DE68905649T2

DE68905649T2 - Apparat fuer die zentrifugaltrennung, versehen mit einer anlage zum zurueckhalten der dichten phase.

Info

Publication number: DE68905649T2
Application number: DE8989401132T
Authority: DE
Inventors: Pierre Laurent Saget
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-04-25
Filing date: 1989-04-21
Publication date: 1993-08-19
Anticipated expiration: 2009-04-22
Also published as: EP0340087A1; DE68905649D1; FR2630348A1; ATE87507T1; FR2630348B1; EP0340087B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trennzentrifuge, welche mit einer Einrichtung versehen ist, mit der in dem Maße, als eine schwere Phase in den Umfangsbereich gelangt, dieselbe eingefangen werden kann, ohne daß die an dieser Stelle befindliche leichte Phase gestört wird, so daß sie in Richtung des mittleren Bereichs zurückkehrt.
Die Trennzentrifuge, welche mit der betreffenden Einrichtung zum Einfangen der schweren Phase versehen ist, kann dabei vom Gegenstromtypus sein, bei welchem die axialen Komponenten der Mischung und des peripheren Ablaufs in entgegengesetzten Richtungen geleitet werden. Die Trennzentrifuge kann jedoch ebenfalls vom Gleichstromtypus sein, bei welchem die axialen Komponenten in der gleichen Richtung geleitet werden.
Eine derartige Trennzentrifuge umfaßt dabei insbesondere folgende Elemente:
- Einen der Verarbeitung dienenden Rotor mit im Abstand voneinander angeordneten Scheiben, innerhalb welcher Durchbrechungen vorgesehen sind, die von einer Scheibe zur nächsten winkelmäßig versetzt sind, wodurch eine schraubenförmige Strömung der Mischung erreicht ist;
- eine Einrichtung, beispielsweise in Form eines Flügelrades, mit welchem auf der Zuflußseite ein Druckabfall erzeugt ist, während über die Durchbrechungen des Rotors hinweg in Richtung der Abströmseite eine Strömung erreicht ist, welche entlang von schraubenförmiger, untereinander getrennter Adern schneller als der Rotor rotiert,
wobei die im peripheren Bereich sich ergebende schraubenförmige Strömung der abfließenden Flüssigkeit durch schraubenförmige Lamellen strömt, welche im wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit wie der Rotor rotieren, und wobei die schraubenförmige Strömung der abfließenden Flüssigkeit dieselbe Drehrichtung wie die schraubenförmigen Strömungen durch den Rotor aufweist.
Der Rotor kann auf der Abströmseite ein drehbares ausrichtendes Element und zusätzlich auf der Anströmseite ein drehbares verteilendes Element aufweisen.
Bei dieser bekannten Trennzentrifuge wird die den Zentrifugalkräften ausgesetzte schwerere Phase in den Umfangsbereich gedrückt, während die leichte Phase sich im mittleren Bereich sammelt.
Eine derartige Trennzentrifuge des Gegenstromtypus ist in der FR-PS 2 576 526 beschrieben. Gemäß dieser Patentschrift ist unterhalb des Rotors eine innere Wandung vorgesehen, welche die zu behandelnde Mischung gegen den Rotor leitet. Die innere Wandung ist dabei gegenüber der äußeren Wandung des Gehäuses getrennt, um auf diese Weise einen Ringraum zu bilden, entlang welchem die abströmende leichte Phase geleitet wird. Die durch den Rotor abgetrennte schwere Phase wird im peripheren Bereich des Rotors durch eine Mehrzahl von kegelstumpfförmigen Ableitblechen aufgefangen. Die auf diese Weise erfaßte schwere Phase wird in den peripheren Bereich geleitet und schlägt sich an der Wandung des Gehäuses nieder, entlang welcher sie dann heruntergeführt wird, indem sie einer Verengung des Kanals folgt, in welchem auch die abströmende leichte Phase fließt. Auf Grund der Tatsache, daß der Satz von Ableitblechen nicht schraubenförmig ist, erfolgt die Abströmung der leichten Phase nicht in ähnlicher Weise wie der Fluß der Mischung innerhalb des Rotors. Die abströmende leichte Phase zwingt demzufolge kaum die schwere Phase, schneller als durch Schwerkraft nach unten zu fließen. Aus diesem Grunde wird die schwere Phase zwar gut aufgefangen, sie fließt jedoch nicht leicht ab und besitzt demzufolge die Tendenz, sich erneut zu vermischen.
Es sollte vor allem festgestellt werden, daß die Fälle, in welchen die schwere Phase bzw. die schweren Phasen sich vollkommen von der leichten Phase bzw. den leichten Phasen trennen, sehr selten sind. Die Trennung hängt nämlich von der Art der Phasen, ihrem Aggregatzustand (gasförmig, flüssig oder fest), der Differenz ihrer spezifischen Gewichte, den Abmessungen der Teilchen oder Tröpfchen der schweren Phase, den physiochemischen Eigenschaften der Phasen, ihre Verträglichkeit usw. ab. Der dem Fachmann bekannte allgemeine Fall ist der, daß die abgetrennte leichte Phase teilweise in kleineren Konzentrationen innerhalb der schweren Phase verbleibt, während die abgetrennte schwere Phase ebenfalls in kleineren Konzentrationen innerhalb der leichten Phase verbleibt. Eine derartige Trenzentrifuge verhält sich demzufolge derart, daß die leichte Phase und die schwere Phase stärker konzentriert werden.
Es sollte nicht übersehen werden, daß bei Trennzentrifugen mit kontinuierlichem Betrieb die zu behandelnde Mischung kontinuierlich im wesentlichen in axialer Richtung durch den Zentrifugenrotor hindurchströmt, während die dabei abgegebene leichte Phase ebenfalls in kontinuierlicher Weise abströmt.
Wie beim Stand der Technik ist im Rahmen der Erfindung ebenfalls beabsichtigt, daß eine optimale Abgabe der leichten Phase erfolgt, bei welcher die mitgeführte schwere Phase in möglichst geringen Mengen mitgeführt wird.
Man muß demzufolge die jeweils anfallende schwere Phase in dem Maße, in dem sie in den Umfangsbereich gelangt, auffangen, so daß dieselbe nicht in den mittleren Bereich zurückgelangen kann und sich mit der bereits abgetrennten leichten Phase erneut vermischen vermag. Diese Rückströmung der schweren Phase gegen die Zentrifugalwirkung ergibt sich auf Grund verschiedener Gründe, insbesondere besonderer peripherer Strömungen der leichten Phase, welche sehr schwer zu kontrollieren sind und auf Grund welcher die schwere Phase mitgeführt wird.
Im übrigen ist es bekannt, daß zur Extraktion eines möglichst großen Anteils der schweren Phase es unvermeidbar ist, daß gleichzeitig eine Extraktion der leichten Phase erfolgt, mit welcher die abgetrennte schwere Phase vermischt ist. Daraus ergibt sich, daß die abgetrennte leichte Phase praktisch rein ist, aber daß innerhalb der schweren Phase ein nicht vernachlässigbarer Teil der ursprünglichen Mischung (beispielsweise 10 %) in sehr stark konzentrierter Form konzentriert wird und dabei wieder aufgefangen wird, um auf diese Weise einen weiteren Trennvorgang ausgesetzt zu werden. Dieser weitere Trennvorgang kann dabei in einem Gerät mit geringerem Durchfluß, beispielsweise innerhalb einer Zentrifuge oder anderen Gerät, durchgeführt werden.
Um dieses Ziel zu erreichen, reicht es nicht immer aus, im Hinblick auf den Zentrifugenrotor die schwere Phase aufzufangen. Es kann nämlich sein, daß die abgetrennte schwere Phase innerhalb einer konzentrierten Mischung in einer derartigen Menge auftritt, daß sie noch weiter konzentriert werden sollte, ohne aus dem Gerät abgegeben zu werden.
In diesem Fall muß die schwere Phase immer im peripheren Bereich des Rotors aufgefangen werden, während gleichzeitig zugelassen wird, daß die leichte Phase der konzentrierten Mischung immer weniger vollkommen auf kontinuierlicher Basis in die zu behandelnde Mischung zurückgeleitet wird, damit dieselbe erneut den Zentrifugenrotor durchlaufen kann. Diese Rezirkulation ist in den meisten Fällen mehrfach, wobei es erforderlich ist, daß während des Transfers der leichten Phase die schwere Phase im peripheren Bereich gehalten bleibt. Selbstverständlich bestehen keine Schwierigkeiten, daß die aufgefangene schwere Phase kontinuierlich zur Ableitung gelangt, oder periodisch extrahiert wird.
Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, daß während des Zentrifugalvorgangs die schwere Phase im peripheren Bereich aufgefangen und bis zur Abgabe gehalten wird, wobei in manchen Fällen eine Rezirkulation der leichten Phase der konzentrierten Mischung erfolgt, um auf diese Weise innerhalb der Trennzentrifuge der anfänglich zu behandelnden Mischung eine Trennung der schweren Phase von der konzentrierten Mischung zu erreichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe umfaßt die Trennzentrifuge die in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale des bekannten Gerätes, während die Erfindung selbst darin liegt:
- Die den Rotor umgebende Falle für die schwere Phase ist in Form eines Sammelgitters ausgebildet, welches durch eine Mehrzahl von in Längsrichtung sich erstreckenden starren Flügellamellen ausgebildet ist, bei denen die Innenkanten und
die Außenkanten auf konzentrisch zum Rotor verlaufenden gedachten Zylinderflächen zu liegen gelangen, wobei die einzelnen Flügellamellen in einer senkrecht zur Achse des Rotors verlaufenden Ebene in Bezug auf die Drehrichtung derart angeordnet sind, daß die inneren Kanten nach rückwärts und die äußeren Kanten nach vorne weisen, so daß die schraubenförmige Strömung der abfließenden Flüssigkeit zwischen die Flügellamellen einströmt und dabei die schwere Phase, welche innerhalb einer zwischen dem Mantel und dem Gehäuse vorhandenen Wandung vorhanden ist, mitnimmt, während die erwähnten Flügellamellen eine Rückströmung der einer schraubenförmigen Strömung ausgesetzten schweren Phase von der Wandung in Richtung des Rotors verhindern;
- wenigstens ein Teil von einer dieser Wandungen des Mantels wird durch wenigstens eine selektiv durchlässige Wandung gebildet, welche derart ausgebildete Öf nungen aufweist, daß die leichte Phase der innerhalb des Mantels in schraubenförmiger Weise abströmenden Flüssigkeit dieselbe durchströmen kann und zurück in den mittleren Bereich gelangt, während nur ein sehr geringer Teil der abgetrennten schweren Phase mitgeführt wird, und der größe Teil der abgetrennten schweren Phase von dem erwähnten Mantel zurückgehalten wird und
- im oberen Bereich der Wandung, welche durch das starre Gehäuse und das Sammelgitter begrenzt ist, und welche nach unten hin zu den konzentrischen zylindrischen Wandungen führt, ist eine Fördereinrichtung vorgesehen, mit welcher eine Strömung der leichten Phase erzeugt wird, die die abströmende Mischung nach unten hin mitnimmt und dabei die schwere Phase nach unten drückt.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die selektiv durchlässige Transferwandung bzw. Wandungen - in Strömungsrichtung der abströmenden Flüssigkeit gesehen -stromabwärts vom Rotor auf einer der Wandungen des Mantels vorgesehen, während dieselben - in Strömungsrichtung der Mischung gesehen - auf der Anströmseite des Rotors auf der inneren Wandung des Mantels vorhanden sind, so daß die leichte Phase der abströmenden Flüssigkeit sich mit der Strömung der Mischung erneut vermischen kann und demzufolge konstant erneuert wird, ohne daß die schwere Phase in die Mischung zurückströmen kann.
Entsprechend einer ersten Ausführungsform bestehen die selektiv durchlässige Transferwandung bzw. -wandungen aus einer Mehrzahl von starren Flügellamellen, bei welchen die Innenkanten und die Außenkanten auf konzentrisch zum Rotor verlaufenden gedachten Zylinderflächen zu liegen gelangen, wobei die einzelnen Flügellamellen in einer zum Rotor senkrecht stehenden Ebene in Rotationsrichtung auf der Innenseite nach rückwärts und auf der Außenseite nach vorne gerichtet sind.
Entsprechend einer zweiten bis vierten Ausführungsform ist die selektiv durchlässige Transferwandung von wenigstens einer der Wandungen des Mantels wie folgt ausgebildet:
- durch wenigstens eine perforierte Platte,
- durch wenigstens eine im Innern wirksame Filtermembran,
- durch wenigstens eine auf der Oberfläche wirksame Filtermembran.
Die selektiv durchlässige Transferwandung kann im übrigen mit einer gegenüber der abgetrennten schweren Phase wirksamen Hemmeinrichtung in Verbindung stehen, welche aus zwischen den beiden Wandungen des Mantels angeordneten geneigten Elementen besteht.
Die Hemmeinrichtung kann gemäß einer ersten bis dritten Ausführungsform wie folgt ausgebildet sein:
- Aus einer Anordnung von voneinander getrennten, kegelstumpfförmigen Leitblechen, welche in der Abströmrichtung der abgetrennten Flüssigkeit divergieren.
- Durch eine Mehrzahl von in Längsrichtung sich erstreckenden unbeweglichen Flügellamellen, bei welchen die Innen- und Außenkanten konzentrisch zu der filtrierenden Transfermembran auf gedachten Zylinderflächen zu liegen gelangen, wobei die Flügellamellen in einer senkrecht zur Achse der betreffenden Membran verlaufenden Ebene unter Berücksichtigung der Rotationsrichtung der abströmenden Flüssigkeit auf der Innenseite nach rückwärts und auf der Außenseite nach vorne geneigt sind.
- Durch wenigstens eine perforierte Zylinderwandung, welche konzentrisch zu der Transfermembran verläuft, so daß auf diese Weise innerhalb der Innenwandung des Mantels gegenüber einer Rückströmung der leichten Phase der abgetrennten Flüssigkeit durch diese Membran hindurch ein Stoßfilter gebildet ist,
- oder durch andere Mittel.
Abgesehen von den verschiedenen erwähnten Ausführungsformen von Trennwänden werden im Rahmen der Erfindung verschiedene Ausführungsformen vorgeschlagen, mit welchen eine erzwungene Strömung der peripheren Abströmung erreicht werden kann.
Entsprechend einer ersten Ausführungsform weist die Fördereinrichtung starre Flügelblätter auf, welche im oberen Bereich des starren Gehäuses zu liegen gelangen, und welche mit der ersten Scheibe des Rotors auf der Zuführseite der abgetrennten Flüssigkeit zusammenwirken, wodurch ein Zentrifugalventilator gebildet ist. Diese Flügellamellen sind dabei in Drehrichtung des Rotors gesehen zur Mitte hin nach hinten und nach außen hin nach vorne geneigt, so daß der betreffende Ventilator die mit der abgetrennten schweren Phase versetzte leichte Phase in Abströmung der abgetrennten Flüssigkeit drückt.
Entsprechend einer zweiten Ausführungsform, welche mit der ersten Ausführungsform kombiniert werden kann, weist die Fördereinrichtung wenigstens eine Öffnung auf, welche an einer Quelle für die leichte Phase angeschlossen ist, so daß die innerhalb der Vorrichtung einen Druckabfall hervorrufende Stauung, welche im Hinblick auf die Srtömung der im Peripherbereich abgließenden Flüssigkeit auf der Zuführseite der starren Flügelblätter auftritt, sich im wesentlichen in Richtung des bzw. der benachbarten Flügelblätter erstreckt.
Entsprechend einer dritten Ausführungsform, welche mit der ersten Ausführungsform kombiniert werden kann, weist die Fördereinrichtung wenigstens eine Öffnung auf, welche an der Quelle der leichten Phase derart angeschlossen ist, daß die den Druckabfall innerhalb der Vorrichtung hervorrufende Stauung, welche inm Kopfbereich des Mantels auftritt, sich in Bezug auf die Rotationsrichtung des Rotors in tangentialer Richtung erstreckt.
Entsprechend einer vierten Ausführungsform, welche mit der ersten und/oder der dritten Ausführungsform kombiniert werden kann, weist die Fördereinrichtung wenigstens eine Öffnung auf, welche mit der Quelle der leichten Phase derart verbunden ist, daß die Stauung der Flüssigkeit, welche innerhalb des Gerätes den Druckabfall hervorruft und welche zwischen dem Rotor und dem Mantel im wesentlichen in der Höhe der auf der Einlaßseite der Strömung der abfließenden Flüssigkeit liegenden ersten Scheibe des Rotors einmündet, sich in Bezug auf die Richtung des oder der benachbarten Flügelblätter des Sammelgitters im wesentlichen schräg erstreckt.
Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Ausführungsformen der Trennzentrifuge denkbar, welche mit einer Einrichtung zum Auffangen der schweren Phase versehen ist. Bestimmte Ausführungsformen werden in dem folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 17 bis 23 beschrieben.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung nähert erläutert werden. Die darin beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich dabei ohne Einschränkung auf die beigefügte Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten bekannten Gerätes vom Gegenstromtypus;
Fig. 2 eine vertikale Schnittansicht eines zweiten bekannten Gerätes vom Gleichstromtypus;
Fig. 3 eine axiale Schnittansicht der selektiven Trennwand und einer ersten Asführungsform der Fördereinrichtung, so wie sie unter Ausbildung einer erfindungsgemäßen Trennzentrifuge bei einem Gerät gemäß Fig. 1 anwendbar sind;
Fig.3A bis C vergrößerte Detailansichten des durch den Pfeil D angedeuteten Bereiches von Fig. 3, welche drei verschiedene Ausführungsformen der Fördereinrichtung zeigen;
Fig. 4 eine Halbschnittansicht entlang der Linie IV-IV von Fig. 3:
Fig. 5 eine vergrößerte Detailschnittansicht entlang der Linie V-V von Fig. 4;
Fig. 6 eine Ansicht von unten entlang der Linie VI-VI von Fig. 3, wodurch in Verbindung mit Fig. 3 die erste Ausführungsform der Fördereinrichtung für die leichte Phase angedeutet ist, welche innerhalb des Mantels der schweren Phase ausgesetzt ist;
Fig. 7 eine Fig. 3 entsprechende Ansicht unter Darstellung der selektiv durchlässigen Sammelwandung und einer ersten Ausführungsform einer selektiven Transferwandung der erfindungsgemäßen Einrichtung, welche bei einer Trennzentrifuge des Gegenstromtypus verwendet ist, bei welcher der Rotor aus konischen Scheiben besteht;
Fig. 8 bis 10 vergrößerte Querschnittansichten von selektiv durchlässigen Transferwandungen gemäß einer zweiten, einer dritten und einer vierten Ausführungsform;
Fig.11 eine Teilschnittansicht einer selektiv durchlässigen Transferwandung, welche mit einer Hemmeinrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform versehen ist;
Fig.12 eine Längsschnittansicht entlang der Linie XII-XII von Fig. 11;
Fig.13 bis 16 Ansichten ähnlich Fig. 11 und 12 unter Darstellung von Hemmeinrichtungen entsprechend einer zweiten und dritten Ausführungsform;
Fig.17, 19 und 21 vertikale Schnittansichten von drei verschiedenen Ausführungsformen von Trennzentrifugen des Gegenstromtypus gemäß Fig. 1, mit welchen eine pulverförmige schwere Phase eine flüssige schwere Phase und eine pulverförmige schwere Phase abtrennbar sind, wobei diese Trennzentrifugen mit einer ersten Ausführungsform einer selektiv durchlässigen Transferwandung gemäß der Erfindung versehen sind;
Fig.18 und 20 Schnittansichten entlang der Linien XVIII-XVIII bzw. XX-XX von Fig. 17 und 19;
Fig.22 eine Ansicht ähnlich Fig. 17 unter Darstellung einer vierten Ausführungsform einer Trennzentrifuge des Gleichstromtypus gemäß Fig. 2, welche mit der ersten Ausführungsform einer selektiv durchlässigen Transferwandung gemäß der Erfindung versehen ist;
Fig.23 eine Ansicht ähnlich Fig. 22 entsprechend einer Variante der vierten Ausführungsform desselben Gerätetypus, bei welchem die ersten Ausführungsformen eine selektiv durchlässige Sammelwandung und eine selektiv durchlässige Trennwandung vorgesehen ist.
Die verbessserte Vorrichtung gemäß der Erfindung ist insbesondere bei den Trennzentrifugen anwendbar, so wie sie in den Fig. 1 und 2 beschrieben sind.
Die Trennzentrifuge des Gegenstromtypus, so wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, ist Gegenstand der FR-PS 2 468 410. Diese Trennzentrifuge umfaßt ein unbewegliches Gehäuse 1, innerhalb welchem ein Zentrifugenrotor 2 drehbar gelagert ist. Dieser Rotor 2 besteht dabei aus Scheiben 3, welche auf einer Welle 4 festgekeilt sind. Diese Scheiben 3 können dabei flach oder konich ausgebildet sein.
Unterhalb des Rotors 2 ist innerhalb des Gehäuses 1 ein Rohrschacht 5 vorgesehen, durch welchen in Richtung des Pfeiles F die zu behandelnde Mischung zugeleitet wird. Oberhalb des Rotors 2 ist hingegen das Gehäuse 6 für ein Flügelrad 7 vorgesehen, welches ebenfalls auf der Welle 4 festgekeilt ist. Das Gehäuse 6 hat dabei eine schneckenförmige Form mit einer tangentialen Öffnung 8, welche an einer Leitung zum Ableiten der gereinigten Phase anschließbar ist. Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, daß auf der Welle 4 auf der Abströmseite des Rotors 2 ein drehbares Umlenkrad 9 und auf der Anströmseite ein drehbres Verteilerrad 10 befestigt sind.
Die einzelnen Scheiben 3 des Rotors 2 sind mit Durchbrechungen 11 versehen, welche voneinander durch nichtdurchbrochene Bereiche 12 voneinander getrennt sind. Diese nichtdurchbrochenen Bereiche 12 weisen vorspringende Ränder 13 und 14 auf. Unter Berücksichtigung der Rotationsrichtung T und der Strömungsrichtung F sind die am hinteren Ende der nichtdurchbrochenen Bereiche 12 vorgesehenen Ränder in der Anströmrichtung nach unten gebogen, während die am vorderen Ende der nichtdurchbrochenen Bereiche 12 vorgesehenen Ränder 14 in Abströmrichtung nach oben gebogen sind.
Die Scheiben 3 sind im Abstand voneinander angeordnet und winkelmäßig gegeneinander versetzt, wodurch die Neigung der schraubenförmigen Durchströmung des aktiven Teils der Mischung durch die Durchbrechungen 11 hindurch festgelegt wird. Diese schraubenförmige Strömung des aktiven Teils besitzt dabei eine größere tangentielle Geschwindigkeit als die des Rotors. Dies ergibt sich auf Grund des durch das Flügelrad 7 hervorgerufenen anströmseitigen Druckabfalls und des durch das Verteilerrad 10 oder wenigstens die erste Scheibe 3 hervorgerufenen Umlenkvorgangs zur Erzwingung einer schraubenförmigen Strömung. Die aktiven Teile strömen dabei schneller als die dazwischen gelagerten nichtaktiven Teile, welche im Bereich des Rotors durch die nichtdurchbrochenen Bereiche 12 und die abgebogenen Ränder 13, 14 begrenzt werden.
Die gereinigte und auf der Abströmseite umgelenkte leichte Phase der aktiven Teile wird durch das Abgaberohr abgegeben. Unter dem Einfluß der Zentrifugalkräfte wandert die schwere Phase hingegen in den Umfangsbereich und stößt gegen die Innenwandung des Gehäuses 1, von wo sie im Gegenstrom entlang der Innenwandung, d.h. in Anströmrichtung durch einen abströmemden Teil der leichten Phase erfaßt und in Richtung des Pfeiles G bewegt wird.
Die in Fig. 2 dargestellte Trennzentrifuge des Mitstromtypus ist Gegenstand der FR-PS 2 575 676. Diese Trennzentrifuge umfaßt ähnlich wie die zuvor beschriebene Zentrifuge ein starres Gehäuse 1, innerhalb welchem ein Zentrifugalrotor 2 mit flachen oder konischen Scheiben 3 angeordnet ist. Diese Scheiben 3 sind in diesem Fall auf einem Rohrlemenmmt 17 befestigt, welches beidseitig in die Welle 4 übergeht. Dieses Rohrelement 17 ist an beiden Enden mit Öffnungen 18 und l9 versehen. Diese Öffnungen 18, 19 münden in eine Sammelkammer 20 für die gereinigte leichte Phase bzw. eine Durchgangskammer 21 derselben. Die Sammelkammer 20 ist dabei unterhalb des Rotors 2 vorgesehen, während die Durchgangskammer 21 oberhalb des Rotors 2 angeordnet ist. Letztere wird dabei durch eine Trennwand 22 von einer Ansaugkammer 23 getrennt, welche über ein tangentiales Rohr 24 mit einer der Speisung des Rotors 2 dienenden Quelle der Mischung verbunden ist. Die Durchgangskammer 21 steht im übrigen mit dem Gehäuse 6 des Flügelrades 7 in Verbindung.
Gemäß Fig. 2 wird die zu behandelnde Mischung von oben nach unten durch den Rotor 2 geleitet, wobei sich dieselben schraubenförmigen Wege wie bei der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform ergeben. Die axiale Komponente dieser Strömung wird demzufolge im Sinne des Pfeiles F' geleitet, wobei die Richtung dieselbe ist, wie der Pfeil G, durch welchen die axiale Komponente der schraubenförmigen Strömung des abströmenden Teils der leichten Phase festgelegt wird, die zusätzlich mit der schweren Phase versetzt ist. Die schwere Phase wird dabei innerhalb einer peripheren Kammer 25 gesammelt, welche um den Rotor 2 herum auf der Innenseite des Gehäuses 1 angeordnet ist. Von dort aus erfolgt die Ableitung in Richtung einer trichterförmigen Kammer 26.
Die Strömungen der Mischung der gereinigten leichten Phase und der abgetrennten und fluidisierten schweren Phase erfolgen somit gleichsinnig, wodurch die Gefahr einer Wiedervermischung reduziert wird. Die gereinigte leichte Phase strömt durch das Rohrelement 17 und die Durchgangskammer 21 in der Axialrichtung F, welche entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles F' ist. Die Abströmung erfolgt über das Abgaberohr 8 des Flügelrades 7. Die Rückführung der schraubenförmigen Strömung in entgegengesetzer axialer Richtung wird mit Hilfe einer Umlenkwanne 27 erreicht, welche unterhalb des Rotors 2 innerhalb des Gehäuses 1 befestigt ist.
So wie dies in der Beschreibungseinleitung bereits erwähnt worden ist, muß die schwere Phase in dem Maße, in welchem sie in den peripheren Bereich gelangt, aufgefangen werden, so daß sie nicht in den mittleren Bereich zurückströmen und sich mit der bereits gereinigten und abzuleitenden leichten Phase erneut vermischen kann.
So wie sich dies an Hand der Fig. 3 bis 5 ergibt, ist zu diesem Zweck die Trennzentrifuge gemäß Fig. 1 oder Fig. 2 unterhalb des Rotors 2 mit einem aus zwei konzentrischen Wandungen 28, 29 bestehenden Mantel versehen. Die äußere Wandung 28 geht dabei nach oben hin in das Gehäuse 1 über, während die innere Wandung 29 nach oben hin in ein Sammelgitter 30 übergeht, welches gegenüberliegend zu dem Rotor 2 angeordnet ist.
Dieses Sammelgitter 30 wird gemäß Fig. 4 durch eine Mehrzahl von starren Lamellen 31 gebildet, deren Innenkanten 32 auf einer gedachten Zylinderfläche 33 liegen, die unter Berücksichtigung der vorhandenen Toleranzen bis in die unmittelbare Nähe der Scheiben 3 des Rotors 2 heranreichen, während die Außenkanten 34 dieser Lamellen 31 ebenfalls auf einer gedachten Zylinderfläche 35 liegen, die konzentrisch zu der Zylinderfläche 33 und in einem relativ großen Abstand zu dem Gehäuse 1 verläuft. Die einzelnen Lamellen 31 sind dabei parallel zueinander und zur Achse des Rotors 2 angeordnet. Durch dieselben werden Spalte 36 gebildet, durch welche die schwere Phase allein in den Umfangsbereich abströmen kann. In Bezug auf eine senkrecht zur Achse des Rotors 2 verlaufende Ebene ergeben die Lamellen 31 im Hinblick auf eine Tangente einen Einfallswinkel a, welcher derart gerichtet ist, daß die Außenkanten 34 der einzelnen Lamellen 31 in Bezug auf die Rotationsrichtung T des Rotors 2 vor dem jeweiligen Innenrand 32 der jeweiligen Lamelle 31 liegen, so daß auf diese Weise durch diese Spalte 36 eine schraubenförmige Strömung der abströmenden leichten Phase mit der darin enthaltenen schweren Phase zustandekommt.
Gemäß Fig. 4 erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die Lamellen 11 derart gekrümmt sind, daß der konkave Bereich nach innen hin gerichtet ist. Eine derartige Krümmung erlaubt es, daß die Strömungsfäden der abfließenden Flüssigkeit innerhalb einer im Bereich des Rotors 2 durch das Gehäuse 1 und das Sammelgitter 30 gebildeten Ringkammer 37 entlang von Kreisbahnen umgelenkt werden. Diese Ringkammer 37 wird dabei nach unten hin durch die beiden Wandungen 28, 29 des Mantels verlängert.
So wie dies für die auf dem Gegenstromprinzip arbeitende Einrichtung gemäß Fig. 1 und die auf dem Gleichstromprinzip arbeitende Einrichtung gemäß Fig. 2 angedeutet ist, wird die von der abströmenden leichten Phase mitgenommene schwere Phase innerhalb der Ringkammer 37 in eine schraubenförmig kreisende Bewegung mit einer axialen Komponente G gebracht und auf diese Weise nach unten geführt. Diese Bewegung wird dabei durch die Schwerkraft und die Mitführung durch die leichte Phase erreicht, welche eine schraubenförmige Bewegung mit einer Ausrichtung entsprechend dem Pfeil G durchführt. Die abströmende leichte Phase strömt hingegen nach unten, weil die Ringkammer 37 nach oben hin geschlossen ist.
Im Rahmen der Erfindung erscheint es vorteilhaft, wenn die nach unten gerichtete Bewegung der schweren Phase zusätzlich in dieser Richtung erzwungen bzw.beschleunigt wird. Zu diesem Zweck ist im oberen Bereich der Ringkammer 37 eine Fördereinrichtung 100 vorgesehen.
Entsprechend einer in den Fig. 3 und 6 dargestellten ersten Ausführungsform ist die Fördereinrichtung 100 in Form eines Zentrifugalventilators ausgebildet, welcher durch starre Lamellen 101 gebildet wird, die von einem Ring 102 nach unten hin vorspringen. Dieser Ring 102 ist dabei innerhalb des Gehäuses 1 gegenüberliegend zu dem äußeren Randbereich 103 der obersten Scheibe 3 des Rotors 2 angeordnet. Im Hinblick auf die Strömungsrichtung der Mischung innerhalb des Rotors 2 entsprechend dem Pfeil F ist dabei diese oberste Scheibe bei der in Fig. 1 dargestellten, auf dem Gegenstromprinzip arbeitenden Anordnung die strömungsmäßig letzte Scheibe 3a, während sie bei der in Fig. 2 dargestellten, auf dem Gleichstromprinzip arbeitenden Anordnung strömungsmäßig die erste Scheibe 3b ist.
Bei Berücksichtigung der Rotationsrichtung T des Rotors 2 von Fig. 6 sind die Lamellen 101 nach innen hin in Richtung nach rückwärts, während sie nach außen hin nach vorwärts geneigt sind. Der untere Rand dieser Lamellen 101 erstreckt sich unter Berücksichtigung eines minimalen Spiels so nah wie möglich an den äußeren Randbereich 103, welcher außerhalb der Durchbrechungen 11 der jeweils obersten Rotorscheibe 3a bzw. 3b verläuft. Innerhalb des Gehäuses 1 sind ferner zwischen dem flachen Ring 102 und dem Sammelgitter 30 Schrägungen 104 vorgesehen, um die Strömung der gereinigten leichten Phase vom Rotor 2 unter dem Einflus des Zentrifugalventilators 101 - 103 gegen die Spalte 36 des Sammelgitters 30 und von dort in die Ringkammer 37 zu leiten, so daß auf diese Weise die axiale Komponente G der abströmenden Komponente nach unten geleitet wird.
Im Hinblick auf die Fig. 4 bis 6 erscheint es wichtig, daß folgendes zur Feststellung gelangt
- Die innerhalb des Rotors 2 in Richtung des Pfeiles T rotierende schwere Phase kann zusammen mit einer gewissen Abströmung der leichten Phase die Spalte 36 des Gitters 30 leicht durchströmen und innerhalb der Ringkammer 37 diese Rotation fortsetzen;
- die kontinuierlich in dieser Ringkammer 37 aufgefangene schwere Phase kann nicht durch die Spalte 36 des Gitters 30 in Richtung des Rotors 2 zurückströmen, weil sie dabei nicht nur die Zentrifugalkraft überwinden, sondern ebenfalls im Gegenstrom unter Anstoßen an den Wandungen die Spalten 36 überwinden müßte;
- die abströmende leichte Phase kann in begrenztem Maße diese Spalte 36 durchströmen, um in Richtung des Pfeiles T innerhalb der Ringkammer 37 einzudringen und dabei die schwere Phase in Suspension zu halten;
- die konzentrierte Mischung der schweren Phase innerhalb der abströmenden leichten Phase strömt schraubenförmig innerhalb der Ringkammer, wobei sie eine axiale Komponente ent sprechend dem Pfeil G nach abwärts besitzt.
Diese Strömung ergibt sich auf Grund der Fördereinrichtung 100, bei welcher die starren Lamellen 101 mit dem äußeren Randbereich 103 der in Fig. 1 dargestellten strömungsmäßig letzten Rotorscheibe 3a bzw. der in Fig. 2 dargestellten strömungsmäßig ersten Rotorscheibe 3b zusammenarbeiten und dabei die jeweilige abströmende Flülssigkeitsmenge in die Ringkammer 37 hinein und nach unten drücken. Diese erzwungene Strömung innerhalb der Ringkammer 37 wird begleitet von dem Eindringen der leichten Phase durch das Sammelgitter 30. So wie in dem folgenden noch beschrieben wird, kann dabei zusätzlich eine Entfernung der leichten Phase aus der Ringkammer 37 in Richtung der Zufuhr der Mischung durch eine selektiv durchlässige Transferwandung 49 erfolgen. Auf diese Weise kann eine Weiterbeförderung der aufgefangenen schweren Phase nach abwärts entlang der äußeren Wandung 28 des Gitters 30 bis in dem Bereich der Entnahmeeinrichtung erreicht werden.
Je nach dem Anwendungsfall hängt der Abstand der Lamellen 31 selbstverständlich von ihrer Länge und dem Neigungswinkel ab, damit die sich ergebenden Spalte 36, wie oben erwähnt, sich in der gewünschten Weise in Bezug auf die aufzutrennenden Phasen verhalten.
Anstelle einer Geraden und zur Achse des Rotors parallelen Auslegung können die Lamellen 31 des Gitters 30 selbstverständlich unter Festlegung der gedachten Zylinderflächen 33 und 35 schraubenförmig ausgebildet sein. Unabhängig von ihrer Form können diese Lamellen 31 ebenfalls innerhalb kegelstumpfförmiger Umhüllungsflächen liegen.
Im übrigen kann es vorteilhaft sein, daß jede Scheibe 3 des Rotors 2 in ihrem Umfangsbereich einen Zentrifugalventilator bildet, um auf diese Weise die schwere Phase und einen gewissen Teil an leichter Phase besser durch die Spalte 36 des Sammelgitters 30 hindurchzudrücken. So wie dies in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, wird zu diesem Zweck der nach unten gebogene Rand 13 der nichtdurchbrochenen Bereiche der Scheiben 3 über die Durchbrechungen 11 hinaus durch gekrümmte bzw. geneigte Ansätze 38 verlängert, welche sich bis in den peripheren Bereich erstrecken. Der Neigungswinkel b dieser geneigten Ansätze 38 in Bezug auf die Tangente verläuft dabei entgegengesetzt zu den Winkeln a der Lamellen 11 des Sammelgitters 30.
Bei der in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Ausführungsform ist das zylindrische Gehäuse 1 zwischen zwei Ringelementen 39 und 40 angeordnet. Dieses Gehäuse 1 ist dabei an diesen Ringelementen 39, 40 festgeschweißt, wodurch die Lamellen 41 des Gitters 30 gehalten werden. Die aus den Elementen 10, 30, 39, 40 gebildete Anordnung umgibt dabei den Rotor 2 und ist abgedichtet zwischen zwei Flanschen 41 und 42 der Trennzentrifuge eingesetzt. Die Ringelemente 39 und 40 gelangen dabei innerhalb zweier Ringnuten zu liegen, weil sie gegen entsprechende Abdichtungsringe 43 drücken. Bei der betreffenden Ausführungsform wird der flache Ring 102 derart an dem Flansch 41 befestigt, daß die vorspringenden Kanten der Lamellen 101 so nah wie möglich an die Scheibe 3a bzw. 3b heranreichen. Die die Spalte 36 des Gitters 30 und eventuell die Ringkammer 37 verbindenden Schrägungen 104 sind innerhalb des Ringelementes 39 eingebracht, bei welchem die die Schrägungen 104 voneinander trennenden Zähne die Lamellen 31 des Gitters 30 halten.
Der Flansch 42 ist im übrigen auf einem Gegenflansch 44 befestigt, an welchem die Wandungen 28 und 29 des Gitters 30 festgeschweißt sind. Im Bereich des unteren Ringelementes 40 der Gehäuseanordnung sowie im Bereich des unteren Flansches 42 und des Gegenflansches 44 sind entsprechende Kanäle 45 eingebracht, um auf diese Weise eine permanente Verbindung zwischen den Abschnitten der Ringkammer 37 der Gehäuseanordnung und dem Gitter 30 herzustellen.
Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch andere Ausführungsformen einer Fördereinrichtung 100 verwendet werden. Bestimmte Ausführungsformen sind dabei in den Fig. 3A bis C gezeigt.
Bei der in Fig. 3A dargestellten zweiten Ausführungsform besteht die Fördereinrichtung 100 in Verbindung mit dem Zentrifugalventilator 101-103 aus einer oder mehrerer Düsen 105, welche entweder innerhalb des Flansches 101 eingebracht sind oder an denselben angesetzt sind. Diese Düsen 105 sind entweder an einer Quelle der leichten Phase, beispielsweise dem Abgaberohr 8 des Flügelrades 7, oder einer von der leichten Phase unabhängigen Quelle, beispielsweise einer Druckluftquelle, angeschlossen. Die betreffenden Düsen 105 erstrecken sich in der Richtung der starren Lamellen 101. Sie öffnen sich im Bereich der zwischen den Lamellen 101 vorhandenen Hohlräume und sind dabei - in Strömungsrichtung G der Abströmung gesehen - auf der Zufuhrseite der Lamellen 101, d. h. auf der Unterseite der Lamellen 101 und oberhalb des Rotors 2 vorgesehen. Zwischen den Lamellen 101 und dem äußeren Randbereich 103 der Schreiben 3a bzw. 3b wird selbvertändlich ein geringer Abstand vorgesehen. Dieser Abstand muß dabei in dem Bereich, wo die betreffenden Düsen 105 einmünden, und in dem äußeren Randbereich 103 noch stärker verringert sein.
Bei der in Fig. 3B dargestellten dritten Ausführungsform besteht die Fördereinrichtung eventuell in Verbindung mit einem Zentrifugalventilator 101-103 aus einer oder mehrerer Düsen 106, welche an einer Druckmittelquelle der leichten Phase angeschlossen sind. Diese Düsen 106 erstrecken sich dabei in tangentialer Richtung zum Rotor 2 und münden am oberen Ende der Ringkammer 37, d. h. auf der Abströmseite der schraubenförmigen Abströmung, welche entsprechend dem Pfeil T mit dem vorderen Teil der Rotation des Rotors 2 zusammenfällt. Im Fall des Vorsehens eines Zentrifugalventilators 101-103 wird auf diese Weise ein Zusatzelement gebildet, welches verhindert, daß die von den Düsen 106 abgegebenen Strahlen eine Störung auf der Zuführseite des abströmenden Mediums hervorrufen können. Aus demselben Grunde muß zwischen dem äußeren Randbereich 103 der obersten Scheibe 3a bzw. 3b und dem Flansch 41 ein möglichst geringer Spalt vorgesehen sein. Der oder die Düsen 106 können zusätzlich in vorteilhafter Weise entsprechend der Neigung der schraubenförmigen Strömung der Abströmung nach abwärts geneigt sein.
Bei der in Fig. 3C dargestellten vierten Ausführungsform umfaßt die Fördereinrichtung 100 eventuell in Verbindung mit dem Zentrifugalventilator 101-103 und/oder der oder den Düsen 106 eine oder mehrere Düsen 107, welche ebenfalls an der bereits erwähnten Druckmittelquelle der leichten Phase angeschlossen sind. Diese Düsen 107 münden zwischen dem Mantel und dem Rotor 2 vorzugsweise in der Nähe des Gitters 30 zwischen den obersten beiden Scheiben 3 des Rotors 2. Diese Düsen 107 erstrecken sich dabei im wesentlichen in Richtung benachbarter Lamellen des Gitters 30, um auf diese Weise durch die dazwischen vorhandenen Spalte 36 hindurchzublasen.
Fig. 7 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Kombination eines selektiven Sammelgitters 30 in Verbindung mit einer selektiv durchlässigen Transferwandung 49. Bei dieser Ausführungsform umfaßt das Gehäuse 1 ein Sammelgitter 30, dessen Lamellen 31 so nah wie möglich die Umhüllende von konischen Scheiben 3 des Rotors 2 heranreichen. Diese Lamellen 31 begrenzen dabei Spalte 36, welche in einen Abschnitt der Ringkammer 37 einmünden, welche zwischen der Umhüllenden und dem Gitter 30 gebildet ist. Diese Spalte werden nach unten hin durch die Außenwandung 28 und die Innenwandung 29 des Gitters 30 verlängert, wodurch zwischen diesen beiden Elementen ein zweiter Abschnitt der Ringkammer 37 gebildet wird, welcher permanent mit dem ersten Abschnitt in Verbindung steht.
So wie dies in der Beschreibungseinleitung bereits erwähnt wurde, kann es sich in einer Mehrzahl der Fälle darum handeln, daß die leichte Phase der konzentrierten Mischung rezirkuliert wird, welche innerhalb der Ringkammer nach abwärts rotiert, um auf diese Weise die schwere Phase bis zur Abgabestelle zu drücken, wobei zur Erzielung einer Suspension eine ausreichende Menge der leichten Phase zur Verfügung gestellt wird, die jedoch nicht gleichzeitig mit der schweren Phase abgegeben werden soll. Man muß demzufolge erreichen, daß die leichte Phase der konzentrierten Mischung in die zu behandelnde Mischung zurückströmen kann, ohne daß dabei die schwere Phase mitgeführt wird. Die aus der Ringkammer 37 entnommene leichte Phase muß demzufolge ersetzt werden durch jene Phase, welche durch die Spalte 36 des Sammelgitters 30 hindurchgelangt.
Zu diesem Zweck weist die Trennzentrifuge, welche entsprechend den Fig. 7 sowie 17 bis 23 beliebig ausgebildet sein kann, entsprechend Fig. 7 bis 16 eine selektiv durchlässige Transferwandung 49 auf, welche im Hinblick auf die axiale Strömung entsprechend dem Pfeil G auf der Abströmseite des Rotors 2 auf einer der Wandungen 28 oder 29 des Gitters 30 vorgesehen ist. Im Hinblick auf die axiale Strömung der Mischung entsprechend dem Pfeil F führt diese selektiv durchlässige Transferwandung 49 auf der Anströmseite des Rotors 2 zu der Innenwandung 29 des Gitters 30. Die die schwere Phase tragende leichte Phase wird demzufolge nach dem Durchgang durch das Sammelgitter 30 über dasselbe hinausgetragen, während die leichte Phase der konzentrierten Mischung, welche rezirkuliert werden soll, ohne daß die schwere Phase dies ebenfalls tun kann, durch die selektiv durchlässige Transferwandung 49 hindurchbewegt wird und auf der Anströmseite des Rotors 2 zu der Mischung hinzugelangt.
Die Anordnung der selektiv durchlässigen Transferwandung 49 wird im Hinblick auf die gemachten Ausführungen derart vorgenommen, daß alle möglichen Ausführungsformen abgedeckt werden, so wie sie in den Fig. 7 und 17-23 dargestellt sind.
Im Hinblick auf die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform kann zur Feststellung gelangen, daß diese selektiv durchlässige Transferwandung 49 auf der Innenwandung 29 des Gitters 30 unterhalb des Rotors 2 vorgesehen ist, um innerhalb der Ringkammer 37 und den durch diese Wandung gebildeten mittleren Leitungsteil einzumünden, wird, und um die zu behandelnde Mischung auf diese Weise zu führen.
Entsprechend der in Fig. 7 dargestellten ersten Ausführungsform handelt es sich bei der selektiv durchlässigen Transferwandung 49 um ein Gitter 50, welches absolut identisch wie das bereits erwähnte Sammelgitter 30 ausgebildet ist. Die Lamellen 31 sind dabei in Bezug auf die Abströmung innerhalb der Ringkammer 37 in derselben Richtung wie im Fall des Sammelgitters 30 ausgerichtet. Bei der Durchströmung durch das Transfergitter 50 wird die schwere Phase innerhalb der Ringkammer 37 zurückgehalten, weil sie im Hinblick auf ihre Rotation zwischen den Lamellen nicht hindurchströmen kann, welche im Bereich der Spalte 36 entgegengesetzt zur Rotationsrichtung geneigt sind. Im Gegensatz dazu kann die leichte Phase, welche in Bezug auf die Mischung einen leichten Überdruck besitzt, durch die Spalte 36 mit einer ausreichend geringen Geschwindigkeit hindurchströmen, wobei sie praktisch keine schwere Phase mitführt.
Es ist einleuchtend, daß ein derartiges Transfergitter 50 so wie die in den folgenden Fig. 8-16 beschriebenen Äquivalente auch bei den anderen Ausführungsformen der Trennzentrifuge, insbesondere in Verbindung mit den Fig. 7-23 anwendbar sind.
Bei der in Fig. 8 dargestellten zweiten Ausführungsform ist die selektiv durchlässige Transferwandung 49 ebenfalls in Form einer perforierten Platte 51 ausgebildet, deren Öffnungen 52 einen Durchmesser und eine derartige Verteilung aufweisen, daß selbst die feinsten Teilchen der schweren Phase nicht hindurchgelangen können. Ein derartiges Hindurchströmen ist dabei besonders schwierig, weil diese Teilchen im wesentlichen parallel zu der betreffenden perforierten Platte 51 strömen bzw. einen sehr geringen Neigungswinkel dazu aufweisen, wodurch das Hindurchgelangen durch eine Öffnung 52 erheblich erschwert wird.
Bei der in Fig. 9 dargestellten dritten Ausführungsform ist die selektiv durchlässige Transferwandung 49 in Form einer massiven Filtermembran 53 ausgebildet. Diese Filtermembran besitzt dabei Kanäle 54, durch welche die Teilchen der schweren Phase teilweise eindringen können. Falls es sehr kleine Teilchen sind, können sie vollständig die Filtermembran 53 durchdringen unter der Bedingung, daß sie mit der richtigen Neigung aufprallen. Im allgemeinen werden sie jedoch innerhalb der Kanäle 54 blockiert, deren Querschnittsfläche nicht konstant ist und welche in der Längsrichtung gekrümmt sind. Diese Filtermembran 53 blockiert somit in ihrem Innern die Teilchen der schweren Phase, während die leichte Phase hindurchströmen und zu der Mischung zurückkehren kann. Die betreffende Mebran 53 verhält sich somit wie ein Filter mit dem Nachteil allerdings, daß sich die Filteröffnungen verstopfen und demzufolge der Filter in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden muß.
Bei der in Fig. 10 dargestellten vierten Ausführungsform ist die selektiv durchlässige Transferwandung 49 eine an ihrer Oberfläche wirksame Filtermembran 55. Diese Filtermembran 55 besitzt dabei eine Oberflächenschicht 56, durch welche die mit schwerer Phase belastete leichte Phase hindurchgelangen kann, durch welche jedoch in der Tat nur die leichte Phase unter Ausscheidung der schweren Phase hindurchgelassen wird. Die schwere Phase wird nämlich durch die Filteroberfläche 57 zurückgehalten, welche die betreffende Oberflächenschicht 56 abdeckt. Diese Oberflächenschicht 56 besitzt dabei genormte Öffnungen 58, welche derartige Abmessungen besitzen, daß die leichte Phase hindurchgelangt. Eine derartige Filtermembran 55 kann dabei nicht verstopfen, so daß ein eventueller Austausch nur bei der Überholung der Trennzentrifuge vorgenommen werden muß.
Die in den Fig. 8 bis 10 dargestellten Transferwände 51, 53 und 55 können in Form von zylindrischen starren Körpern ausgebildet sein, welche zwischen zwei Elementen der Innenwandung 29 des Gitters 30 angeordnet werden. Diese Transferwände können jedoch ebenfalls rechteckige Elemente sein, welche in entsprechenden Fenstern der Innenwandung 29 eingesetzt werden.
Die Transferwände 51, 53 und 55 können im Fall, in welchem die innerhalb der Ringkammer 37 strömende konzentrierte Mischung ein flüssiger Nebel ist, mit einer Hemmeinrichtung 59 versehen sein, welche die Wirksamkeit verbessert und einen Abzug des größten Teils von Tröpfchen erlaubt.
Bei der in den Fig. 11 und 12 dargestellten ersten Ausführungsform besteht diese Hemmeinrichtung 59 aus einem Satz von kegelstumpfförmigen Leitblechen 60, welche voneinander jeweils im Abstand angeordnet sind und in der Abströmrichtung gemäß dem Pfeil G der konzentrierten Mischung innerhalb der Ringkammer 37 sich überlappen. Bei Blickrichtung in Richtung der jeweiligen Trennwand 51, 53 oder 55 decken sich diese Leitbleche 60 gebenübereinander ab. Sobald die kleinen Tröpfchen, welche von der durch die Trennwandung hindurchströmenden gasförmigen Phase mitgeführt werden, auf diese Leitbleche 60 stoßen, vereinigen sie sich untereinander, wachsen an und fallen nach abwärts, so daß sie nicht bis zur Trennwandung mitgeführt werden.
Bei der in den Fig. 13 und 14 dargestellten zweiten Ausführungsform wird diese Hemmeinrichtung 59 durch eine Mehrzahl von länglichen starren Lamellen 61 gebildet, welche entsprechend den Lamellen 31 des Sammelgitters 50 gemäß Fig. 7 ausgebildet sind. Diese Lamellen sind innerhalb der Ringkammer 37 in Bezug auf die Rotationsrichtung gemäß dem Pfeil T der konzentrierten Mischung angeordnet. Wenn demzufolge die innerhalb der Ringkammer 37 kreisenden Tröpfchen an den Lamellen 61 anstoßen, besteht die Tendenz, daß sie sich vereinigen und vergrößern und entlang der Lamellen 61 nach abwärts fallen, so daß sie nicht in Berührung mit der jeweiligen Trennwandung 51, 53 oder 55 gelangen, wodurch die Gefahr einer Mitnahme durch diese Trennwandung mit Hilfe der gasförmigen Phase verringert wird.
Bei der in den Fig. 15 und 16 dargestellten dritten Ausführungsform kann die Hemmeinrichtung 59 ebenfalls durch zwei perforierte Zylinder 62 und 63 gebildet werden, welche zueinander und in Bezug auf die Trennwandung 51, 53 oder 55 konzentrisch angeordnet sind. Diese perforierten Zylinder 62 und 63 werden nach oben hin durch eine Ringwandung 64 verschlossen. Die innerhalb dieser Zylinder 62, 63 vorgesehenen Perforationen 65 sind jeweils in gleichen Abständen untereinander und in Bezug auf die Öffnungen der Trennwandung angeordnet, um auf diese Weise einen Stoßfilter zu bilden. Sobald der Nebel diese beiden Zylinder 62, 63 durchströmt, vereinigen sich die Tröpfchen untereinander, wachsen an und tropfen entlang der beiden Oberflächen der Zylinder 62, 63 nach unten. Diese Tröpfchen können somit die Trennwandung nicht erreichen, welche somit im wesentlichen nur von der leichten Phase durchströmt wird.
In dem folgenden sollen nunmehr einige Ausführungsformen von Trennzentrifugen beschrieben werden, bei welchen die erfindungsgemäßen Maßnahmen zum Einsatz gelangen.
Eine erste Ausführungsform einer gemäß Fig. 1 auf dem Gegenstromprinzip arbeitenden Trennzentrifuge ist schematisch in Fig. 17 und 18 gezeigt. Diese Trennzentrifuge dient zur Behandlung einer Mischung, welche aus einer gasförmigen Phase und einer pulverförmigen Phase besteht. Diese Trennzentrifuge besitzt einen innerhalb eines Gehäuses 1 angeordneten Rotor 2, welcher oberhalb eines aus einer Innenwandung 29 und einer Außenwandung 28 bestehenden Mantels angeordnet ist. Diese beiden Wandungen begrenzen dabei eine Ringkammer 37, innerhalb welcher eine abströmende gasförmige Phase mit der abgetrennten pulverförmigen Phase schraubenf örmig kreist. Die Innenwandung 29 ist dabei mit einer selektiv durchlässigen Transferwandung 49 versehen, welche beispielsweise in Form eines Gitters 50 ausgebildet sein kann.
Im unteren Bereich sind die beiden Wandungen 28, 29 durch einen Boden 66 verbunden, welcher aus zwei schraubenförmigen Rampen 67 besteht, die sich von dem gemeinsamen Boden 68 innerhalb einer ersten Hälfte der Ringkammer 37 symmetrisch nach oben erstrecken, während innerhalb einer zweiten Hälfte der Ringkammer 37 zwei weitere schraubenförmige Rampen 69 vorhanden sind, die sich symmetrisch von einer gemeinsamen Basis 70 nach oben erstrecken. Die beiden Rampenpaare 67 und 69 vereinigen sich an zwei gegenüberliegenden Punkten 71, welche diametral gegenüberliegend zueinander angeordnet sind. Die entlang der beiden Rampen 67 und 69 abgegebene pulverförmige schwere Phase wird von den Bodenelementen 68 und 70 aus an entsprechende Abgabeeinrichtungen abgegeben, welche in Form eines geschlossenen Behälters 72, einer drehbaren Schleuße 73 oder dergleichen ausgebildet sein kann.
Bei dieser Ausführungsform wird die pulverförmige schwere Phase zur Abgabe gebracht, während die abströmende leichte Phase, welche innerhalb der Ringkammer 37 die schwere Phase in rotierender Suspension hält, nicht gleichzeitig mit dem pulverförmigen Material austreten kann, sondern über die selektiv durchlässige Transferwandung 49, welche innerhalb einer Öffnung der Innenwandung 29 vorgesehen ist, sich erneut mit der Mischung vereinigen kann, bevor dieselbe in dem Bereich des Rotors 2 strömt.
Die innere Wandung 29, mit welcher eine Rotation der zu behandelnden Mischung sowie eine Zufuhr derselbenm zu dem Rotor 2 erreicht wird, ist an eine tangential einmündende Speiseleitung 74 angeschlossen, welche unterhalb der geneigten Rampen 67 und 69 bzw. zwischen denselben den Mantel durchstößt. Im übrigen wird diese innere Wandung 29 durch einen konvergierenden Trichter 75 verlängert, welcher einen Zyklon bildet, auf Grund welchem eine Vortrennung der pulverförmigen Phase erfolgt, bevor die eigentliche Abtrennung innerhalb des Rotors 2 vorgenommen wird.
Eine zweite Ausführungsform einer gemäß Fig. 1 ebenfalls auf dem Gegenstromprinzip arbeitenden Trennzentrifuge ist in den Fig. 19 und 20 gezeigt. Diese Trennzentrifuge dient zur Behandlung einer aus einer gasförmigen und einer flüssigen Phase bestehenden Mischung. Diese Trennzentrifuge besitzt einen innerhalb eines Gehäuses 1 angeordneten Rotor 2, welcher oberhalb eines Mantels angeordnet ist, dessen Innen- und Außenwandungen eine Ringkammer 37 begrenzen. In dieser Ringkammer 37 bildet die abströmende gasförmige Phase zusammen mit der abgetrennten flüssigen Phase einen Nebel, welcher schraubenförmige Kreisbewegungen durchführt. Die Innenwandung 29 ist dabei mit einer selektiv durchlässigen Transferwandung 49 versehen, welche beispielsweise in Form eines Gitters 50 ausgebildet sein kann.
Die Außenwandung 28 wird in diesem Fall von einer konzentrischen Umfangswandung 76 umschlossen, wobei diese beiden Wandungen 28, 76 im Bereich des Rotors 2 untereinander durch eine Ringwand 77 verschlossen sind. Die Außenwandung 76 ist an einer tangentialen Rohrleitung 78 angeschlossen, durch welche die Zufuhr des zu behandelnden Gemisches erfolgt. Von dort aus wird die betreffende Mischung innerhalb einer durch die Wandungen 28, 76 begrenzten Ringkammer 79 in Rotation versetzt, und entlang einer schraubenförmigen Bewegung in Richtung des Pfeiles F nach unten geführt. Die Außenwandung 76 ist durch einen konvergierenden Trichter 80 nach unten verlängert, welcher einen Zyklon bildet, auf Grund desselben eine Vorabtrennung der größten Tröpfchen erreicht wird.
Die Innenwandung 29 des Mantels ist in diesem Fall konisch ausgebildet und verbreitert sich nach unten hin, so daß auf diese Weise das untere Ende 81 sehr nahe an das untere Ende 82 der Außenwandung 28 gelangt. Diese unteren Enden 81 und 82 bilden auf diese Weise einen kreisförmigen Schlitz 83, durch welchen die durch Zusammenschlagen der Tröpfchen innerhalb der Ringkammer 37 gebildete Flüssigkeit abströmt und in den unteren Bereich des konvergierenden Trichters 80 gelangt. Die Breite des Schlitzes 83 ist jedoch nicht ausreichend, so daß die innerhalb der Ringkammer 37 vorhandene überschüsige Gasphase durch diesen Schlitz entweichen kann. Diese Einengung führt zu einem geringfügigen Überdruck, auf Grund welchem eine festgelegte Abströmung der gasförmigen Phase durch den Ringschlitz hindurch festgelegt wird.
Die Tröpfchen oder Flüssigkeitsstrahlen, welche durch den ringförmigen Schlitz 83 in den durch die unteren Enden 81, 82 und den Trichter 80 gebildeten Hohlraum 84 fallen, können auf Grund ihrer Größe schlecht durch die Mischung mitgeführt werden, welche in kreisender Bewegung diesen Kanal durchstößt, um dann entsprechend dem Pfeil F innerhalb der durch die innere Wandung 29 festgelegten Hohlraumes in axialer Richtung nach oben zu strömen.
Eine dritte Ausführungsform einer gemäß Fig. 1 ebenfalls auf dem Gegenstromprinzip arbeitenden Trennzentrifuge ist schematisch in Fig. 21 gezeigt. Diese Trennzentrifuge dient zur Behandlung einer aus einer gasförmigen Phase und einer pulverförmigen Phase bestehenden Mischung. Diese Trennzentrifuge besitzt unterhalb eines nicht dargestellten Gehäuses 1 mit einem Rotor 2 einen Mantel, bei welchem die Innenwandung 29 und die Außenwandung 28 eine Ringkammer 37 begrenzen, in der die abströmende gasförmige Phase unter Ausbildung von schraubenförmigen Kreisbewegungen die abgetrennte pulverförmige Phase in Suspension hält. Die Innenwandung 29 ist dabei mit einer selektiv durchlässigen Transferwandung 49 versehen, welche beispielsweise in Form eines Gitters 50 ausgebildet sein kann.
Unterhalb dieser selektiv durchlässigen Transferwandung 49 ist die Außenwandung 28 in einem entsprechenden Abstand über einen Boden 85 mit der Innenwandung 29 verbunden, welche eine entsprechende Verlängerung 86 aufweist, die sich nach unten erstreckt und bis in einen konvergierenden Trichter 87 hineinreicht. Der obere Rand 88 dieses Trichters 87 umgibt dabei unter Einhaltung eines entsprechenden Spaltes die Verlängerung 86 der inneren Wandung 29. Der obere Rand 88 ist an einem tangentialen Rohr 89 angeschlossen, durch welches die Zufuhr der zu behandelnden Mischung erfolgt. Auf Grund des dadurch gebildeten Zyklons fallen die größten Teilchen nach unten und gelangen in einen Rohransatz 90, welcher an einem Aufnahmekasten oder einer anderen Ablaßeinrichtung für die abgetrennte schwere Phase angeschlossen ist.
Die die schraubenförmigen Kreisbewegungen durchführende Mischung steigt entsprechend dem Pfeil F innerhalb des durch die Innenwandung 29 gebildeten Hohlraums nach oben, wobei die leichte Phase über das Trenngitter 50 in den Ringraum 37 gelangt, von wo aus für die durchzuführende Behandlung eine Durchströmung des Rotors 2 erfolgt. Die von dem Rotor 2 abgetrennte schwere Phase sowie die Abströmung der leichten Phase - gleichgültig ob sie nun durch das Transfergitter 50 geleitet worden ist oder nicht - kreist gleichsinnig innerhalb des Ringraumes 37, wobei sie jedoch entsprechend dem Pfeil G in axialer Richtung nach abwärts gelangt.
Der Boden 85 des Mantels ist über den Rohransatz 90 an einer Außenleitung angeschlossen. Bei der beschriebenen Ausführungsform sind zwei Rorhleitungen 91 und 92 vorgesehen, welche jeweils mit entsprechenden inneren Düsen 93, 94 versehen sind. Diese Düsen erlauben das Durchströmen der pulverförmigen Phase, begrenzen jedoch die Abströmung der gasförmigen Phase an dieser Stelle, um auf diese Weise die Druckverhältnisse des Systems festzulegen und zu erreichen, daß die Rezirkulation der leichten Phase innerhalb des Ringraumes 37 unter den bestmöglichen Betriebsbedingungen festgelegt wird.
Eine vierte Ausführungsform einer entsprechend Fig. 2 auf dem Gleichstromprinzip arbeitenden Trennzentrifuge ist schematisch in Fig. 22 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform sind dabei folgende Elemente vorgesehen:
- Ein Gehäüse 1, dessen Innenwandung 1a kegelstumpfförmig ausgebildet ist und nach unten hin divergiert,
- ein Rotor 2, welcher auf einem Rohrelement 17 befestigt ist, dessen Öffnungen 18 und 19 jeweils in eine untere Sammelkammer für die gereinigte leichte Phase und in einer oberen Durchlaßkammer 21 für die gereinigte leichte Phase münden,
- kleine Lamellen 15, welche von einem unbeweglichen Ring 16 getragen werden und welche auf der Zuführseite mit der ersten Scheibe 3 des Rotors 2 zusammenarbeiten, um auf diese Weise im Randbereich einen Zentrifugalventilator zu bilden,
- eine obere Ansaugkammer 23, welche durch eine Trennwandung 22 von der Durchlaßkammer 21 getrennt ist, und welche über eine tangentiale Rohrleitung 24 an einer Quelle der zu behandelnden Mischung angeschlossen ist, und
- einen konvergierenden Zyklon 26, welcher den unteren Teil bildet.
Das Gehäuse 1 umfaßt oberhalb des Rotors 2 eine Verlängerung 95, in welcher das tangentiale Rohr 24 einmündet. Unterhalb dieses Rotors 2 ist hingegen eine Wandung 28 vorgesehen, welche zu dem jeweiligen Trichter 26 führt. Diese äußere Wandung 28 ergibt zusammen mit einer inneren Wandung 29 einen Mantel, innerhalb welchem die abströmende leichte Phase zusammen mit der abgetrennten schweren Phase unter Ausbildung schraubenförmiger Kreisbewegungen fließt. Eine oder mehrere äußere Rohrleitungen 96 verbinden innerhalb der Außenwandung 28 vorgesehene Fenster 97 mit innerhalb der Verlängerung 95 vorgesehenen entsprechenden Fenstern 98. Die innerhalb des Mantels 28, 29 vorgesehenen Fenster 97 sind mit entsprechenden selektiv durchlässigen Transferwandungen 49 versehen. Zwischen der Innenwandung 29 des Mantels und dem Trichter 26 ist schließlich noch ein Kanal 99 vorgesehen, durch welchen die aus dem Ringraum 37 austretende schwere Phase nach unten fallen kann. Dieser Kanal 99 ist dabei, wie zuvor ausgeführt, derart ausgelegt, daß sich ein Druckgleich etablieren kann, auf Grund welchem eine Rezirkulation der überschüssigen leichten Phase durch den oder die Rohrleitungen 96 stattfinden kann, welche von dem Mantel 28, 29 bis zu der Kammer 23 führen.
Eine abgewandelte Ausführungsform ist in Fig. 23 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform sind identische Elemente, wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Der einzige Unterschied besteht darin, daß das Gehäuse 1 sich in einem gewissen Abstand vom Rotor 2 befindet, so daß innerhalb dieses Gehäuses 1 als Verlängerung der Innenwandung 29 des Mantels ein Sammelgitter 30 eingesetzt werden kann. Die Trennzentrifuge dieser Ausführungsvariante arbeitet in derselben Weise wie die Trennzentrifuge von Fig. 22 mit dem einzigen Unterschied, daß die Sammlung der schweren Phase durch das Sammelgitter 30 hindurch erfolgt, während eine Rezirkulation der leichten Phase durch die selektiv durchlässige Transferwandung 49 und die äußere Rohrleitung(en) 96 erreicht wird.

Claims

1. Trennzentrifuge zum Abtrennen einer schweren Phase aus einer eine leichte Phase enthaltenden Mischung, wobei diese Zentrifuge entweder vom Gegenstromtypus ist, bei welcher die im axialen Bereich vorhandenen Bestandteile der Mischung und die im peripheren Bereich abgetrennte Flüssigkeit in entgegengesetzten Richtungen (F, G) fließen, oder vom Gleichstromtypus ist, bei welcher die erwähnten Flüssigkeiten in derselben Richtung (F, G) strömen, und wobei innerhalb eines starren Gehäuses (1) die folgenden Elemente angeordnet sind:

- ein der Verarbeitung dienender Rotor (2) mit im Abstand voneinander angeordneten Scheiben (3), in nerhalb welcher Durchbrechungen (11) vorgesehen sind, welche von einer Scheibe zur nächsten winkelmäßig versetzt sind, wodurch eine schraubenförmige Strömung der Mischung erreicht ist,

- eine Einrichtung, beispielsweise in Form eines Flügelrades (7), mit welchem auf der Zuflußseite ein Druckabfall erzeugt ist, während über die Durchbrechungen (11) des Rotors hinweg in Richtung der Abströmseite eine Strömung der Mischung erreicht ist, welche entlang von schraubenförmiger untereinander getrennter Adern schneller als der Rotor rotiert, wobei die im peripheren Bereich sich ergebende schraubenförmige Strömung der abfließenden Flüssigkeit durch schraubenförmige Lamellen strömt, welche im wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit wie der Rotor rotieren, und wobei die schraubenförmige Strömung der abfließenden Flüssigkeit dieselbe Drehrichtung (T) wie die schraubenförmigen Strömungen durch den Rotor (2) aufweist, und

- ein Mantel von konzentrischen Wandungen (28, 29), bei welchem die äußere Wandung (28) von dem starren Gehäuse (1) umgeben ist, während die innere Wandung (29) von einer den Rotor (2) umgebenden Falle für die schwere Phase umgeben ist, wobei die beiden Wandungen in einem derartigen Abstand voneinander gehalten sind, daß zwischen denselben die abfließende Flüssigkeit abströmt, während innerhalb der inneren Wandung eine Strömung der Mischung stattfindet,

dadurch gekenzeichnet, daß

- die den Rotor (2) umgebende Falle für die schwere Phase in Form eines Sammelgitters (30) ausgebildet ist, welche durch eine Mehrzahl von in Längsrichtung sich erstreckenden starren Flügellamellen (31) gebildet ist, bei denen die Innenkanten (32) und die Außenkanten (34) auf konzentrisch zum Rotor (2) verlaufenden gedachten Zylinderflächen (33 bzw. 35) zu liegen gelangen, wobei die einzelnen Flügelblätter (31) in einer senkrecht zur Achse des Rotors verlaufenden Ebene in Bezug auf die Drehrichtung (T) derart angeordnet sind, daß die inneren Kanten nach rückwärts und die äußeren Kanten nach vorne weisen, so daß die schraubenförmige Strömung der abfließenden Flüssigkeit zwischen die Flügelblätter einströmt und die schwere Phase, welche innerhalb einer zwischen dem Mantel und dem Gehäuse (1) vorhandenen Wandung (37) vorhanden ist, mitnimmt, während die erwähnten Flügelblätter (31) eine Rückströmung der einer schraubenförmigen Strömung ausgesetzten schweren Phase von der Wandung in Richtung des Rotors (2) verhindern,

- ferner daß wenigstens ein Teil von einer dieser Wandungen des Mantels durch wenigstens eine selektiv durchlässige Wandung (49) gebildet ist, welche derart ausgebildete Öffnungen aufweist, daß die leichte Phase der innerhalb des Mantels (28, 29) in schraubenförmiger Weise abströmenden Flüssigkeit dieselbe durchströmen kann, und zurück in den mittleren Bereich gelangt, während nur ein sehr geringer Teil der abgetrennten schweren Phase mitgeführt wird und der größte Teil der abgetrennten schweren Phase von dem erwähnten Mantel zurückgehalten wird, und

- daß im oberen Bereich der Wandung (37), welche durch das starre Gehäuse (1) und das Sammelgitter (30) begrenzt ist und welche nach unten hin zu den konzentrischen zylindrischen Wandungen (28, 29) führt, eine Fördereinrichtung (100) vorgesehen ist, mit welcher eine Strömung der leichten Phase erzeugt ist, die die abströmende Mischung nach unten hin mitnimmt und dabei die schwere Phase nach unten drückt.

2. Trennzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiv durchlässige Wandung bzw. -wandungen (49) in Strömungsrichtung der abströmenden Flüssigkeit (G) gesehen stromabwärts vom Rotor (2) auf einer der Wandungen (28, 29) des Mantels vorgesehen sind, und daß dieselben in Strömungsrichtung (F) der Mischung gesehen auf der Anströmseite des Rotors (2) auf der inneren Wandung (29) des Mantels vorgesehen sind, so daß die leichte Phase der abströmenden Flüssigkeit sich mit der Strömung der Mischung erneut vermischen kann und demzufolge konstant erneuert ist, ohne daß die schwere Phase in die Mischung zurück strömen kann.

3. Trennzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiv durchlässige Wandung bzw. Wandungen (49) aus einer Mehrzahl von starren Flügelblättern (31) bestehen, bei welchen die Innenkanten (32) und die Außenkanten (34) auf konzentrisch zum Rotor verlaufenden gedachten Zylinderflächen (33 bzw. 35) zu liegen gelangen, wobei die einzelnen Flügelblätter (31) in einer zum Rotor (2) senkrecht stehenden Ebene in Rotationsrichtung (T) auf der Innenseite nach rückwärts und auf der Außenseite nach vorne gerichtet sind.

4. Trennzentrifuge nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelblätter (31) parallel zueinander und in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnet sind.

5. Trennzentrifuge nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelblätter (31) zur Mitte hin gekrümmt sind.

6. Trennzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiv durchlässige Wandung durch wenigstens eine perforierte Platte (51) gebildet ist.

7. Trennzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiv durchlässige Wandung durch wenigstens eine im Innern wirksame Filtermembran (53) gebildet ist.

8. Trennzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiv durchlässige Wandung durch wenigstens eine auf der Oberfläche wirksame Filterinembran (55) gebildet ist.

9. Trennzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiv durchlässige Wandung (49) mit einen gegenüber der abgetrennten schweren Phase wirksamen Hemmeinrichtung (59) in Verbindung steht, welche aus zwischen den beiden Wandungen (28, 29) des Mantels angeordneten geneigten Elementen besteht.

10. Trennzentrifuge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hemmeinrichtung (59) aus einer Anordnung von voneinander getrennten, kegelstumpf förmigen Leitblechen (60) besteht, welche in der Abströmrichtung der abgetrennten Flüssigkeit divergieren.

11. Trennzentrifuge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hemmeinrichtung (59) durch eine Mehrzahl von in Längsrichtung sich erstreckenden unbeweglichen Flügelblättern (61) besteht, bei welchen die Innen- und Außenkanten (32, 34) konzentrisch zu der filtrierenden Transfermembran auf gedachten Zylinderflächen (33, 35) zu liegen gelangen, wobei die Flügelblätter (61) in einer senkrecht zur Achse der betreffenden Membran verlaufenden Ebene unter Berücksichtigung der Rotationsrichtung (T) der abströmenden Flüssigkeit auf der Innenseite nach rückwärts und auf der Außenseite nach vorne geneigt sind.

12. Trennzentrifuge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hemmeinrichtung (59) durch wenigstens eine perforierte Zylinderwandung (62, 63) gebildet ist, welche konzentrisch zu der Transfermembran (51, 53, 55) verläuft, so daß auf diese Weise innerhalb der Innenwandung des Mantels gegenüber einer Rückströmung der leichten Phase der abgetrennten Flüssigkeit durch diese Membran hindurch ein Stoßfilter gebildet ist.

13. Trennzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung starre Flügelblätter (15) aufweist, welche im oberen Bereich des starren Gehäuses (1) angeordnet sind und welche mit der ersten Scheibe (3a) des Rotors (2) auf der Zuführseite der abgetrennten Flüssigkeit (G) zusammenarbeiten, wodurch ein Zentrifugalventilator gebildet ist, wobei diese Flügelblätter (15) in Drehrichtung (T) des Rotors gesehen zur Mitte hin nach hinten und nach außen hin nach vorne geneigt sind, so daß der betreffende Ventilator die mit der abgetrennten schweren Phase versetzte leichte Phase in Abströmrichtung der abgetrennten Flüssigkeit drücken.

14. Trennzentrifuge nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung wenigstens eine Öffnung (105) aufweist, welche an der Quelle für die leichte Phase angeschlossen ist, so daß die innerhalb der Vorrichtung einen Druckabfall hervorrufende Stauung, welche im Hinblick auf die Strömung der im Peripherbereich abfließenden Flüssigkeit auf der Zuführseite der starren Flügelblätter auftritt, sich im wesentlichen in Richtung des bzw. der benachbarten Flügelblätter erstreckt.

15. Trennzentrifuge nach Anspruch 1 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung wenigstens eine Öffnung (106) aufweist, welche an der Quelle der leichten Phase derart angeschlossen ist, daß die den Druckabfall innerhalb der Vorrichtung hervorrufende Stauung, welche im Kopfbereich des Mantels auftritt, sich in Bezug auf die Rotationsrichtung des Rotors in tangentialer Richtung erstreckt.

16. Trennzentrifuge nach Anspruch 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung wenigstens eine Öffnung (107) aufweist, welche mit der Quelle der leichten Phase derart verbunden ist, daß die Stauung der Flüssigkeit, welche innerhalb des Gerätes den Druckabfall hervorruft und welche zwischen dem Rotor (2) und dem Mantel im wesentlichen in der Höhe der auf der Einlaßseite der Strömung der abfließenden Flüssigkeit liegenden, ersten Scheibe (3a) des Rotors (2) einmündet, sich in Bezug auf die Richtung des oder der benachbarten Flügelblätter des Sammelgitters im wesentlichen schräg erstreckt.

17. Trennzentrifuge nach Anspruch 2, bei welcher es sich um eine Einrichtung des Gegenstromtypus handelt, bei der die Mischung und die leichte Phase von unten nach oben fließen, während eine pulverförmige schwere Phase von oben nach unten geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der selektiv durchlässigen Wandung (49) versehene Mantel, welcher in seinem unteren Bereich durch einen Boden (66) verschlossen ist, wenigstens zwei schraubenförmige Rampen (67, 69) aufweist, welche die beiden Wandungen (28, 29) untereinander verbinden, und welche in der Abwärtsrichtung die abgetrennte schwere Phase von wenigstens einem Ausgangspunkt (71) teilweise über die eine oder die andere Wandung bis zur wenigstens einer Basis (68, 70) führen, unxd daß diese Basis an einem Ableitungsrohr für die schwere Phase angeschlossen ist, während eine Zurückhaltung gegenüber der leichten Phase erfolgt, indem ein geschlossener Behälter (72) sowie eine drehbare Schleuße (73) vorgesehen sind, indem ferner die Innenwandung (29) des Mantels an einem tangentiellen Rohr (74) für die Zufuhr der zu behandelnden Mischung angeschlossen ist und indem ein konvergierender Trichter (75) vorgesehen ist, um auf diese Weise einen Zyklon bilden.

18. Trennzentrifuge nach Anspruch 2, bei welcher es sich um eine Einrichtung des Gegenstromtypus handelt, bei der die Mischung und die leichte Phase von unten nach oben fließen, während eine flüssige schwere Phase von oben nach unten geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer selektiv durchlässigen Wandung (49) versehene Mantel (28, 29) von einer der Rotation der Mischung dienenden Ringkammer (79) umgeben ist, bei welcher die im wesentlichen zylindrisch ausgebildete äußere Wandung (76) an seinem unterhalb des Rotors (29) angeordneten oberen geschlossenen Ende (77) an einer der Zufuhr der zu behandelnden Flüssigkeit dienenden tangentialen Rohr (78) angeschlossen ist, während das unterhalb des Mantels angeordnete untere Ende auf Grund eines konvergierenden Trichters (80) einen Zyklon bildet, bei welchem die oberhalb des konvergenten Teils einmündende untere Öffnung des Mantels (83) sich verengt und dabei vorzugsweise eine konische Form der Innenwandung (29) des Mantels bildet, so daß praktisch eine Strömung der Flüssigkeit verhinderrt ist, um an dieser Stelle die abgetrennte gasförmige Phase erheblich zu verringern.

19. Trennzentrifuge nach Anspruch 2, bei welcher es sich um eine Einrichtung des Gegenstromtypus handelt, bei der die Mischung und die leichte Phase von unten nach oben fließen, während eine pulverförmige schwere Phase von oben nach unten geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer selektiv durchlässigen Wandung (49) versehene Mantel (28, 29) an seinem unteren Ende durch einen ringförmigen Boden (85) verschlossen ist, welcher über wenigstens eine äußere Leitung (91, 92) mit einem Rohrfuß (90) eines nach unten sich verengenden Trichters (87) verbunden ist, der wiederum an einem Kasten oder einer anderen der Entfernung der schweren Phase dienenden Einrichtung angeschlossen ist, wobei die obere Öffnung (88) dieses Trichters unter Einhaltung eines gewissen Spiels die Innenwandung (86) des Mantels umgibt, welcher unterhalb des erwähnten Bodens an einer der Zufuhr des zu behandelnden Gemisches dienenden tangentiellen Rohrleitung (89) unter Bildung eines Zyklons angeschlossen ist, und wobei die äußere Rohrleitung bzw. Rohrleitungen (90, 91) unter anderem eine innere Düse (93, 94) aufweisen, welche die Abtrennung einer gasförmigen Phase bei der Ableitung der schweren Phase begrenzt.

20. Trennzentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher es sich um eine Einrichtung des Gleichstromtypus handelt, bei der die Mischung und die schwere Phase in gleicher Richtung von oben nach unten strömen, während die leichte Phase innerhalb eines mittleren Rohres von unten nach oben geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Rotors (2) und am Eingang von wenigstens einer äußeren Rohrleitung (96), welche bei (98) oberhalb des Rotors (2) und unterhalb des Einlasses (24) der zu behandelnden Mischung einmündet, innerhalb der äußeren Wandung (28) des Mantels wenigstens eine selektiv durchlässige Wandung (49) vorgesehen ist, welche sich unterhalb des Rotors (2) derart erstreckt, daß der Innenraum des Mantels, innerhalb welchem die schwere Phase strömt, oberhalb eines nach unten sich verjüngenden Trichters (26) einmündet.