jeweils nach oben entfernt werden. Die Filterschlitze bleiben stets frei ohne Zerstörung der Krautteile.
Vorzugsweise ist eine innere Siebtrommel relativ zu einer äußeren Siebtrommel und relativ zu einem der Höhe nach unverschiebbaren, ebenfalls umlaufenden Teller axial verschiebbar. Dadurch wird bei Axialbewegung lediglich einer Siebtrommel ein optimaler Schleudereffekt erzielt.
Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf die konstruktive Ausbildung und Anordnung der Siebtrommeln sowie des Antriebs derselben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Schubzentrifuge im Vertikalschnitt, Fig. 2 einen Grundriß bzw. einen Horizontalschnitt a-a der Schubzentrifuge gem. Fig. 1, Fig. 3 einen Horizontalschnitt c-c der Schubzentrifuge gem. Fig. 1, Fig. 4 eine Einzelheit, nämlich die Ausbildungdes Mantels der Siebtrommeln im

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Fig. 1, bei vergrößertem Maßstab, Fig. 5 einen Ausschnitt A in Fig. 1 als Vertikalschnitt, ebenfalls in vergrößertem Maßstab.
Die als Ausführungsbeispiel dargestellte Schubzentrifuge besteht aus einem Traggestell 10 mit drei auf dem Boden aufstehenden Füßen 11.
In dem Traggestell 10 findet ein im vorliegenden Fall zylindrisches Außengehäuse 12 Aufnahme. Dieses ist im unteren Bereich mit einem seitlichen Flüssigkeitsaustritt 13 und im oberen Bereich mit einem ebenfalls radial gerichteten Feststoffaustritt 14 versehen.
Innerhalb des Außengehäuses 12 sind koaxial zwei aufrechte Siebtrommeln 15 und 16 gelagert. Diese nehmen nacheinander das zu bearbeitende Gut auf, und zwar derart, daß dieses zunächst in die innere Siebtrommel 15 und von dieser in die äußere Siebtrommel 16 gelangt. Die letztgenannte gibt das von Oberflächenwasser befreite Gut im oberen Bereich an das Außengehäuse 12 ab, aus dem es über den Feststoffaustritt 14 abgeführt wird.
Das Schleudergut wird über einen Einfülltrichter 17 mit anschließendem zylindrischen Füllstutzen 18 in die Schubzentrifuge, nämlich in die innere Siebtrommel 15 eingeführt. Der nicht mitumlaufende Einfülltrichter 17 ist durch Stützarme 19 mit dem Außengehäuse 12 verbunden.
Unterhalb des Einfülltrichters 17 bzw. des Ftillstutzens 18 befindet sich in der inneren Siebtrommel 15 ein Teller 20. Dieser nimmt das eingefüllte Schleudergut auf. Um eine Verteilung des Füllgutes zum äußeren Bereich des Tellers 20 zu erreichen, ist auf diesem ein Verteilungskörper angeordnet, der hier als Kegel 21 mit Rippen 22 auf dem Kegelmantel ausgebildet ist. Um einen gleichförmigen, der Leistung der Schub zentrifuge entsprechenden Eintritt des Schleudergutes in die innere Siebtrommel 15 zu gewährleisten, ist der Füllstutzen 18 bzw. der Einfülltrichter 17 der Höhe nach verstellbar, und zwar durch Justierstützen 23. Der Abstand des unteren Randes des Füllstutzens 18 vom Kegel 21 bzw. vom Teller 20 bestimmt die eintretende Menge.
Der horizontal gerichtete Teller 20 füllt den Innenquerschnitt der inneren Siebtrommel 15 vollständig aus. Der äußere Rand des Tellers 20 liegt mit einer ringsherumlaufenden elastischen Dichtung 24 am Mantel 25 der inneren Siebtrommel 15 an. Die ringartige, im vorliegenden Fall am äußeren Rand polygonale Dichtung 24 erfüllt zugleich die Funktion eines Abstreifers.
Die innere Siebtrommel 15 ist axial verschiebbar, derart, daß ein oberer Bereich dieser inneren Siebtrommel 15 bis zu der in Fig. 1 strichpunktiert gezeigten Stellung (obere Endstellung) in die höherliegende äußere Siebtrommel 16 eintaucht. Der obere Rand der inneren Siebtrommel 15 ist mit einer radial gerichteten, ringartigen Deckwandung 26 versehen, die mit ihrem radial außenliegenden Rand am Mantel 27 der äußeren Siebtrommel 16 anliegt. In einer mit dem Teller 20 vergleichbaren Weise ist die Deckwandung 26 mit einer radial gerichteten elastischen Dichtung 28 ausgerüstet, die hier ebenfalls Abstreiferfunktion hat. Die Dichtung 28 besteht, wie besonders aus Fig. 4 und 5 ersichtlich, aus zwei Lagen 29 und 30, bei denen es sich jeweils um in Umfangsrichtung sich erstreckende Stücke handelt, die mit Versatz zueinander liegen, so daß keine über die Höhe durchgehende Stoßfugen zwischen den Abschnitten der Dichtung 28 entstehen.
Der Mantel 27 der äußeren, in Axialrichtung unverschiebbaren Siebtrommei 16 ist im oberen Bereich an der Innenseite eines zylindrischen Tragbehälters 31 gebildet. Dieser nimmt auch die innere Siebtrommel 15 auf. Mit einem unteren, geschlossenen Boden 32 ist der Tragbehälter 31 auf einer aufrechten Antriebswelle 33 gelagert und befestigt.
Der Drehantrieb für beide Siebtrommeln 15, 16 geht von einem gemeinsamen E-Motor 34 aus, der in aufrechter Stellung auf dem Traggestell 10 gelagert ist und hier über Keilriemen 35 die Antriebswelle 33 antreibt.
Deren Bewegung wird auf den Boden 32 des Tragbehälters 31 und damit auf die äußere Siebtrommel 16 übertragen. Auf dem Boden 32 ist unmittelbar über Tragstützen 36 der Teller 20 abgestützt. Durch diese hier als Hohlprofile ausgebildeten Tragstützen 36 wird zugleich der Drehantrieb vom Boden 32 auf den Teller 20 übertragen.
Die innere Siebtrommel 15 erhält den Drehantrieb durch Ankuppeln an die Tragstützen 36. Auf einem Trommelboden 37 der inneren Siebtrommel 15 ist eine die Tragstützen 36 erfassende Verbindung 38 angeordnet, die die Tragstütze 36 an zwei gegenüberliegenden Seiten mit Stützrollen 39 erfaßt. Der Trommelboden 37 wird dadurch in Umfangsrichtung mitgenommen, kann dennoch aber in Axialrichtung relativ zu der Tragstütze 36 bewegt werden, wobei die Stützrollen 39 führend an der betreffenden Tragstütze 36 auf- und ablaufen. Die erforderlichen Hubbewegungen der inneren Siebtrommel 15 werden ebenfalls mittig übertragen. Zu diesem Zweck ist die Antriebswelle 33 als Hohlwelle ausgebildet. Innerhalb derselben ist eine Hubstange 40 vertikal verschiebbar gelagert. Das obere Ende der Hubstange 40 ist mit dem Trommelboden 37 der inneren Siebtrommel 15 verbunden.
Am unteren Ende wirkt ein Schubaggregat 41 im Sinne einer Auf und Abbewegung auf die Hubstange 40 ein.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht das Schubaggregat 41 aus einer Exzenterrolle 42, die außermittig auf einer Motorwelle 43 eines E-Motors 44 fest gelagert ist. Die Exzenter rolle 42 läuft in einer langlochartigen Kulissenöffnung 45 eines Hub organs 46 um.
An diesem ist die Hubstange 40 befestigt. Das Huborgan 46 ist auf-und abbewegbar an einemPendel 47 gelagert. Durch Drt nung der Exzenterrolle 42 in der Kulissenöffnung 45 wird das Huborgan 46 infolge der Exzentrizität auf- und abbewegt.
In besonderer Weise sind die Siebtrommeln 15 und <- 6 ausgebildet.
Der Mantel 25 der inneren Siebtrommel 15 besteht aus einer Anzahl von im Kreis angeordneten aufrechten, länglichen Filterplatten 49, vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl. Zwischen diesen sind aufrechte Filterschlitze 50 gebildet. Die Halterung der Filterplatten 49 ist so gewählt, daß die Filterschlitze 50 über die volle Höhe und Tiefe frei von Unterbrechungen sind, in ihrer Breite von unten nach oben zunehmen und oben offen enden. Dadurch kann sich eventuell in den Filterschlitzen 50 festsetzendes Kraut ohne Beschädigung derselben leicht nach oben ausgeschoben werden, nämlich durch die Bewegung der Siebtrommel 15.
Die Filterplatten 49 sind leicht auswechselbar angeordnet. Auf dem Trommelboden 37 sind ringsherum verteilt aufrechte Tragprofile 51 angeordnet, die hier als Hohlkästen ausgebildet sind. An den nach innen weisenden Flächen der Tragprofile 51 sind die Filterplatten 49 durch quer durchgehende Schraubenbolzen 52 befestigt und dadurch leicht abnehmbar. Die Tragprofile 51 sind oben mit der ringsherumlaufenden Deckwandung 26 verbunden. Die Filterplatten 49 sind so bemessen, daß sie nach oben hin über die Deckwandung 26 hinausragen. Diese ist im übrigen im Bereich der Filterschlitze 50 mit halbkreisförmigen Ausnehmungen 53 versehen, die in diesem Bereich das Festsetzen von Filtergut vermeiden.
Die äußere Siebtrommel 16, die im vorliegenden Fall die Funktion einer Feinfilterung übernimmt, besteht ebenfalls aus Filterplatten 54.
Diese sind im Querschnitt bogenförmig gewölbt, können aber auch in anderer Weise nach innen vorspringend ausgebildet sein. Bei aufrechter Anordnung werden zwischen benachbarten Filterplatten 54 vertikale Filterschlitze 55 gebildet, die wie die Filterschlitze 50 ausgebildet. sind. Die bogenförmige Gestalt der Filterplatten 54 hat hier eine die Flüssigkeit zu den Filterschlitzen 55 leitende Funktion.
Die Filterplatten 54 der äußeren Siebtrommel 16 sind durch radial verlaufende Schrauben 56 ebenfalls leicht Iösbar an dem Tragbehälter 31 befestigt. Zur ausreichenden Fixierung und Lagerung der Filterplatten 54 ist im vorliegenden Fall zwischen diesen und dem Mantel des Tragbehälters 31 ein passender Stützkörper 57 angeordnet. Der Mantel des Tragbehälters 31 ist im übrigen mit aufrechten Spalten 58 im Bereich der Filterschlitze 55 versehen. Dadurch kann die abgeschleuderte Flüssigkeit aus dem Tragbehälter 31 abgeführt werden.
Die aus einzelnen Segmenten bestehende Dichtung 28 am Rand der Deckwandung 26 ist radial außen so ausgebildet, daß sie über die volle Breite an den gewölbten Filterplatten 54 anliegt.
Das in die Schubschleuder eintretende Filtergut wird zunächst durch den umlaufenden Teller 20 an den Mantel 25 der inneren Siebtrommel 15 gebracht. Hier wird ein großer Teil der Flüssigkeit durch die drehende innere Siebtrommel 15 abgeschleudert. Durch Abwärtsbewegung der inneren Siebtrommel 15 wird das Schleudergut oben aus dieser Siebtrommel 15 ausgetragen und gelangt in den Bereich der äußeren Siebtrommel 16> zum Teil unter Auflage auf der Deckwandung 26. Im Bereich der äußeren Siebtrommel 16 wird weitere Flüssigkeit abgeschleudert. Durch Aufwärtsbewegung der inneren Siebtrommel 15 wird das Schleudergut aus dieser äußeren Siebtrommel 16 nach oben ausgetragen in den Bereich des Außengehäuses 12.
Der obere lland des Tragbehälters 31 ist mit nach außen gerichteten Ausräumern 59 versehen. Mehrere, zum Beispiel vier derartige Ausräumer 59 sind über den Umfang verteilt angeordnet und mit angeschäften, abgewinkelten Rändern versehen. Durch die Rotation des Tragbehälters 31 bewirken die Ausräumer 59 eine Zerkleinerung des vorgetrockneten Schleuderguts und zugleich eine Förderung desselben aus dem AllRengehäuse 12 heraus über den Feststoffaustritt 14.

Claims

Mehrstufige Schubzentrifuge Ansprüche: Mehrstufige Schub zentrifuge mit vorzugsweise zwei stufenartig gegeneinander versetzten, koaxialen Siebtrommeln, von denen wenigstens eine relativ zur anderen axial verschiebbar ist, insbesondere zum Abschleudern von Oberflächenwasser bei der Trocknung von Zukkerrübenkraut, Zuckerrübenbruchstücken etc., gekennzeichnet durch eine aufrechte Anordnung der Siebtrommeln (15, 16) und der Drehachse derselben.
2. Schubzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der letzten Stufe bzw. oberhalb der äußeren Siebtrommel (16) ein horizontal gerichteter Auswurf (Feststoffaustritt 14) für das Schleudergut anschließt.
3. Schubzentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführung des Schleudergutes durch einen mittigen, unverdrehbaren, jedoch in Axialrichtung verschiebbaren Einfülltrichter (17) erfolgt, insbesondere mit einem an diesen anschließenden Füllstutzen (18).
4. Schubzentrifuge nach Anspruch 3 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Einfülitrichters (17) ein horizontaler Teller (20) innerhalb der inneren Siebtrommel (15) angeordnet ist.
5. Schubzentrifuge nach Anspruch 4 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teller (20) der Höhe nach unverschiebbar und mit der inneren Siebtrommel (15) drehbar gelagert ist.
6. Schubzentrifuge nach Anspruch 4 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teller (20) dichtend an der Innenseite der Siebtrommel (15) bzw. an deren Mantel (25) anliegt.
7. Schubzentrifuge nach Anspruch 4 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Einfülltrichters (17) bzw. des Füllstutzens (18) auf dem Teller (20) ein Verteilungsorgan, vorzugsweise ein Kegel (21) angeordnet ist.
8. Schubzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Siebtrommel (16) der Höhe nach feststehend drehbar gelagert und angetrieben ist, insbesondere durch Anordnung auf einer aufrechten Antriebswelle (33).
9. Schubzentrifuge nach Anspruch 8 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Siebtrommel (15) durch Antriebsverbindung mit der äußeren Siebtrommel (16), insbesondere mit deren Boden (32), drehend antreibbar ibt.
10. Schubzentrifuge nach Anspruch 4 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teller (20) auf dem Boden (32) der äußeren Siebtrommel (16) bzw. eines Tragbehälters (31) derselben abgestützt ist, vorzugsweise durch mehrere aufrechte Tragstützen (36).
11. Schubzentrifuge nach Anspruch 10 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Siebtrommel (15) bzw. deren Trommelboden (37) über eine Axialbewegungen der inneren Siebtrommel (15) ermöglichende Kupplung (Stützrolle 39) mit den Tragstützen (36) verbunden ist.
12. Schubzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Siebtrommel (15) auf einer mitumlaufenden Hubstange (40) angebracht ist, die vorzugsweise innerhalb der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle (33) gelagert und durch ein Schubaggregat (41) heb- und senkbar ist.
13. Schubzentrifuge nach Anspruch 1 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebtrommeln (15, 16) in einem äußeren geschlossenen, feststehenden Außengehäuse (12) untergebracht sind mit einem durchgehenden geschlossenen Boden und einem unteren Fltssigkeitsaustritt (13)
14. Schubzentrifuge nach Anspruch 1 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (25, 27) der inneren Siebtrommel (15) und/oder der äußeren Siebtrommel (16) aufrechte bzw. achsparallele Filterschlitze (50, 55) bildet, die durchgehend frei und am oberen Ende offen sind.
15. Schubzentrifuge nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die durch aufrechte bzw. achsparallele Filterplatten (49, 54), Stäbe, Rippen oder dergl. begrenzten Filterschlitze (50) und/oder(55) in Aufwärtsrichtung sich verbreiternd ausgebildet sind.
16. Schubzentrifuge nach Anspruch 14 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatten (54) mit nach innen gewölbten Oberflächen ausgebildet sind, insbesondere bei der als Feinfilter wirkenden äußeren Siebtrommel (16).
17. Schubzentrifuge nach Anspruch 14 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatten (54) insbesondere der äußeren Siebtrommel (16) am Mantel eines Tragbehåters (31) befestigt sind, der im Bereich der Filterschlitze (55) mit gleichgerichteten Spalten (58) größerer Breite versehen ist.
18. Schubzentrifuge nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatten149), insbesondere der inneren Siebtrommel (15), an aufrechten, mit dem Trommelboden (37) verbundenen Tragprofilen (51) befestigt sind.
19. Schubzentrifuge nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatten (49, 54) durch Schraubenbolzen (52) oder Schrauben (56) leicht lösbar befestigt sind.
20. Schubzentrifuge nach Anspruch 1 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Rand der inneren Siebtrommel (15) eine radial gerichtete, nach außen weisende Deckwandung (26) angebracht ist, die mit einer am Außenrand befestigten elastischen Dichtung (28) am Mantel (27) der äußeren Siebtrommel (16) anliegt.
21. Schubzentrifuge nach Anspruch 12 sowie einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubstange (40) durch einen Exzenterantrieb (Exzenterrolle 42 mit Kulissenöffnung 45) auf- und abbewegbar ist.