EP0806245A1 - Schneckenzentrifuge mit Fliehkraft-Ventil - Google Patents

Schneckenzentrifuge mit Fliehkraft-Ventil Download PDF

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EP0806245A1
EP0806245A1 EP97106703A EP97106703A EP0806245A1 EP 0806245 A1 EP0806245 A1 EP 0806245A1 EP 97106703 A EP97106703 A EP 97106703A EP 97106703 A EP97106703 A EP 97106703A EP 0806245 A1 EP0806245 A1 EP 0806245A1
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drum
centrifuge
centrifugal
liquid
end wall
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Bernward Feldkamp
Reinhold Boden
Brigitta Steden
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Baker Hughes Deutschland GmbH
Original Assignee
Deutz AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/04—Periodical feeding or discharging; Control arrangements therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
    • B04B2001/2083—Configuration of liquid outlets

Definitions

  • the invention relates to a centrifuge, in particular a screw centrifuge for separating solid-liquid mixtures with a rotatably mounted drum casing and a screw conveyor rotatable therein with a different speed, and with liquid discharge openings arranged in the end wall of the centrifuge drum and with solids discharge openings at the other end of the centrifuge drum.
  • Solid-bowl screw centrifuges have a device for the central feeding of the solid-liquid mixture to be separated into the centrifuge drum as well as outlet openings for the discharge of the separated light and heavy substances.
  • a plurality of liquid discharge openings distributed around the circumference are arranged in the end wall of the centrifuge drum, and the other, usually conically tapered drum end also has discharge openings distributed around the circumference through which the discharge screw feeds solid transported within the drum and largely freed from the liquid is discharged.
  • a liquid ring is formed during the operation of such a screw centrifuge within the centrifuge drum, the inside diameter of which is determined by the radial arrangement of the liquid discharge openings, which are evenly distributed around the circumference of the drum end wall, or by the height of radially adjustable weir washers is determined by their Adjustment of the liquid level or the pond depth can be changed.
  • a speed is then reached when the centrifuge drum runs out, at which the centrifugal force becomes lower than the gravitational force with the result that the liquid ring forming in the centrifuge drum collapses and the filling level of the liquid inside the centrifuge drum extends beyond the solids discharge openings, so that at these openings, even if only briefly, liquid is discharged in an undesirable manner in gushing manner.
  • the invention is therefore based on the object to avoid these disadvantages and to provide a screw centrifuge, in the start-up and shutdown process of which there are no longer problems which result from the amount of liquid present or remaining in the centrifuge drum, in particular the problem of the escape of liquid to the Solids discharge openings during the shutdown process.
  • the invention is based on the idea of making the liquid ring in the centrifuge described above or remaining in the centrifuge, which leads to problems during the start-up and shutdown process of the centrifuge, to disappear in the start-up and shutdown phase.
  • at least one drum emptying opening is arranged radially outside the liquid drain openings in the drum end wall, preferably several drum emptying openings are arranged radially outside of the liquid drain openings in order to completely empty the remaining centrifuge liquid from the remaining centrifuge can.
  • centrifugal valve of the screw centrifuge according to the invention thus acts in exactly the opposite way to e.g. B. with plate separators used return valves that open the discharge openings for the heavy phase at high speed of the separator due to high centrifugal force and product load, while exactly the opposite, closes the integrated centrifugal valve in the screw centrifuge according to the invention with occurring high centrifugal force.
  • the closure body of the centrifugal valve can consist of a piston slide, which can be inserted into and into a radially inside the drum emptying opening on the blind bore which is located in the drum end wall this can be moved back and forth like a piston under the influence of the force of a spring and the centrifugal force built up in the centrifuge mode and thereby releases or closes the crossing drum emptying opening.
  • the spring is preferably a biased compression spring arranged in the drum end wall radially outside the drum emptying opening, e.g. B.
  • the clamping force which builds up the counterforce to the centrifugal centrifugal force, is matched to the opening speed at which the valve spool is moved radially inward and thereby releases the respective piston emptying opening when the centrifuge is being shut down.
  • the drum emptying openings are kept open under the action of the spring-loaded centrifugal valve body until a certain operating speed is reached, so that the start-up of the screw centrifuge or the acceleration of the rotor is not impeded by a remaining amount of liquid remaining in the drum.
  • the screw centrifuge according to the invention has a drum casing 10 with a screw conveyor coaxially arranged therein with screw spirals 11, which rotates in the same direction of rotation as the centrifuge drum 10, but at a different speed.
  • the solid-liquid mixture to be dewatered such.
  • B. the sewage sludge is introduced into the centrifuge drum via the central feed tube 12.
  • a liquid ring forms under the influence of the centrifugal force inside the centrifuge drum 10, from which the heavy substances are transported to the right with the aid of the screw conveyor 11 and conveyed via the mostly conical drum end to the solid discharge openings (not shown in FIG.
  • the closure body of the centrifugal valve 18 consists of a piston slide 19 which, after the position in FIG. 2, is struck at its bottom dead center and according to FIG. 3 at its top dead center.
  • the piston slide 19 can be inserted into a blind bore 17 which is located radially inside the drum emptying opening 16 and in this in the drum end wall and in this under the action of the force of a spring 20 and that in centrifugal operation the centrifugal force built up can be moved back and forth like a piston, whereby it clears the crossing drum emptying opening 16 according to FIG. 3 or closes it according to FIG. 2.
  • the spring 20 is a prestressed compression spring arranged in the drum end wall 14 radially outside the drum emptying opening 16, the tension force of which builds up the counterforce to the centrifugal centrifugal force is matched to that Opening speed at which the valve spool 19 is moved radially inwards and thereby releases the drum emptying opening 16 when the centrifuge is being moved down. That is, when the screw centrifuge is switched off, the speed of the centrifuge drum 10 decreases to a standstill and thus the centrifugal force also decreases.
  • FIG. 3 shows this open position of the centrifugal force valves 18 arranged according to the invention.
  • the piston slides 19 only move radially outwards from a certain drum speed and only then close the drum emptying openings 16 when the centrifuge is restarted.
  • valve spring 20 engaging on the piston rod 21 of the piston slide 19 is supported with its radially outer end in a cap-shaped locking screw 22 which is in the end face of the drum end wall 14 from Circumference radially to the centrifuge axis is screwed.
  • the radially outer head of this cap-shaped locking screw advantageously has a through hole 23 for liquid drain and for self-cleaning of the centrifugal valve with self-cleaning of the turns of the helical spring 20.
  • the piston valve 19 of the centrifugal valve 18 has a secure stop both at bottom dead center (FIG. 2) and at top dead center (FIG. 3), so that a stable valve position is established both in the closed state and in the open state of the valve .
  • the part of the sliding body 19, which is cylindrical in the exemplary embodiment is pressed against the guide surface by the pressure prevailing in the centrifuge drum 10, so that the remaining gap 24 between the piston slide 19 and the wall of the blind bore 17 is practically reduced to zero, as can be clearly seen in FIG. 4 leaves.

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  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Um zur Trennung von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen eine Schneckenzentrifuge zu schaffen, bei deren Anfahrvorgang und Abfahrvorgang keine Probleme mehr auftreten, die von der in der Zentrifugentrommel befindlichen bzw. verbliebenen Flüssigkeitsmenge herrühren, insbesondere das Problem des Austretens von Flüssigkeit an den Feststoff-Austragsöffnungen beim Abfahrvorgang, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, in der Trommel-Stirnwand 14 der Schneckenzentrifuge radial außerhalb der Flüssigkeits-Ablauföffnungen 13 wenigstens eine Trommel-Entleerungsöffnung 16 anzuordnen, die von einer Bohrung 17 radial durchkreuzt ist, in der ein Fliehkraft-Ventil 18 eingeführt ist mit einem federbelasteten Verschlußkörper 19 in der Weise, daß der Verschlußkörper bei hoher Trommeldrehzahl (Betriebsdrehzahl) die Trommel-Entleerungsöffnung 16 verschließt und bei niedriger Trommeldrehzahl die Entleerungsöffnung 16 öffnet. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge, insbesondere Schneckenzentrifuge zur Trennung von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen mit einem drehbar gelagerten Trommelmantel und einer darin mit abweichender Drehzahl rotierbaren Förderschnecke und mit in der Stirnwandung der Zentrifugentrommel angeordneten Flüssigkeits-Ablauföffnungen und mit Feststoff-Austragsöffnungen am anderen Ende der Zentrifugentrommel.
  • Vollmantel-Schneckenzentrifugen haben eine Einrichtung zum zentralen Zuführen des zu trennenden Feststoff-Flüssigkeitsgemisches in die Zentrifugentrommel sowie Auslaßöffnungen für den Austrag der voneinander getrennten leichten und schweren Stoffe. Zum Ablauf der von den Feststoffen befreiten Flüssigkeit sind in der Stirnwandung der Zentrifugentrommel mehrere um den Umfang verteilte Flüssigkeits-Ablauföffnungen angeordnet, und das andere, meist konisch verjüngte Trommelende weist an seiner Peripherie ebenfalls um den Umfang verteilte Austragsöffnungen auf, durch welche der von der Förderschnecke innerhalb der Trommel transportierte und von der Flüssigkeit weitgehend befreite Feststoff ausgetragen wird.
  • Wie z. B. aus Fig. 1der DE-OS 40 33 070 gut zu ersehen, bildet sich beim Betrieb einer solchen Schneckenzentrifuge innerhalb der Zentrifugentrommel ein Flüssigkeitsring aus, dessen Innendurchmesser von der radialen Anordnung der um den Umfang der Trommelstirnwand gleichmäßig verteilten Flüssigkeits-Ablauföffnungen bzw. von der Höhe radial einstellbarer Wehrscheiben bestimmt ist, durch deren Verstellung das Flüssigkeitsniveau bzw. die Teichtiefe verändert werden kann. Beim Abstellen der Schneckenzentrifuge (Abfahrvorgang) verringert sich die Drehzahl der Zentrifugentrommel bis zum Stillstand und damit verringert sich auch die Zentrifugalkraft. Es wird dann beim Auslaufen der Zentrifugentrommel eine Drehzahl erreicht, bei der die Zentrifugalkraft niedriger wird als die Gravitationskraft mit der Folge, daß der in der Zentrifugentrommel sich ausbildende Flüssigkeitsring zusammenbricht und der Füllstand der Flüssigkeit innerhalb der Zentrifugentrommel über die Feststoff-Austragsöffnungen hinausreicht, so daß an diesen Öffnungen, wenn auch nur kurzfristig, in unerwünschter Weise schwallartig auch Flüssigkeit ausgetragen wird.
  • Aber auch dann, wenn wie in der DE-OS 40 33 070 vorgeschlagen beim Abfahrvorgang der Schneckenzentrifuge die Wehrscheiben der Flüssigkeits-Ablauföffnungen radial nach außen verstellt werden, um möglichst schnell die Teichtiefe des Flüssigkeitsringes zu reduzieren, verbleibt immer noch eine erhebliche Restmenge an Flüssigkeit in der Zentrifugentrommel, d. h. der an der Trommelinnenwandung verbliebene Flüssigkeitsring bricht vor dem Betriebsstillstand schlagartig zusammen und er kann in unerwünschter Weise die Trommel an der Feststoff-Austragsseite verlassen. Umgekehrt erhöht beim Wiederanfahren der Schneckenzentrifuge die in der Zentrifugentrommel verbliebene Flüssigkeit das Trägheitsmoment des Rotors und erschwert damit die Beschleunigung der in Rotation zu versetzenden Massen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Schneckenzentrifuge zu schaffen, bei deren Anfahrvorgang und Abfahrvorgang keine Probleme mehr auftreten, die von der in der Zentrifugentrommel befindlichen bzw. verbliebenen Flüssigkeitsmenge herrühren, insbesondere das Problem des Austretens von Flüssigkeit an den Feststoff-Austragsöffnungen beim Abfahrvorgang.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung beruht auf der Idee, bei Schneckenzentrifugen den oben beschriebenen in der Zentrifuge befindlichen bzw. verbliebenen Flüssigkeitsring, der während des Anfahr- und Abfahrvorganges der Zentrifuge zu Problemen führt, in der Anfahr- und Abfahrphase zum Verschwinden zu bringen. Bei der erfindungsgemäßen Schneckenzentrifuge ist nämlich in der Trommelstirnwand radial außerhalb der Flüssigkeits-Ablauföffnungen wenigstens eine Trommel-Entleerungsöffnung angeordnet, vorzugsweise sind radial außerhalb der Flüssigkeits-Ablauföffnungen mehrere gleichmäßig um den Umfang verteilte Trommel-Entleerungsöffnungen angeordnet, um die Zentrifugentrommel vollständig von verbliebener Restflüssigkeit entleeren zu können. Diese in der Trommelstirnwandung angeordneten Trommel-Entleerungsöffnungen sind jeweils von einer Bohrung radial durchkreuzt, in der jeweils ein Fliehkraft-Ventil eingeführt ist mit einem federbelasteten Ventilkörper bzw. Verschlußkörper in der Weise, daß der Verschlußkörper bei hoher Trommeldrehzahl (Betriebsdrehzahl) die Trommel-Entleerungsöffnung jeweils verschließt und bei niedriger Trommeldrehzahl die Entleerungsöffnung öffnet. Das Fliehkraft-Ventil der erfindungsgemäßen Schneckenzentrifuge wirkt also genau umgekehrt wie z. B. bei Teller-Separatoren angewandte Rücklaufventile, die bei hoher Drehzahl des Separators infolge hoher Fliehkraft und Produktbelastung die Austragsöffnungen für die schwere Phase öffnen, während genau konträr dazu bei der erfindungsgemäßen Schneckenzentrifuge mit auftretender hoher Fliehkraft das integrierte Fliehkraft-Ventil schließt.
  • Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung kann der Verschlußkörper des Fliehkraft-Ventils aus einem Kolbenschieber bestehen, der in eine radial innerhalb der Trommel-Entleerungsöffnung an diese in der Trommelstirnwand ansetzende Sackbohrung einführbar ist und in dieser unter Einwirkung der Kraft einer Feder sowie der im Zentrifugenbetrieb aufgebauten Fliehkraft kolbenartig hin- und herfahrbar ist und dabei die kreuzende Trommel-Entleerungsöffnung freigibt oder verschließt. Dabei ist die Feder vorzugsweise eine in der Trommelstirnwandung radial außerhalb der Trommel-Entleerungsöffnung angeordnete vorgespannte Druckfeder, z. B. Schraubenlinienfedern, deren Spannkraft, welche die Gegenkraft zur Zentrifugen-Fliehkraft aufbaut, abgestimmt ist auf die Öffnungsdrehzahl, bei welcher der Ventil-Kolbenschieber radial nach innen bewegt wird und dabei die jeweilige Kolben-Entleerungsöffnung beim Abfahrvorgang der Zentrifuge freigibt.
  • Beim Abfahrvorgang der Schneckenzentrifuge, d. h. ab Erreichen einer bestimmten erniedrigten Drehzahl der Zentrifugentrommel bis zum Stillstand verringert sich die Zentrifugalkraft, die auf den Verschlußkörper des Fliehkraft-Ventils einwirkt, so daß sich der Verschlußkörper infolge der Kraft der gespannten Druckfeder radial nach innen bewegt und dabei die Trommel-Entleerungsöffnung bzw. die um den Umfang verteilten mehreren Öffnungen mehr oder weniger schlagartig freigibt, so daß die Zentrifugentrommel von restlicher verbliebener Flüssigkeitsmenge entleert wird und die Gefahr des unerwünschten Herausschwappens dieser restlichen Flüssigkeitsmenge an den Feststoff-Austragsöffnungen nicht mehr gegeben ist. Umgekehrt werden beim Anfahrvorgang die Trommel-Entleerungsöffnungen unter Einwirkung der federbelasteten Fliehkraft-Ventilkörper bis zum Erreichen einer bestimmten Betriebsdrehzahl offen gehalten, so daß das Anfahren der Schneckenzentrifuge bzw. das Beschleunigen des Rotors durch eine in der Trommel verbliebene restliche Flüssigkeitsmenge nicht behindert ist.
  • Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1:
    den Längsschnitt durch eine Schneckenzentrifuge zur Trennung von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen ausschnittsweise im Bereich des Trommelendes, an welchem die von den Feststoffen befreite Flüssigkeit (Zentrat) aus der Zentrifugentrommel abläuft;
    Fig. 2:
    vergrößert herausgezeichnet aus Fig. 1 das in der Peripherie der Stirnwandung der Zentrifugentrommel angeordnete Fliehkraft-Ventil zur Trommelentleerung in geschlossener Ventilstellung;
    Fig. 3:
    das Fliehkraft-Ventil der Fig. 2 in der die Trommel-Entleerungsöffnung freigebenden Ventilstellung, und
    Fig. 4.:
    ausschnittsweise den Querschnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 2.
  • Wie Fig. 1 zeigt, weist die erfindungsgemäße Schneckenzentrifuge einen Trommelmantel 10 mit darin koaxial angeordneter mit Schneckenwendeln 11 versehener Förderschnecke auf, die in gleicher Drehrichtung wie die Zentrifugentrommel 10, aber mit von dieser abweichender Drehzahl rotiert. Das zu entwässernde Feststoff-Flüssigkeitsgemisch wie z. B. der Klärschlamm wird in die Zentrifugentrommel über das zentrale Zuführungsrohr 12 eingeführt. Beim Betrieb der Schneckenzentrifuge bildet sich unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft innerhalb der Zentrifugentrommel 10 ein Flüssigkeitsring aus, aus dem die schweren Stoffe mit Hilfe der Förderschnecke 11 nach rechts transportiert und über das meistens konische Trommelende zu den in Fig. 1 nicht dargestellten Feststoff-Austragsöffnungen gefördert werden, während die von den Feststoffen befreite Flüssigkeit (Zentrat) aus der Zentrifugentrommel über Flüssigkeits-Ablauföffnungen 13 abläuft, die in der am linken Trommelende angebrachten Trommelstirnwandung 14 gleichmäßig um den Umfang verteilt angeordnet sind. Der Innendurchmesser des sich in der Zentrifugentrommel 10 ausbildenden Flüssigkeitsringes wird durch die Höhenstellung der die Flüssigkeits-Ablauföffnungen 13 außen teilweise abdeckenden Wehrscheiben 15 bestimmt.
  • Nach dem Abfahren der Schneckenzentrifuge verbleibt innerhalb der Zentrifugentrommel 10 in jedem Fall eine restliche Flüssigkeit erheblicher Menge, die sowohl beim Abfahrvorgang als auch beim Wiederanfahren der Schneckenzentrifuge die oben geschilderten Probleme bereitet.
  • Diese Probleme werden dadurch beseitigt, daß bei der erfindungsgemäßen Schneckenzentrifuge in der Trommelstirnwand 14 radial außerhalb der Flüssigkeits-Ablauföffnungen 13 wenigstens eine, vorzugsweise mehrere um den Umfang verteilte Trommel-Entleerungsöffnungen 16 angeordnet sind, die jeweils von einer Bohrung 17 radial durchkreuzt sind, in der jeweils ein Fliehkraft-Ventil 18 eingeführt ist mit einem federbelasteten Verschlußkörper in der Weise, daß der Verschlußkörper bei hoher Trommeldrehzahl (Betriebsdrehzahl) die Trommel-Entleerungsöffnung 16 verschließt und bei niedriger Trommeldrehzahl die Entleerungsöffnung 16 öffnet. In Fig. 1 ist das Fliehkraft-Ventil 18 in seiner die Trommel-Entleerungsöffnung 16 verschließenden Stellung gezeichnet, und in dieser Stellung ist das Ventil 18 in Fig. 2 vergrößert herausgezeichnet. In Fig. 3 ist das Fliehkraft-Ventil 18 in seiner die Trommel-Entleerungsöffnung 16 öffnenden Stellung herausgezeichnet.
  • Wie deutlich in den Fig. 2 bis 4 zu erkennen, besteht der Verschlußkörper des Fliehkraft-Ventils 18 aus einem Kolbenschieber 19, der nach Stellung in Fig. 2 in seinem unteren Totpunkt und nach Fig. 3 in seinem oberen Totpunkt angeschlagen ist. Der Kolbenschieber 19 ist in eine radial innerhalb der Trommel-Entleerungsöffnung 16 an diese in der Trommelstirnwand ansetzende Sackbohrung 17 einführbar und in dieser unter Einwirkung der Kraft einer Feder 20 sowie der im Zentrifugenbetrieb aufgebauten Fliehkraft kolbenartig hin- und herfahrbar, wobei er die kreuzende Trommel-Entleerungsöffnung 16 nach Fig. 3 freigibt bzw. nach Fig. 2 verschließt.
  • Wie in den Fig. 2 und 3 gut erkennbar, ist die Feder 20 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine in der Trommelstirnwandung 14 radial außerhalb der Trommel-Entleerungsöffnung 16 angeordnete vorgespannte Druckfeder, deren Spannkraft, welche die Gegenkraft zur Zentrifugen-Fliehkraft aufbaut, abgestimmt ist auf die Öffnungsdrehzahl, bei welcher der Ventil-Kolbenschieber 19 radial nach innen bewegt wird und dabei die Trommel-Entleerungsöffnung 16 beim Abfahrvorgang der Zentrifuge freigibt. D. h.: Beim Abstellen der Schneckenzentrifuge verringert sich die Drehzahl der Zentrifugentrommel 10 bis zum Stillstand und damit verringert sich auch die Zentrifugalkraft. Es wird dann beim Auslaufen der Zentrifugentrommel 10 eine Drehzahl erreicht, bei der die Zentrifugalkraft niedriger wird als die Gravitationskraft mit der Folge, daß der in der Zentrifugentrommel sich ausbildende Flüssigkeitsring zusammenbricht. Dieser zusammenbrechende Flüssigkeitsring schafft aber bei der erfindungsgemäßen Schneckenzentrifuge nicht mehr die oben geschilderten Probleme, weil in diesem Stadium des Zentrifugenbetriebes die Kolbenschieber 19 der um den Umfang verteilten Fliehkraft-Ventile radial nach innen bewegt werden und damit die um den Umfang verteilten Trommel-Entleerungsöffnungen 16 freigeben, über welche die auslaufende Zentrifugentrommel 10 restlos von Flüssigkeit entleert wird. Diese Offenstellung der erfindungsgemäß angeordneten Fliehkraft-Ventile 18 zeigt die Fig. 3. Umgekehrt bewegen sich die Kolbenschieber 19 erst ab einer bestimmten Trommeldrehzahl radial nach außen und sie verschließen erst dann die Trommel-Entleerungsöffnungen 16 beim Wiederanfahren der Zentrifuge.
  • Die Fig. 2 und 3 lassen auch erkennen, daß die an der Kolbenstange 21 des Kolbenschiebers 19 angreifende Ventilfeder 20 mit ihrem radial außen liegenden Ende in einer kappenförmigen Verschlußschraube 22 abgestützt ist, die in die Stirnseite der Trommel-Stirnwandung 14 vom Umfang her radial zur Zentrifugenachse liegend eingeschraubt ist. Der radial außen liegende Kopf dieser kappenförmigen Verschlußschraube weist mit Vorteil eine Durchgangsbohrung 23 zum Flüssigkeitsabfluß und zur Selbstreinigung des Fliehkraft-Ventils mit Selbstreinigung der Windungen der Schraubenlinienfeder 20 auf.
  • Der Kolbenschieber 19 des Fliehkraft-Ventils 18 hat sowohl im unteren Totpunkt (Fig. 2) als auch im oberen Totpunkt (Fig. 3) einen sicheren Anschlag, so daß sich sowohl im geschlossenen Zustand als auch im geöffneten Zustand des Ventiles eine stabile Ventilposition einstellt. Zusätzlich wird der im Ausführungsbeispiel zylindrische Teil des Schiebekörpers 19 durch den in der Zentrifugentrommel 10 herrschenden Druck gegen die Führungsfläche gepreßt, so daß der verbleibende Restspalt 24 zwischen Kolbenschieber 19 und Wandung der Sackbohrung 17 praktisch bis auf Null reduziert wird, wie Fig. 4 gut erkennen läßt.
  • Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, die Flüssigkeits-Ablauföffnungen 13 und die Trommel-Entleerungsöffnungen 16 samt Fliehkraft-Ventilen 18 miteinander zu kombinieren bzw. zu vereinigen.

Claims (6)

  1. Zentrifuge, insbesondere Schneckenzentrifuge zur Trennung von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen mit einem drehbar gelagerten Trommelmantel (10) und einer darin mit abweichender Drehzahl rotierbaren Förderschnecke (11) und mit in der Stirnwandung (14) der Zentrifugentrommel angeordneten Flüssigkeits-Ablauföffnungen (13) und mit Feststoff-Austragsöffnungen am anderen Ende der Zentrifugentrommel, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trommelstirnwand (14) radial außerhalb der Flüssigkeits-Ablauföffnungen (13) wenigstens eine Trommel-Entleerungsöffnung (16) angeordnet ist, die von einer Bohrung (17) radial durchkreuzt ist, in der ein Fliehkraft-Ventil (18) eingeführt ist mit einem federbelasteten Verschlußkörper (19) in der Weise, daß der Verschlußkörper bei hoher Trommeldrehzahl (Betriebsdrehzahl) die Trommel-Entleerungsöffnung (16) verschließt und bei niedriger Trommeldrehzahl die Entleerungsöffnung öffnet.
  2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper des Fliehkraft-Ventils (18) aus einem Kolbenschieber (19) besteht, der in eine radial innerhalb der Trommel-Entleerungsöffnung (16) an diese in der Trommelstirnwand (14) ansetzende Sackbohrung (17) einführbar ist und in dieser unter Einwirkung der Kraft einer Feder (20) sowie der im Zentrifugenbetrieb aufgebauten Fliehkraft kolbenartig hin- und herfahrbar ist und dabei die kreuzende Trommel-Entleerungsöffnung (16) freigibt oder verschließt.
  3. Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) eine in der Trommelstirnwandung (14) radial außerhalb der Trommel-Entleerungsöffnung (16) angeordnete vorgespannte Druckfeder ist, deren Spannkraft, welche die Gegenkraft zur Zentrifugen-Fliehkraft aufbaut, abgestimmt ist auf die Öffnungsdrehzahl, bei welcher der Ventil-Kolbenschieber (19) radial nach innen bewegt wird und dabei die Trommel-Entleerungsöffnung (16) beim Abfahrvorgang der Zentrifuge freigibt.
  4. Zentrifuge nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Kolbenstange (21) des Kolbenschiebers (19) angreifende Ventilfeder (20) mit ihrem radial außen liegenden Ende in einer kappenförmigen Verschlußschraube (22) abgestützt ist, die in die Stirnseite der Trommel-Stirnwandung (14) vom Umfang her radial zur Zentrifugenachse liegend eingeschraubt ist.
  5. Zentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der radial außen liegende Kopf der kappenförmigen Verschlußschraube (22) eine Durchgangsbohrung (23) zum Flüssigkeitsabfluß und zur Selbstreinigung des Fliehkraft-Ventils (18) aufweist.
  6. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trommel-Stirnwand (14) mehrere gleichmäßig um den Umfang verteilte Trommel-Entleerungsöffnungen (16) und Fliehkraft-Ventile (18) angeordnet sind.
EP97106703A 1996-05-07 1997-04-23 Schneckenzentrifuge mit Fliehkraft-Ventil Expired - Lifetime EP0806245B1 (de)

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