DE2604801C3

DE2604801C3 - Solid bowl centrifuge with a centrifugal drum for clarifying liquids containing solids

Info

Publication number: DE2604801C3
Application number: DE19762604801
Authority: DE
Inventors: Georg Ridgefield Park N.J. Graw (V.St.A.)
Original assignee: Westfalia Separator AG
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1976-02-07
Filing date: 1976-02-07
Publication date: 1979-01-11
Also published as: DE2604801A1; DE2604801B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vollmantelzentrifuge mit einer Schleudertrommel zum Klären feststoffhaltiger Flüssigkeiten, die einen Kegeltellereinsatz mit als offene Schlitze im äußeren Tellerrand ausgebildeten Steigekanälen für den Eintritt und die Verteilung der zu klärenden Flüssigkeit im Trennraum aufweist, wobei der Verteiler mit Steigelöchern für den Eintritt der Flüssigkeit von unten in den Tellereinsatz und dessen Verteilerfuß am äußeren Rand zum Feststoffraum hin geschlossen ist.The invention relates to a solid bowl centrifuge with a centrifugal drum for clarifying liquids containing solids, which has a conical plate insert Riser channels designed as open slots in the outer rim of the plate for the entry and distribution of the to having clarifying liquid in the separation space, the distributor with riser holes for the entry of the Liquid from below into the plate insert and its distributor foot on the outer edge towards the solids space closed is.

Zentrifugen dieser Art sind bekannt und werden beispielsweise in der Getränkeindustrie zur Klärung feststoffhaltiger Flüssigkeiten eingesetzt.Centrifuges of this type are known and are used, for example, in the beverage industry for clarification liquids containing solids are used.

Die zu klärende Flüssigkeit wird der Trommel in einem zentralen Zulaüfrohr zugeführt und gelangt durch Kanäle in den unteren Verteilerraum und wird durch dort angeordnete Rippen in Rotation gesetzt. Die Flüssigkeit mit den feineren und gröberen spezifischThe liquid to be clarified is fed to the drum in a central feed pipe and passes through it Channels in the lower distributor space and is set in rotation by ribs arranged there. the Liquid with the finer and coarser specific

ίοίο

schwereren Feststoffteilchen tritt aus dem Verteilerraum durch die Steigelöcher des Verteilerfußes in die Steigekanäle des Tellereinsatzes und wird in diesem in eine Vielzahl dünner Schichten zerlegt. Während die geklärte Flüssigkeit durch die Tellerzwischenräume nach innen zur Trommelachse strömt und kontinuierlich abgeleitet wird, schleudern sich die in der Flüssigkeit befindlichen spezifisch schwereren Feststoffteilchen aus und gleiten auf der Unterseite der einzelnen Teller in den Feststoffraum ab.heavier solid particles emerge from the distributor chamber through the riser holes in the distributor base Risers of the plate insert and is broken down into a multitude of thin layers. While the Clarified liquid flows through the spaces between the plates inwards to the drum axis and flows continuously is discharged, the specifically heavier solid particles in the liquid are ejected and slide into the solids compartment on the underside of the individual plates.

Ein Tellereinsatz mit als offene Schlitze im äußeren Tellerrand ausgebildeten Steigekanälen für den Eintritt und die Verteilung der zu klärenden Flüssigkeit hat dabei gegenüber einem Tellereinsatz mit Steigekanälen in geschlossener runder oder länglicher Form den Vorteil, daß sich die einzelnen Steigelöcher bzw. Steigekanäle nicht mit groben ausgeschleuderten Feststoffen verstopfen und damit den Durchfluß der zu klärenden Flüssigkeit im Tellereinsatz unterbinden.A plate insert with riser channels designed as open slots in the outer rim of the plate for entry and the distribution of the liquid to be clarified has compared to a plate insert with riser channels in a closed round or elongated shape the advantage that the individual riser holes or Do not clog the riser channels with coarse ejected solids and thus the flow of the too Stop clarifying liquid in the plate insert.

Zudem werden bei Klärtrommeln die Steigekanäle sehr weit nach außen im Tellereinsatz angeordnet, damit eine große Tellerfläche und somit Trennfläche für die nach innen durch den Tellereinsatz strömende Flüssigkeit zur Verfügung steht.In addition, the riser channels are arranged very far to the outside in the plate insert in the case of clarifying drums, thus a large plate surface and thus a separating surface for the inward flowing through the plate insert Liquid is available.

Der zum Feststoffraum hin geschlossene Verteilerfuß soll verhindern, daß zum Teil schon vor dem Eintritt der feststoffhaltigen F'-üssigkeit in die Steigekanäle des Tellereinsatzes auf der Unterseite des Verteilerfußes neben den abgeschleuderten gröberen spezifisch schwereren Feststoffteilchen eine größere Menge an ungeklärter Flüssigkeit in den Feststoffraum außerhalb des Tellereinsatzes gelangt. Mit der aus dem Feststoffraum wieder in den Tellereinsatz einströmenden Flüssigkeit werden nämlich wieder die feineren aus dem Tellereinsatz in den Feststoffraun-, abgleitenden Feststoffteilchen mitgerissen und mit der geklärten Flüssigkeit aus der Trommel abgeführt, so daß dadurch der Klärgrad der Flüssigkeit wieder wesentlich verschlechtert wird.The distributor foot, which is closed towards the solids chamber, is intended to prevent the in part from occurring even before the solids-containing liquid into the riser channels of the plate insert on the underside of the distributor base in addition to the coarser, specifically heavier solid particles thrown off, a larger amount of unclarified Liquid gets into the solids space outside the plate insert. With the one from the solids room Liquid flowing into the plate insert again becomes the finer liquid from the plate insert in the solid, slipping solid particles entrained and discharged from the drum with the clarified liquid, so that the degree of clarification of the Fluid is again significantly worsened.

Es hat sich jedoch in der Praxis p^zeigt,daß durch den in üblicher Weise geschlossenen Verteilerfuß in Verbindung mit den zum Feststoffraum offenen Steigekanälen des Tellereinsatzes nicht verhindert wird, daß im unteren Bereich des Tellereinsatzes ein großer Teil der zu klärenden Flüssigkeit nicht in die Steigekanäle hochsteigt, sondern zunächst in den Feststoffraum strömt, bedingt durch die große Einlaufströmung und die zum Feststoffraum hin offenen Steigekanäle. Erst aus dem Bereich der Beruhigungszone im Feststoffraum strömt die Flüssigkeit in den Tellereinsatz zurück, wodurch insbesondere die feineren abgeschleuderten Feststoffteilchen auf dem Weg in den Feststoffraum behindert und wieder mit der geklärten Flüssigkeit abgeleitet werden. Somit wird die Klärleistung der Zentrifuge wieder reduziert.However, it has been shown in practice that by the in the usual way closed distributor foot in connection with the one open to the solids space Risers of the plate insert is not prevented that a large one in the lower area of the plate insert Part of the liquid to be clarified does not rise into the riser channels, but first into the The solids space flows, due to the large inlet flow and the open to the solids space Riser channels. Only from the area of the calming zone in the solids space does the liquid flow into the Plate insert back, which in particular removes the finer solid particles thrown off on their way into the Obstructed solids space and drained off again with the clarified liquid. Thus, the clarification performance the centrifuge reduced again.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die geltungsgemäße Zentrifuge zu verbessern, um bessere Klärergebnisse zu erzielen.The object of the present invention is to improve the centrifuge according to the invention in order to to achieve better clarification results.

Fs wurde nun durch Versuche überraschenderweise festgestellt, daß eine wesentliche Klärleistungssteigerung der Zentrifuge erzielt wird, wenn die in die Steigekanäle des Tellereinsätzes einströmende und zu klärende Flüssigkeit im unteren Tellerbereich bis zu einer gewissen Beruhigungszone in möglichst geschlossenen Kanälen in axialer Richtung hochgeführt wird.It has now been found, surprisingly, through experiments, that a substantial increase in the clarification capacity the centrifuge is achieved when the flow into the riser channels of the plate insert and to Clarifying liquid in the lower plate area up to a certain calming zone in as closed as possible Channels is carried up in the axial direction.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß im unteren Bereich des Teüereinsatzes, d. h. über lO bis 20% der Tellereinsatz-Höhe, die Steigekanäle durch Ringsegmente bis auf schmale seitliche Spalte abge-The object of the invention is achieved in that in the lower region of the Teüereinsatzes, d. H. about 10 to 20% of the height of the plate insert, the riser channels separated by ring segments up to narrow lateral gaps.

deckt sind, wobei die Spalte für den Feststoffaustrag verbleibensollen.are covered, with the column for the solids discharge should remain.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch dadurch gelöst, daß im unteren Bereich des Tellereinsatzes, d. h. über 10 bis 20% der Tellereinsatz-Höhe, Teller angeordnet sind, deren Schlitze sich jeweils zum Tellerrand hin zu einem schmalen Spalt verengen.The object of the invention is also achieved in that in the lower region of the plate insert, d. H. over 10 up to 20% of the height of the plate insert, plates are arranged, the slots of which are each towards the edge of the plate narrow a narrow gap.

Schließlich kann die Aufgabe der Erfindung auch dadurch gelöst werden, daß im unteren Bereich des Tellereinsatz^, d. h. über 10 bis 20% der Tellereinsatz- ι ο Höhe, Teller mit Steigelöchern in geschlossener Form vorgesehen sind, da in diesem Tellerbereich durch die große Einlaufströmung der zu klärenden Flüssigkeit keine starke Verschlammung oder Verstopfung der Steigekanäle eintritt HFinally, the object of the invention can also be achieved in that in the lower region of the Plate insert ^, d. H. over 10 to 20% of the plate insert- ι ο Height, plates with riser holes are provided in a closed form, as in this plate area through the large inlet flow of the liquid to be clarified no heavy silting or clogging of the Riser channels enter H

In der Zeichnung sind die Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt Es zeigtIn the drawing, the exemplary embodiments of the invention are shown

Fig. 1 die linke Hälfte einer KJärtrommel mit geschlitzten Steigekanälen, die durch Ringsegmente teilweise abgedeckt sind,Fig. 1 with the left half of a KJärtrommel slotted riser channels that are partially covered by ring segments,

F i g. 2 die Draufsicht eines Tellers mit geschlitzten Steigelöchern, die durch Ringsegmente teilweise abgedeckt sind,F i g. 2 the top view of a plate with slotted riser holes, which are partially covered by ring segments are,

F i g. 3 die Draufsicht eines Tellers mit gc-schlitzten Steigelöchern, die sich zum Tellerrand hin zu einem schmalen Spalt verengen,F i g. 3 the top view of a plate with gc-slotted Riser holes that narrow towards the edge of the plate to form a narrow gap,

F i g. 4 die Draufsicht eines Tellers mit Steigelöchern in geschlossener Form.F i g. 4 the top view of a plate with riser holes in closed form.

In der F i g. 1 ist mit 1 das stillstehende Zulaufrohr bezeichnet, durch das die feststoffhaltige Flüssigkeit jo dem Einlaufraum 2 der rotierenden Schleudertrommel zugeführt wird. Der Verteiler 3 ist auf seiner Innenseite mit Rippen 4 zur Mitnahme der Flüssigkeit und auf der Außenseite mit Längsrippen 5 zur Aufnahme einer Vielzahl von Tellern 6 versehen, die den Tellereinsatz 7 ü bilden. Die einzelnen Teller sind so angeordnet daß sie übereinander zu liegen kommen und die geschlitzten Steigelöcher 8 Steigekanäle 9 bilden. Der Verteilerfuß 3a des Verteilers 3 ist am äußeren Umfang durch einen Ring 36 zum Feststoffraum 10 hin abgeschlossen. Im 4u Verteilerfuß 3a sind Steigelöcher 11 und am äußeren Umfang des Verteilerfußes 3b erfindungsgemäß ein Ring 12 mit Segmenten 12a so angeordnet, daß die Ringsegmente die Steigekanäie 9 über 10 bis 20% der Tellereinsatz-Höhe bis auf schmale seitliche Spalte 13 abdeckenIn FIG. 1, 1 denotes the stationary feed pipe through which the solid-containing liquid jo is fed to the inlet chamber 2 of the rotating centrifugal drum. The distributor 3 is provided on its inside with ribs 4 for entrainment of the liquid and on the outside with longitudinal ribs 5 for receiving a plurality of plates 6 which form the plate insert 7 u. The individual plates are arranged in such a way that they come to lie on top of one another and form the slotted riser holes 8 riser channels 9. The distributor base 3 a of the distributor 3 is closed on the outer circumference by a ring 36 to the solids space 10. In the 4u manifold base 3a, riser holes 11 and, according to the invention, a ring 12 with segments 12a are arranged on the outer circumference of the manifold base 3b so that the ring segments cover the riser channels 9 over 10 to 20% of the height of the plate insert up to narrow lateral gaps 13

Fig. 2 zeigt die Draufsicht eines Tellers 6 mit geschlitzten Steigelöchern 8. die durch Ringsegmente 12a bis auf einen schmalen Spalt 13 abgedeckt werden.Fig. 2 shows the plan view of a plate 6 with slotted riser holes 8, which are formed by ring segments 12a are covered except for a narrow gap 13.

Die Schleudertrommel der Zentrifuge gemäß der w Erfindung arbeitet wie folgt:The centrifugal drum of the centrifuge according to the w invention operates as follows:

Die dem Schleuderraum 2 aus dem Zulaufrohr 1 zugeführte feststoffhaltige Flüssigkeit wird von den Rippen 4 des Verteilers 3 mitgerissen und in Rotation versetzt, gelangt durch Kanäle 14 und Steigelöcher 11 mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit in die Steigekanäle 9 des Tellereinsatzes 7, wobei der Flüssigkeitsstrom durch den geschlossenen Verteilerfuß 3a und die erfindungsgemäß angeordneten Ringsegmente 12a in eine axiale Strömungsrichtung umgelenkt und in die Steigekanäle 9 hochgeführt wird. Die feststoffhaltige Flüssigkeit tritt aus den Steigekanälen 9 in den Tellereinsatz 7 ein und wird von diesem in den Tellerzwischenräumen in eine Vielzahl dünner Schichten zerlegt In den Tellerzwischenräumen scheiden sich die in der Flüssigkeit befindlichen Feststoffteilchen aus und gleiten auf der Unterseite der Teller 6 in den Feststoffraum 10 ab, wobei die geschlitzten Steigekanäle verhindern, daß sich Feststoffteilchen in den Steigelöchern festsetzen.The solid-containing liquid fed to the centrifugal chamber 2 from the feed pipe 1 is released from the The ribs 4 of the distributor 3 are entrained and set in rotation, passes through channels 14 and riser holes 11 with a high flow rate in the riser channels 9 of the plate insert 7, wherein the Liquid flow through the closed distributor base 3a and the ring segments arranged according to the invention 12a is deflected in an axial flow direction and led up into the riser channels 9. the Solids-containing liquid enters the riser channels 9 in the plate insert 7 and is from this in the The spaces between the plates broken down into a multitude of thin layers. The spaces between the plates divide the solid particles in the liquid and slide on the underside of the plate 6 in the Solids space 10 from, the slotted riser channels prevent solid particles in the Fix the riser holes.

Der geschlossene Verteilerfuß 3a und die Ringsegmente 12a im unteren Bereich des Tellereinsatzes 7 verhindern, daß die Flüssigkeit durch die geschlitzten und zum Feststoffraum offenen Steigekanäle 9 zunächst in den Feststoffraum 10 einströmt .. :jrt abgeschleuderte Feststoffe wieder aufwirbelt und aus r;m Teuereinsau 7 abgleitende Feststoffteilchen wieder von der in den Tellereinsatz einströmenden Flüssigkeit mitgerissen werden.The closed distributor foot 3a and the ring segments 12a in the lower area of the plate insert 7 prevent the liquid from flowing through the slotted and rising ducts 9, which are open to the solids space, initially flows into the solids space 10 ..: jrt thrown off Solids whirled up again and from r; m dear pig 7 solid particles slipping off are again entrained by the liquid flowing into the plate insert will.

Während der im Feststoffraum 10 angesammelte Feststoff, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt durch eine selbstentleerende Schleudertrommel ausgetragen werden kann, strömt die geklärte Flüssigkeit durch die Tellerzwischenräume der einzelnen Teller 6 nach innen und wird beim Ausführungsbeispiel über eine Schälscheibe 15 abgeleitetWhile the solids accumulated in the solids space 10, as shown in the exemplary embodiment, by a self-draining centrifugal drum can be discharged, the clarified liquid flows through the Between the plates of the individual plates 6 inwards and in the exemplary embodiment is via a paring disc 15 derived

F i g. 3 zeigt eine andere Lösung, wobei anstelle der normalen geschlitzten Teller 6 im unteren Bereich des Tellereinsatzes 7, d. h. über 10 bis 20% der Tellereinsatz-Höhe, Teller 6a angeordnet sind, deren Schlitze 16 sich zum Tellerrand hin zu einem schmalen Spalt 17 verengen. Diese schmalen Spalte 17 verhindern ebenfalls das Einströmen großer Mengen an Flüssigkeit in den Feststoffraum 10, es verbleiben jedoch kleine Spalte, damit faserige Feststoffe nicht in den Schlitzen Iu hängenbleiben und die Steigekanäle 9 verstopfen. Es entfällt bei dieser Ausführungsform der Ring 12 mit den Segmenten 12a.F i g. 3 shows another solution, whereby instead of the normal slotted plate 6 in the lower area of the Plate insert 7, d. H. over 10 to 20% of the plate insert height, Plates 6a are arranged, the slots 16 of which extend towards the edge of the plate to form a narrow gap 17 narrow. These narrow gaps 17 also prevent large amounts of liquid from flowing in into the solids space 10, but small gaps remain so that fibrous solids do not get in the slots Iu get stuck and clog the riser channels 9. It In this embodiment, the ring 12 with the segments 12a is omitted.

F i g. 4 zeigt schließlich eine Lösung, wobei anstelle der normalen geschlitzten Teller 6 im unteren Bereich des Tellereinsatzes 7. d.h. über 10 bis 20% der Tellereinsatz-Höhe, Teller 6b mit Steigelöchern 18 in geschlossener Form vorgesehen sind und der Ring 12 mit Ringsegmenten 12a ebenfalls entfällt. Diese Teller können verwendet werden, wenn die Feststoffteilchen nicht zu groß sind und eine hohe Einlaufströmung gegeben ist. Die Form der geschlossenen Steigelöcher kar .!beliebigsein.F i g. 4 finally shows a solution, whereby instead of the normal slotted plate 6 in the lower area of the plate insert 7, ie over 10 to 20% of the plate insert height, plates 6b with riser holes 18 are provided in a closed form and the ring 12 with ring segments 12a is also omitted . These plates can be used if the solid particles are not too large and there is a high inlet flow. The shape of the closed riser holes can be arbitrary.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Solid bowl centrifuge with a centrifugal drum for clarifying liquids containing solids that a conical plate insert with riser channels designed as open slots in the outer plate rim for the entry and the distribution of the liquid to be clarified in the separation space, wherein the Distributor with riser holes for the entry of the liquid from below into the plate insert and whose distributor base is closed at the outer edge towards the solids space, characterized in that that in the lower area of the plate insert (7), d. H. over 10 to 20% of the plate insert height, the riser channels (9) covered by ring segments (12a, except for narrow lateral gaps (13) are.

2. Solid bowl centrifuge with a centrifugal drum for clarifying liquids containing solids that a keg insert with open slots in the outer Teiferrand formed riser channels for the entry and distribution of the clarified Has liquid in the separation space, the distributor with riser holes for the entry of the Liquid from below into the plate insert and its distributor foot on the outer edge to the solids space is closed towards, characterized in that in the lower region of the plate insert (7), d. H. over 10 to 20% of the plate insert height, plate (6a; are arranged, the slots (16) each towards the edge of the plate to a narrow gap (17) narrow.

3. VollmtintelzentriSuge with a centrifugal drum for clarifying liquids containing solids, which has a conical plate insert with aj open slots in the outer plate rim for the inlet and distribution of the liquid to be clarified in the separation space, the distributor with riser holes for the liquid to enter from below the plate insert and its distributor foot is closed at the outer edge towards the solids space, characterized in that in the lower region of the plate insert (7), d. h over 10 to 20% of the plate insert height, plate Ifob) are provided with riser holes (18) in a closed form.