Einrichtung zur Trennung von Gemischen verschiedener Phasen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein richtung zur Trennung von Gemischen ver schiedener Phasen durch Zentrifugalkraft.
Derartige Einrichtungen sind für die Trennung von Gemischen, z. B. Zerlegung von Schaum in Flüssigkeit und Gas bezw. Dampf, in verschiedenen Zweigen der Tech nik notwendig, z. B. bei der Entgasung schäumender Gärflüssigkeiten, bei der Ab sonderung von Flüssigkeiten aus schaumhal tigen Dämpfen, .die aus Verdampfern aus treten, bei der Entschäumung von Steuerölen hydraulischer Steuerungen, wie überhaupt bei allen Anlagen, bei denen Flüssigkeiten von suspendierten Gas- oder Dampfteilen oder Gase oder Dämpfe von Flüssigkeits teilen befreit werden sollen.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Trennung solcher Gemische durch Zentrifu galkraft, mit welcher Flüssigkeiten entgast sowie Gase und Dämpfe von Flüssigkeiten befreit werden können, ist gekennzeichnet durch ein Schleuderrad mit durch Schaufeln begrenzten, in der Durchlaufrichtung des zu trennenden Gemisches mit wachsendem Au ssenwanddurchmess,er ausgebildeten Kanälen, deren Endteile in einen die ausgeschiedene Flüssigkeit aufzunehmen bestimmten Sam- mnelraum münden,
ferner gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Stauen von Flüssigkeit in den Endteilen dieser Kanäle und durch vor den Endteilen der Kanäle ab zweigende Auslässe für die abgetrennten Gase bezw. Dämpfe.
Die Arbeitsweise einer solchen Einrich tung ist derart, dass der zu zerstörende Schaum bezw. die schaumige Flüssigkeit oder die Flüssigkeitsteile enthaltenden Gase oder Dämpfe in ein Schleuderrad der ge nannten Art geleitet und in demselben mit tels der Zentrifugalkraft in Flüssigkeit und Gas oder Dampf zerlegt werden.
Dabei wird die ausgesehleu derte Flüssigkeit fortlaufend in Richtung der Zentrifugalkraft von innen nach aussen geführt, so dass etwa in der Flüs sigkeit enthaltende Feststoffe sich an keiner Stelle des Weges der Flüssigkeit absetzen können, sondern mit der Flüssigkeit einem das umlaufende Schleuderrad zweckmässig umgebenden feststehenden Sammelraum, der als Leitkanal,
Spiralgehäuse oder dergleichen ausgebildet sein kann, zufliessen und mit der Flüssigkeit zusammen abgeleitet werden. Das Mitreissen von Dämpfen oder Gasen mit der abgeleiteten 'Flüssigkeit wird durch die Stauvorrichtung, wie z.
B. ein Drosselorgan, statisehe Druckhöhe oder sonstige geeignete Mittel, dadurch wirksam verhindert, dass vermittels derselben in dem Ableitungssam- melraum für die Flüssigkeit ein .so hoher Druck aufrechterhalten wird, dass die Flüs sigkeit in die Endteile der Kanäle des Schleuderrades zurückgestaut wird und dort einen Flüssigkeitssperrverschduss gegen den Austritt von Gasen oder Dämpfen in den Flüssigkeitssammelraum bildet.
Die durch die Zentrifugalkraft z. B. aus dem Schaum abgetrennten Flüssigkeits- und Gas- oder Dampfmengen strömen dabei in den Kanälen von der Eintrittsstelle des schaumhaltigen Mediums bis zu den Aus- lässen für die abgetrennten Gase bezw. Dämpfe im Gleichstrom;
dabei fliessen die an die Aussenwand abgeschleuderten Flüssig keitsteile auf dieser Wand - durch die Zentrifugalkraft getrieben - den Austritts öffnungen zu, verweilen in der in den End- teilen der Kanäle gestauten Flüssigkeit noch einige Zeit und werden dabei durch die Zentrifugalkraft von .darin etwa noch ent haltenen Gas- oder Dampfeinschlüssen be freit,
während die Gase oder Dämpfe bei ihrem Weg zuerst von grösseren Flüssigkeits tropfen oder Schaumblasen und dann durch die sich verstärkende Zentrifugalwirkung auch von feinen Tröpfchen oder Schaumbläs chen befreit werden.
Vor den durch die Flüssigkeit abgeschlos senen Austrittsöffnungen für die Flüssig keit treten die Gase oder Dämpfe zweck- mässigerweise nach der Umdrehungsachse zu aus. Diese Auslässe für die Gase bezw. Dämpfe können durch Durchbrechungen in der Innenwand des Schleuderrades gebildet sein oder als vor den Endteilen der Kanäle, in denen das Gemisch einer Schleuderwir- kung ausgesetzt wird, abzweigende,
nach innen gegen die Umdrehungsachse .gerichtete Nachreinigungskanäle ausgebildet sein, in welchen Gase bezw. Dämpfe nochmals der Zentrifugalkraft unterworfen werden, wobei die etwa noch ausgeschleuderten Flüssig- keitsteilehen jetzt im Gegenstrom zum Gas oder Dampf zu den Endteilen der Kanäle zurückfliessen.
Der Druckstau in der Flüssigkeitsablei tung zum Anstauen von Flüssigkeit in den Endteilen der Kanäle des Schleuderrades wird zweckmässig so bemessen, dass einerseits eine genügende Sicherheit gegen den Aus tritt von Gas oder Dampf mit der Flüssig keit vorhanden ist, und anderseits den Gasen oder Dämpfen nicht der Weg zu den Aus- lässen für Gas oder Dampf versperrt wird.
Die nach innen verdrängten Gas- oder Dampfteile können entweder frei austreten, da die in den Kanälen des Schleuderrades durch die Zentrifugalkraft nach aussen ge triebenen Flüssigkeitsteile auf die Gas- oder Dampfteile eine in Richtung der Durchströ- mung des Schleuderrades mitreissende Wir kung (Injektorwirkung)
ausüben und da durch die Gase oder Dämpfe nach den Aus- lässen für Gas bezw. Dampf verdrängen. Die Gase oder Dämpfe können aber auch in einem Sammelkanal aufgefangen und ge schlossen abgeleitet werden, was insbesondere dann in Frage kommt, wenn dieselben beim Freiausströmen stören würden, z.
B. heiss, sauer, ätzend, giftig, brennbar oder derglei chen sind, oder wenn 'dieselben an anderer Stelle wieder verwendet werden sollen.
Die ausströmenden Gase oder Dämpfe können durch einen gegebenenfalls mit der Einrichtung baulich vereinigten Ventilator abgesaugt werden.
Die austretende, z. B. entachäumte, Flüs sigkeit, die alle Feststoffe, z. B. Hefe im Falle der Entschäumung von Gärflüssigkei- ten, enthält, kann zur Aufrechterhaltung des im Schleuderrad durch die Zentrifugalkraft erzeugten Druckes einer höher liegenden Stelle zugeleitet werden, wodurch die Ein richtung zugleich als Pumpe wirkt. Der Druck kann jedoch auch durch ein zweckmässig automatisch wirkendes Über druckventil oder dergleichen konstant erhal ten werden.
Es ist von Vorteil, wenn der Weg des zu trennenden Gemisches durch das Schleuder rad in Achsrichtung nicht zu kurz ist, damit die Zentrifugalkraft genügend .lang auf die zu trennenden Teile einwirken kann. Zu die sem Zweck können dann sowohl die Aussen wand als auch die Innenwand der Kanäle als in der Durchlaufrichtung .sich im Durchmes ser vergrössernde Rotationsflächen ausgebil det sein.
Durch die Zentrifugalkraft werden dann überall. auf dem Weg die schwereren Flüssigkeitsteilchen an die Aussenwand ge- schleudert und fliessen, durch,die Zentrifugal kraft getrieben,
auf d-err Aussenwand unter Mitnahme aller schwereren Begleitstoffe zur Austrittsstelle bezw. zu dem .dieser vorge lagerten Flüssigkeitsverschluss. Die leichten Gas- bezw. Dampfteile werden gegen:
die Innenwand des Schleuderrades verdrängt und gelangen an dieser sich im Durchmesser bis zu den Auslässen für Dampf oder Gas eben falls vergrössernden Innenwand zu den gege benenfalls vorhandenen, nach innen ge richteten Nachreinigungskanälen, wobei sie durch Zentrifugalwirkung einer Reinigung durch Ausschleudern von Flüssigkeitsbläs chen bezw. -tröpfchen unterliegen.
Die Zeichnung zeigt einige beispielsweise Ausführungsformen -des Erfindungsgegen standes in schematischer Darstellung, und zwar: Fig. 1 eine erste Ausführungsform, wo bei die ausgetriebenen Gase oder Dämpfe durch einen geschlossenen Kanal abgeführt -werden, Fig. 2 eine Ausführungsform mit sich vorwiegend in Achsrichtung erstreckenden I@anälen und freiem Austritt der ausgetrie benen Gas- oder Dampfteile, F'ig. 3 eine Ausführungsform,
bei wel cher die ausgetriebenen Gase und Dämpfe durch einen Zentrifugalventilator abgesaugt werden. Das zu trennende Gemisch verschiedener Phasen (Schaum, sichäumende@ Flüssigkeit, flüssigkeitshaltige nasse Gase oder Dämpfe) tritt bei 3 in die durch Schaufeln seitlich be- grenztem Kanäle 2 des, rotierenden Schlicuder- rades 1 ein.
Die Aussenwand dieser Kanäle ist mit in der Durchlaufrichtung des zu tren nenden. Gemisches wachsendem Durchmesser ausgeführt. Die Endteile 11 dieser Kanäle 2 münden in einen Sammelraum 5 zur Auf-- nahme der ausgeschleuderten Flüssigkeits teile.
Bei 4 zweigen von diesen Kanälen 2 vor den Endteilen. 11 die Auslässe 12 für die abgetrennten Gase oder Dämpfe ab, die nach Fig. 2 durch Durchbrechungen in der Innen wand des Schleuderrades gebildet sind und nach Fig. 1 und 3 als nach innen gerichtete Nachreinigungskanäse ausgeführt sind. Die schwereren Flüssigkeitsteile werden mitsamt etwa darin enthaltenen. Feststoffen im Flüs-
sigkeitss ammelraum 5 des feststehenden Ge häuses aufgenommen, aus dem sie durch Rohr 7 entnommen werden. Durch ein von Hand einstellbares Drosselorgan 8 im Rohr 7 wird im Sammelraum 5 ein .so hoher Druck aufrechterhalten, -dass die Flüssigkeit in den Endteilen 11 der Kanäle 2 gestaut wird, ohne dass die Zentrifugalkraft diesen Flüssigkeits- verschluss in den Sammelraum 5 verdrängen kann.
Statt eines von Hand einstellbaren Drosselorganes 8 könnte auch ein selbsttätig arbeitendes, vom Druck im .Sammelraum 5 beeinflusstes Drosselorgan vorgesehen wer den. Zum Anstauen von Flüssigkeit in den Endteilen der Kanäle könnte man auch einen statischen Druck in Form einer Flüssigkeits säule auf den Sammelraum wirken lassen.
Die das Schaufelrad 1 tragende rotie rende Welle 10 kann auf einer oder auf bei den Seiten des feststehenden Gehäuses ge lagert sein. Die .leichteren Teile des Ge misches (Gase oder Dämpfe) gelangen bei der Ausbildung nach Fig. 1 in einen Sammel raum 6, aus dem sie durch eine Rohrleitung 9 abgeleitet werden. Bei der Ausbildung nach Fig. 2 treten die leichten Teile durch die Durchbrechungen in der Innenwand des Schleuderrades 1 einfach durch Öffnungen 13 des feststehenden Gehäuses ins Freie.
Bei der Ausbildung nach Fig. 3 werden die in den Nachreinigungskanälen 12 nach innen geführten Gase oder Dämpfe durch ein Ven- tilator-Schaufelrad 14 abgesaugt, aus dem sie durch einen Sammelkanal 6 mit Anschluss- leitung 9 abgeleitet werden.
Die Schaufeln des Rades 1 können nach den im Zentrifugalpumpen- und Zentrifugal gebläsebau üblichen Grundsätzen ausgebil det sein. So können z. B. bei achsialem Ein lauf die Anfänge der Verschaufelung schrau benförmig ausgebildet sein, so dass das zu fliessende Gemenge in Achsrichtung geför dert wird. Die Schaufelradkanäle 11 können z. B. mit Schaufeln besetzt sein, die in der Drehrichtung vorwärts oder rückwärts ge krümmt sind.
Die innern Enden der Schaufeln, die die zur Achse zurückführenden Nachreinigungs- kanäle 12 begrenzen, sind zweckmässig radial nach innen gerichtet, damit die nach innen austretenden Dämpfe oder Gase auf ihrem nach innen gerichteten Weg einer kräftigen Reinigung durch Zurückschleudern etwa noch enthaltener Tropfen unterworfen wer den.
Die Sammelräume 5 und 6 können nach der bei Zentrifugalpumpen und -gebläsenbe- kannten Art als Spiral.gehäuse ausgeführt sein. Zur selbsttätigen Entlüftung des Flüs- sigkeitssammedraumes 5 ist es zweckmässig, dass der Austrittmtuzen 7 oben angeschlossen ist.
Der Gas- oder Dampfaustritt aus dem Sammelraum 6 erfolgt aus dem gleichen Grund zweckmässig am tiefsten Punkt,, um eine besondere Entwässerung gegen Flüssig keitsdurchtritt beim Anlauf oder Auslauf und beim Stillstand entbehrlich zu machen.