DE3432811C2

DE3432811C2 - Drehsieb

Info

Publication number: DE3432811C2
Application number: DE3432811A
Authority: DE
Inventors: George Burgess
Original assignee: CONTRA SHEAR HOLDINGS
Current assignee: CONTRA SHEAR HOLDINGS
Priority date: 1983-09-08
Filing date: 1984-09-06
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2004-09-07
Also published as: ZA847053B; GB8422623D0; US4661252A; IT8453791V0; IT1179105B; FI78240B; DE3432811A1; IT8422584A0; IT8467886A0; SE8404490D0; FI843457A7; GB2146256A; AU3280984A; FI78240C; IN163076B; SE453157B; GB2146256B; CH659001A5; AU582348B2; BR8404513A

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehsieb, das zur Trennung von Flüssigkeiten und Feststoffen, zur Reinigung von Flüssigkeiten oder zur Wiedergewinnung von Feststoffen aus Aufschlämmungen verwendet werden.

Derartige Siebe werden üblicherweise bei industriellen Prozessen, beispielsweise zur Entfernung von Abfallprodukten aus Abwässern, bevor diese Abwässer in Drainagesysteme eingeleitet werden, und zur Wiedergewinnung von Feststoffen, wie zum Beispiel Zellstoffaus industriellen Aufschlämmungen, aber auch bei sanitären Anlagen, wie zum Beispiel Abwasserfiltrieranlagen bzw. Kläranlagen verwendet.

Die Drehsiebe haben die Form von Trommeln mit perforierten Umfangswänden für den Durchgang von Flüssigkeiten und sie sind drehbar um Achsen montiert, die im wesentlichen horizontal liegen. Es ist bekannt, derartige Drehsiebe für "Trockenbetrieb" zu bauen, das heißt für einen solchen Betrieb, bei dem eine zu siebende Aufschlämmung mit einer Zuführungseinrichtung in das Innere des Siebes eingeleitet und die Flüssigkeit der Aufschlämmung an der Außenseite des Siebes gesammelt wird, wobei das Sieb selbst nicht in die Aufschlämmung eintaucht. In vielen Fällen kann es jedoch vorzuziehen sein, ein Drehsieb vorzusehen, das in der Lage ist, teilweise in die zu siebende Aufschlämmung eintauchend zu arbeiten.

In der Vergangenheit wurden bereits Versuche unternommen, Drehsiebe herzustellen, die für einen solchen Betrieb geeignet sind (s. z. B. die US-PS 26 64 204 und die US-PS 39 79 289). Diese bekannten Siebe weisen Siebwände auf, die aus perforiertem plattenförmigem Material gebildet sind. Desweiteren sind Konstruktionen mit voneinander beabstandeten Drähten mit keilförmigem Querschnitt bekannt, wobei die Drähte im allgemeinen in Längsrichtung der Trommel verlaufen und miteinander mit Tragbügeln verbunden sind, die sich in Umfangsrichtung der Trommel erstrecken (s. beispielsweise die GB-PS 20 76 307).

Die Feststoffe, die mit einem derartigen Drehsieb aus Flüssigkeiten abzuscheiden sind, bestehen üblicherweise zumindest teilweise aus Fasern. Wenn derartige Fasern mit einem Drehsieb gesiebt werden, neigen sie dazu, sich um die festen Teile der Siebwand zu wickeln, die sich relativ zur Aufschlämmung bewegen. Derartige Fasern können sich in einem solchen Maße ansammeln, daß sie die Öffnungen in dem Sieb verstopfen und eine wirksame Filterung verhindern. Dieses Problem ist besonders akut, wenn das Sieb teilweise in die Aufschlämmung eintaucht, so daß die Aufschlämmung nicht veranlaßt ist, relativ zum Sieb zu fliegen. Die Effizienz von herkömmlichen Sieben, bei denen die Siebwand aus perforiertem plattenförmigem Material oder aus Keildrähten besteht, die in Längsrichtung des Siebes verlaufen, ist sehr gering, wenn die Siebe teilweise in die Aufschlämmung eintauchend betrieben werden.

Die oben angegebenen Druckschriften zeigen desweiteren Montage und Ahtriebseinrichtungen für Drehsiebe, wobei das Sieb mit Einrichtungen zumindest montiert und teilweise auch angetrieben ist, die teilweise oder ganz unterhalb des untersten Punktes der Drehachse des Siebes angeordnet sind. Wenn das Sieb in die zu siebende Aufschlämmung teilweise eintauchend betrieben werden soll, muß eine derartige Halterungs- und Antriebseinrichtung entweder vor der Aufschlämmung geschützt oder so ausgebildet werden, daß sie in der Lage ist, in der Aufschlämmung zu arbeiten. Diese Konstruktionserfordernisse erhöhen die Kosten für die Ausgestaltung und Herstellung der Siebe erheblich. Es ist daher wünschenswert, dieses Problem auszuräumen und eine verbesserte Antriebs- und Lagereinrichtung für Drehsiebe anzugeben.

Aus der GB 486 186 ist ein Drehsieb mit einer Trommel bekannt. Dieses bekannte Drehsieb soll die Zentrifugalkraft ausnutzen, d. h. daß die Trommel mit eine relativ groben Drehzahl angetrieben wird. Es ist mit Drähten ausgebildet, die einen keilförmigen Querschnitt aufweisen und die in Umfangsrichtung der Trommel angeordnet sind. Die Basis des keilförmigen Querschnittes jedes Drahtes ist zur Innenseite der Trommel gerichtet; dort sollen die in Querrichtung der Drähte verlaufenden Tragteile jedoch voneinander einen möglichst kleinen Abstand aufweisen. Die Tragteile sind am Umfang der Trommel derartig vorgesehen, daß sie radial nach außen weisen.

Die US 36 30 379 offenbart ein Drehsieb mit einer konischen Trommel. Auch dieses bekannte Drehsieb macht sich die Wirkung der Zentrifugalkraft zunutze, um z. B. Flüssigkeit von in dieser enthaltener Kohle zu trennen. Die Trommel ist um eine im wesentlichen horizontale Achse drehbar und von Drähten gebildet, die einen keilförmigen Querschnitt besitzen, wobei die besagten Drähte an Tragteilen bspw. durch Verschweigen befestigt sind. Die Drähte verlaufen in Umfangsrichtung der Trommel und die Basis des keilförmigen Querschnitts jedes Drahtes ist zur Innenseite der Trommel gerichtet. Bei diesem bekannten Drehsieb sind eine Vielzahl von Tragteilen, d. h. Rippen vorgesehen, die entlang des Außenumfangs der Trommel angeordnet sind.

Die US 32 75 150 beschreibt ein Drehsieb mit einer Siebtrommel, die oberhalb ihrer Drehachse gelagert ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Drehsieb zu schaffen, bei dem keine Verstopfung des Siebes durch faseriges Material auftritt.

Gemäß der Erfindung wird ein teilweise eintauchendes Drehsieb zum Trennen von Flüssigkeiten und Feststoffen mit einer Trommel angegeben, die um eine im wesentlichen horizontale Achse drehbar montiert ist und die zumindest teilweise von einer Vielzahl von beabstandeten Drähten mit keilförmigem Querschnitt sowie einer Vielzahl von Tragelementen gebildet wird, welche quer zu den Drähten verlaufen und diese verbinden, wobei

a) die Drähte in Umfangsrichtung um die Trommel verlaufen,
b) die Basis des keilförmigen Querschnittes jedes Drahtes zur Innenseite der Trommel gerichtet ist,
c) die Tragteile um den Umfang der Trommel im Abstand von mindestens 75 mm zwischen jedem Paar von benachbarten Tragteilen angeordnet sind,
d) Hebesprossen entlang des Innenumfangs der Trommel voneinander beabstandet vorgesehen sind,
e) eine Feststoff-Sammel- und Austrag-Einrichtung im Inneren der Trommel zum Sammeln von Feststoff vorgesehen ist, der von den Hebesprossen hinunterfällt, und
f) die Dicke jedes Tragteiles in radialer Richtung der Trommel gemessen, nicht weniger als 15 mm beträgt.

Beim erfindungsgemäßen Drehsieb erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen den jeweiligen Paaren von benachbarten Drähten nicht größer als die Breite der Basis eines jeden solchen Drahtes und wenn das Verhältnis der Dicke eines jeden solchen Drahtes, in radialer Richtung der Trommel gemessen, zur Breite der Basis eines jeden solchen Drahtes nicht weniger als 2 : 1 beträgt.

Um die Nachteile auszuräumen, die bei herkömmlichen Halterungs- und Antriebseinrichtungen auftreten, kann die Trommel mindestens teilweise in einem Lager gelagert sein, das höher als die Drehachse der Trommel oder außerhalb der Trommel auf dieser Drehsiebes liegt. Das Lager ist vorzugsweise ein Rad, das in Kontakt mit der Innenoberfläche der Trommel ist. Die Trommel kann zumindest teilweise von einem Axiallager gelagert sein, das außerhalb der Trommel an einem Ende der Trommel montiert ist, und das Axiallager kann drehbar ein Teil der Trommel lagern, das über eine Antriebseinrichtung mit einem Motor verbunden ist, um die Trommel über den Motor in Drehung zu versetzen, wobei das Ende der Trommel mit einer Barriere versehen ist, die ein Hindurchfließen der Flüssigkeit verhin dert.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Dreh siebes, gesehen von seinem Einlaßende in Richtung I-I in Fig. 4;

Fig. 2 einen vertikalen Axialschnitt durch das Sieb;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Siebes, gesehen von dem dem Einlaßende gegenüberliegenden Ende in der Rich tung III-III in Fig. 4 und

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Sieb von oben in der Rich tung IV-IV in Fig. 1.

Das Sieb ist im wesentlichen eine drehbare Trommel, die aus einer Vielzahl von parallelen keilförmigen Drähten oder Keil drähten, die in Umfangsrichtung um die Trommel verlaufen, und einer Vielzahl von Trag- oder stützteilen aufgebaut ist, die sich in Längsrichtung der Trommel erstrecken. Der Klar heit halber sind die einzelnen Keildrähte in der Zeichnung nicht dargestellt, abgesehen von der Andeutung mit dem Bezugs zeichen 10 in Fig. 4. Bei dieser Ausführungsform haben sowohl der Durchmesser als auch die axiale Länge der Trommel einen Wert von ungefähr 1,5 m, und die Trommel ist zum Sieben von Feststoffen aus Abwässern vorgesehen. Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß die Größe und der Abstand der Keildrähte von der Art des zu siebenden Materials abhängen wird. In diesem Anwendungsfall haben die Keildrähte eine Basisbreite von 4,8 mm, eine Höhe von der Basis zum Scheitel des Keiles von ungefähr 10 mm, und sie sind in einem Abstand von 2,5 mm an geordnet.

Die Trommel ist mit im wesentlichen herkömmlichen Hebespros sen versehen, von denen eine in Fig. 1 und 2 mit dem Bezugs zeichen 11 bezeichnet ist, wobei vier derartige Hebesprossen in gleichen Abständen um den Umfang der Trommel angeordnet sind und sich in radialer Richtung ins Innere der Trommel über eine Länge von 100 mm erstrecken, wie es herkömmlicher Praxis entspricht. Die Trommel ist weiterhin gemäß Fig. 1 und 2 mit einem Sammeltrog 12 versehen, der unterhalb des höch sten Punktes der Trommel angeordnet ist, um Feststoffe zu sammeln, die von den Hebesprossen herunterfallen und um ihren Austrag mit entsprechenden Mitteln zu erleichtern, wie es gemäß dem Anwendungszweck der Trommel erwünscht ist.

Die Trommel ist an einem Ende offen, wie sich aus der Darstel lung gemäß Fig. 1 ergibt, und am gegenüberliegenden Ende, wie es Fig. 3 zeigt, mit einer Endplatte oder Stirnplatte 13 voll ständig geschlossen. Das Einlaßende der Trommel ist von einer Wand 14 umgeben, die abgedichtet an der Trommel angebracht sein kann, und zwar mit einer herkömmlichen Neoprendichtung, um zu verhindern, daß die zu siebende Aufschlämmung an der Außenseite des Siebes vorbeifließt. Die Wand 14 weist Öffnungen 15, 16 auf, die Überläufe bilden und den Maximalpegel 17 der Aufschlämmung in der Trommel auf eine Höhe unterhalb der Drehachse 18 der Trommel begrenzen. Somit kann die Sieban ordnung an einem Ende eines Kanals montiert werden, der die zu siebende Aufschlämmung fördert, so daß die Aufschlämmung ständig teilweise die Trommel füllt und von der Trommel gesiebt wird.

Zur Ausübung der Siebwirkung ist die Trommel um eine hori zontale Drehachse 18 über einen Motor 19 drehbar. Da die Keildrähte in Umfangsrichtung um die Trommel und nicht in Längsrichtung der Trommel verlaufen, bilden sie keine sich durch die Aufschlämmung bewegenden, festen Flächen, um die sich Fasermaterialien in der Aufschlämmung herumwickeln werden. Versuche haben gezeigt, daß die Aufschlämmung die Tendenz hat, von den glatten Innenflächen der Keildrähte bis zu einem gewissen Grade angehoben zu werden, so daß die Aufschlämmung kontinuierlich längs eines Teiles der Länge der Keildrähte strömt, wenn diese sich aus der Aufschläm mung nach oben bewegen, so daß der Kontakt zwischen der Aufschlämmung und den Keildrähten und damit die Effizienz des Siebes verbessert werden.

Die Keildrähte sind teilweise von den Hebesprossen 11 getra gen, die mit den Innenflächen der Keildrähte verschweißt sind, und zusätzlich von in Längsrichtung verlaufenden Trag schienen, beispielsweise Tragschienen 20 gemäß Fig. 1 und 2, von denen jeweils eine im halben Abstand zwischen jedem Paar von Hebesprossen 11 angeordnet ist. Der Abstand zwi schen benachbarten Hebesprossen 11 und Tragschienen 20 beträgt somit ungefähr 590 mm. Es hat sich herausgestellt, daß ein derartiger Abstand nicht weniger als 75 mm sein sollte, um ein Verstopfen des Siebes durch das Herumwickeln von Fasern um die Längskörper zu verhindern, welche sich durch die Auf schlämmung bewegen, wenn sich das Sieb dreht. Wenn in Längs richtung des Siebes verlaufende Körper in dichterem Abstand angeordnet sind als beispielsweise dann, wenn logitudinale Keildrähte verwendet werden, hat sich herausgestellt, daß das Sieb rasch verstopfen und die Siebwirkung sehr gering sein wird. Um das Herumwickeln weiter zu reduzieren, sollten die in Längsrichtung verlaufenden Teile, das heißt die Hebe sprossen 11 und die Tragschienen 20, in radialer Richtung der Trommel gemessen Licht weniger als 15 mm dick sein. Die Hebesprossen haben notwendigerweise eine viel größere Tiefe, in radialer Richtung der Trommel gemessen, und die Tragschienen 20 sollten ebenfalls mindestens eine Dicke von 15 mm haben. Ein derartiger Abstand und eine solche Dicke verhindern in erheblichem Maße das Herumwickeln von Fasern, die man üblicherweise in Abwässer- und industriellen Auf schlämmungen findet. Es hat sich als möglich herausgestellt, die Tragschienen gemäß der Erfindung an der Innenseite der Trommel zu montieren, wie es Fig. 1 zeigt, wo sie in bequemer Weise quer an den Basisflächen der Keildrähte angeschweißt werden können.

Wegen der Wirksamkeit des Siebes, die sowohl aus der Bestän digkeit gegenüber dem Verstopfen durch das Herumwickeln oder Festlegen von Fasern als auch der Siebwirkung resultiert, die durch das Strömen der Aufschlämmung längs der Keildrähte bei der Drehung des Siebes gewonnen wird, hat es sich als möglich herausgestellt, die Geschwindigkeit des Siebes unter die Geschwindigkeiten zu reduzieren, die bei herkömmlichen Sieben verwendet wurden. Bei diesem Anwendungsfall werden der Motor und die Übertragungs- oder Antriebseinrichtung des Siebes vorzugsweise so gewählt, daß sie eine Trommelwand geschwindigkeit von 25 cm/s liefern oder, in diesem Falle, eine Drehzahl von ungefähr 3,2 min^-1. Dies vereinfacht die Konstruktion oder Ausbildung der Dichtung zwischen der Trom mel und der vorderen Wand 14 erheblich und ermöglicht die Verwendung von herkömmlichen Dichtungen, die für niedrige Relativgeschwindigkeiten geeignet sind.

Die Realisierung und Einfachheit der Installation des Siebes wird auch dadurch verbessert, daß man das Sieb in der Weise montiert, daß keine innere, axiale Welle erforderlich ist. Das Sieb ist teilweise von einer axialen Welle 21, die sich von der geschlossenen Stirnplatte 13 des Siebes nach außen erstreckt und von einem an einem Rahmenteil 23 montierten Lager gelagert ist, und einem Paar von Rollen oder Rädern 24 und 25 gelagert, die am nicht dargestellten Tragrahmen ein stellbar montiert sind und das Einlaßende des Siebes von innen lagern. Gewünschtenfalls kann das Sieb ganz von Rollen oder Rädern 24, 25 gelagert sein, so daß die Lagerungsein richtung des Siebes sich vollständig über der Rotations achse des Siebes und dem Pegel der Aufschlämmung im Inneren des Siebes befindet. Den Rollen oder Rädern 24, 25 ist eine Mitläuferrolle oder Spannrolle 26 zugeordnet, die von einer Federvorspannungseinrichtung 27 nach unten auf die Außen seite des Siebes vorgespannt ist, um zu verhindern, daß sich das Sieb von den Rollen oder Rädern 24, 25 abhebt.

Bei dieser Ausführungsform wird die Welle 21 auch zum Antrieb des Siebes verwendet. Die Welle 21 trägt eine Riemenscheibe 28, die so angeordnet ist, daß sie mit jeder geeigneten Übertragungs- oder Antriebseinrichtung, wie zum Beispiel einer Kette oder einem Zahnriemen 29, über den Motor 19 antreibbar ist. Die Riemenscheibe 28 und die Übertragungseinrichtung 29 können, falls erwünscht, in einem Gehäuse eingeschlossen sein, um einen weiteren Schutz gegenüber dem Eintritt einer zu siebenden Aufschlämmung oder anderen Flüssigkeiten zu bieten. Dies Trommel dreht sich somit um eine Achse, die im wesent lichen horizontal ist. Der Ausdruck "im wesentlichen horizon tal" soll auch solche Neigungen der Achse einschließen, die nicht genau horizontal sind.

Mit derartiger Montage, Halterung und Antrieb des Siebes wird das Problem des Eintauchens des Siebes in die Aufschläm mung stark vereinfacht, wobei das Erfordernis entfällt, die Lagerungs- und Antriebseinrichtung gegenüber der Aufschläm mung zu schützen. Das Sieb ist außerdem mit einer darüber angeordneten Wasch-Sprüh-Einrichtung 30 herkömmlicher Bauart versehen.

Claims

1. Teilweise eintauchendes Drehsieb zum Trennen von Flüssigkeiten und Feststoffen mit einer Trommel, die um eine im wesentlichen horizontale Achse drehbar montiert ist und mindestens teilweise von einer Vielzahl von beabstandeten Drähten mit keilförmigem Querschnitt und einer Vielzahl von Tragteilen gebildet wird, die in Querrichtung der Drähte verlaufen und diese verbinden, wobei

a) die Drähte (10) in Umfangsrichtung um die Trommel verlaufen,
b) die Basis des keilförmigen Querschnitts jedes Drahtes (10) zur Innenseite der Trommel gerichtet ist,
c) die Tragteile (20) um den Umfang der Trommel in einem Abstand von mindestens 75 mm zwischen jedem Paar von benachbarten Tragteilen (20) angeordnet sind,
d) Hebesprossen (11) entlang des Innenumfangs der Trommel voneinander beabstandet vorgesehen sind,
e) eine Feststoff-Sammel- und Austrag-Einrichtung (12) im Inneren der Trommel zum Sammeln von Feststoff vorgesehen ist, der von den Hebesprossen (11) hinunterfällt, und
f) die Dicke jedes Tragteiles (20), in radialer Richtung der Trommel gemessen, nicht weniger als 15 mm beträgt.

2. Drehsieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragteile (20) in Längsrichtung im Inneren der Trommel montiert sind.

3. Drehsieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen jedem Paar von benachbarten Drähten (10) nicht größer ist als die Breite der Basis eines jeden derartigen Drahtes (10).

4. Drehsieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Tiefe jedes Drahtes (10), in radialer Richtung der Trommel gemessen, und der Breite der Basis des Drahtes nicht weniger als 2:1 beträgt.

5. Drehsieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel mindestens teilweise in einem Lager gelagert ist, das höher als die Drehachse der Trommel oder außerhalb der Trommel auf dieser Drehachse liegt.

6. Drehsieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager ein Rad (24, 25) aufweist, das mit der Innenoberfläche der Trommel in Kontakt ist.

7. Drehsieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel zumindest teilweise durch ein Axiallager (22) gelagert ist, das außerhalb der Trommel an einem Ende derselben montiert ist.

8. Drehsieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallager (22) ein Teil (28) der Trommel drehbar lagert, das mit einem Motor (19) über eine Übertragungseinrichtung (29) zur Drehung der Trommel durch den Motor (19) verbunden ist, und daß das Ende der Trommel mit einer Barriere versehen ist, die das Durchströmen von Flüssigkeit verhindert.