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Dokumentenidentifikation DE2837496C2 02.11.1989
Titel Vorrichtung zum Abtrennen fester Bestandteile von einer Mischung von flüssigen und festen Bestandteilen
Anmelder Alfa-Laval AB, Tumba, SE
Erfinder Lidman, Sten Magnus, Tumba, SE;
Baum, Engelbert, Ing., Wien, AT
Vertreter Ruschke, O., Dipl.-Ing., 1000 Berlin; Ruschke, H., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 28.08.1978
DE-Aktenzeichen 2837496
Offenlegungstag 29.03.1979
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 02.11.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.11.1989
IPC-Hauptklasse B04B 5/12
IPC-Nebenklasse B07B 1/20   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen fester Bestandteile von einer Mischung von flüssigen und festen Bestandteilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der SE 3 93 539 bekannt (siehe insbesondere Seite 2, Zeilen 18 bis 20; Anspruch 7). Diese bekannte Anordnung zeigt eine Kammer, bei der ein Rotor vorgesehen ist, der auf der Außenseite im wesentlichen eben ist. Die Wandung der Kammer ist mit einer Leiste versehen, die sich schraubenförmig in Richtung auf einen Auslaß der Kammer erstreckt. Der Rotor bildet zusammen mit der Wandung der Kammer und der Leiste einen engen Raum, der sich schraubenförmig in Richtung auf den Auslaß erstreckt. Die Mischung aus Flüssigkeit und abzutrennenden festen Bestandteilen wird durch ein Ende des Raumes zugeführt. Wenn der Rotor sich dreht, wird die Mischung entlang dieses schraubenförmigen Raumes bewegt, wobei die Flüssigkeit infolge der Zentrifugalkraft durch Löcher in der Wandung der Kammer abgeführt wird, und die festen Bestandteile zusammen mit der verbleibenden Flüssigkeit längs des schraubenförmigen Raumes in Richtung auf den Auslaß wandern.

Bei dieser bekannten Anordnung verlassen die festen Bestandteile in der Flüssigkeit suspendiert den Auslaß, d. h. zusammen mit einem verhältnismäßig großen Flüssigkeitsanteil.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, daß die festen Bestandteile den Auslaß in wesentlich trockenerem Zustand verlassen, als dies bei der bekannten Anordnung möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Abtrennen fester Bestandteile von einer Mischung von flüssigen und festen Bestandteilen gemäß Anspruch 1 gelöst. Es ist ein Kanal vorgesehen, der dem umgebenden gasförmigen Medium gestattet, in die Kammer einzutreten, so daß durch die Mitnahme der Mischung durch den Rotor eine freie Flüssigkeitsfläche derselben aufrechterhalten werden kann in einem ersten Teil der Kammer, wobei die Mitführorgane des Rotors dazu eingerichtet sind, im Zusammenwirken mit den genannten schraubenlinienförmigen Einrichtungen einen flüssigkeitshaltigen Kuchen aus den festen Bestandteilen durch die ausgebildete Flüssigkeitsfläche und weiter durch den weiteren Teil der Kammer zu dem Auslaß unter weiterer Entwässerung des Kuchens mitzuführen.

Diese Anordnung hat hervorragende Resultate beim Auftrennen von flüssigen Abwässern bzw. Abfällen in flüssige und feste Bestandteile gebracht. Die festen Bestandteile werden durch die Auftrennung so trocken und porös, daß sie ohne weitere Trocknung kompostiert werden können.

Durch die genannten Mitführorgane, die mit der Mischung in Eingriff kommen, wird diese in wirksamer Weise veranlaßt, längs der Wandung der Kammer zu rotieren, so daß die genannte freie Flüssigkeitsfläche ausgebildet wird. Für die Übertragung der festen Bestandteile durch die Flüssigkeitsoberfläche von dem "nassen" ersten Teil der Kammer zu dem "trockenen" weiteren Teil der Kammer ist es notwendig, daß die Mischung an dem Ende des ersten Teils der Kammer so eingedickt ist, daß die festen Bestandteile beginnen Klumpen auszubilden, so daß sie durch die Mitführorgane ergriffen und mitgeführt werden können. Die schraubenförmigen Einrichtungen in dem weiteren Teil der Kammer dienen dazu, einen gesteuerten Transport der festen Bestandteile aus der Kammer heraus zu bewirken. Durch Änderung der Steigung der schraubenförmigen Einrichtung kann die Verweilzeit der festen Partikel in der Kammer geändert werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung erweitert sich der erste Teil der Kammer konisch in Richtung auf den weiteren Teil der Kammer. Hierdurch wird der Transport der Mischung in Richtung auf den weiteren Teil der Kammer gefördert.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung konvergiert der weitere Teil der Kammer in Richtung auf den Auslaß. Hierdurch wird sichergestellt, daß die genannte Flüssigkeitsoberfläche sich in der Kammer ausbildet, da die Zentrifugalkraft die Flüssigkeit in der Mischung daran hindert, sich radial einwärts in Richtung auf den Auslaß zu bewegen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Rotor mit einer Einrichtung zum Zuführen der Mischung in die Kammer versehen, wobei die Einrichtung sich durch den Einlaß erstreckt und schraubenförmige Fläche für das genannte Zuführen aufweist. Die Vorrichtung soll so arbeiten, daß, wenn die Mischung in die Kammer gelangt ist, der Rotor die Flüssigkeit und die festen Bestandteile weiter durch die Kammer fördert. Falls jedoch die Kammer mit einer Strömung belastet wird, die zu groß ist, wird die Kammer überflutet und das Trennergebnis wird schlecht. Falls andererseits die Strömung zu klein ist, wird das Trennergebnis nicht beeinflußt. Die genannte Einrichtung zum Zuführen der Mischung in die Kammer ist eine einfache Vorrichtung zum Sicherstellen, daß eine vorbestimmte, an die Anordnung angepaßte Mischungsmenge der Kammer zugeführt wird.

Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Rotor Einrichtungen zum Abwerfen der festen Bestandteile, die durch den Auslaß austreten, auf. Durch diese einfache Einrichtung wird erreicht, daß die festen Bestandteile aus dem Separator entfernt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Anordnung, wobei Teile eines Rotors, der zu der Anordnung gehört, weggeschnitten sind, und

Fig. 2 eine Schnittansicht längs Linie II-II in Fig. 1.

Das Bezugszeichen 1 bezeichnet ein stationäres Gehäuse, in dem eine stationäre rotationssymmetrische Wandung 2 vorgesehen ist, die mit Löchern 3 versehen ist. Die Wandung 2 umschließt eine Kammer 4, die an ihrem einen Ende einen Einlaß 5 und an ihrem anderen Ende einen Auslaß 6 aufweist. Am Einlaß 5 besitzt die Kammer einen ersten Teil 7, welcher sich konisch in Richtung auf einen weiteren Teil 8 der Kammer 4 erweitert, welcher seinerseits konisch konvergiert in Richtung auf den Auslaß 6. Ein Rotor 9 ist in der Kammer 4 vorgesehen. Der Rotor 9 ist um die Mittelachse 10 der Kammer 4 drehbar und weist eine Achse 11 auf, auf der zwei Flügel 12 aus Gummi mit Hilfe eines Paares plattenförmiger Elemente 13 befestigt sind. Die Flügel 12 erstrecken sich in axialer Richtung durch die ganze Kammer 4 und in radialer Richtung ganz bis zu der Wandung 2.

Eine Leiste 14 ist an der Wandung 2 des weiteren Teils 8 der Kammer 4 befestigt. Die Leiste 14 erstreckt sich schraubenförmig in Richtung auf den Auslaß 6. Die Achse 11 ragt aus der Kammer 4 durch den Einlaß 5 heraus und weist dort eine schraubenförmige Einrichtung 15 auf, die im Zusammenwirken mit einer umgebenden Röhre 16 dazu dient, die zu trennende Mischung in die Kammer 4 einzufördern.

Am Auslaß 6 ist ein Rad 17 mit radialen Flügeln 18 auf der Achse 11 angeordnet, wobei das Rad 17 dazu dient, die festen Bestandteile 19 abzuwerfen, die aus der Mischung abgetrennt worden sind.

Die Mischung, die in feste Bestandteile 19 und Flüssigkeit aufzutrennen ist, wird in einem Raum 20 bereitgehalten. Die schraubenförmige Einrichtung 15 fördert die Mischung nach oben zu dem ersten Teil 7 der Kammer 4, wo die Flügel 12 in Eingriff mit der Mischung kommen und sie veranlassen, längs der Wandung 2 zu rotieren. Die Zentrifugalkraft drückt die Flüssigkeit durch die Löcher 3 in der Wandung 2 nach außen und bewegt die Mischung unter Eindickung in axialer Richtung zu dem weiteren Teil 8 der Kammer 4. Eine freie Flüssigkeitsoberfläche 21, die die Trennfläche darstellt zwischen der Flüssigkeit in der Mischung und dem umgebenden gasförmigen Medium, welchem der Eintritt in die Kammer 4 zwischen den Flügeln 18 gestattet wird, bildet sich in der Kammer 4. Die Anordnung kann derart sein, daß diese Flüssigkeitsoberfläche 21 die Wandung 2 ungefähr in der Übergangszone zwischen dem ersten Teil 7 und dem weiteren Teil 8 der Kammer 4 erreicht. Wo die Flüssigkeitsoberfläche 21 die Wandung 2 erreicht, besteht die eingedickte Mischung aus einem eine Flüssigkeit enthaltenden Kuchen aus festen Bestandteilen 19. Dieser Kuchen aus festen Bestandteilen 19 wird nach oben durch die Flüssigkeitsoberfläche 21 hindurch zu dem weiteren Teil 8 der Kammer geführt, wo die Flügel 12 unter weiterer Entwässerung der festen Bestandteile 19 infolge der Fliehkraft diese zwischen den Leisten 14 in Richtung auf den Auslaß 6 befördern, wo die Flügel 18 mit den festen Bestandteilen 19 in Eingriff kommen und diese aus der Anordnung abwerfen.

Die Flüssigkeit, die sich ihren Weg nach außen sucht durch die Löcher 3 in der Wandung 2 des ersten Teils 7 der Kammer 4 als auch durch dessen weiteren Teil 8 wird durch einen Raum 22 zwischen dem Gehäuse 1 und der Wandung 2 zu einem Auslaß 23 geführt.

Die Achse 10 der Kammer kann auch horizontal angeordnet werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Abtrennen fester Bestandteile von einer Mischung von flüssigen und festen Bestandteilen, mit einer stationären Wandung, die eine im wesentlichen rotationssymmetrische Kammer mit einer im wesentlichen vertikalen Mittelachse bildet, wobei die Kammer an ihrem unteren Ende einen Einlaß zum Zuführen der Mischung in einen ersten Teil der Kammer und an ihrem oberen Ende einen Auslaß zum Austragen der festen Bestandteile aus einem zweiten Teil der Kammer oberhalb des ersten Teils der Kammer aufweist, wobei die Wandungsabschnitte, die den ersten und zweiten Teil der Kammer umgeben, zum Abführen der Flüssigkeit aus der Kammer perforiert sind, mit einem Rotor in der Kammer, welcher um die Mittelachse der Kammer drehbar ist und mit Mitführorganen zum Einwirken auf die am Einlaß einströmende Mischung versehen ist, um sie längs der perforierten Wandung rotieren zu lassen, und mit an der Wandung der Kammer angeordneten Führungseinrichtungen, die Windungen besitzt, die sich spiralförmig längs der Wand erstrecken und mit ihr einen schraubenlinienförmigen Weg ausbilden zum Abführen der festen Bestandteile in Richtung auf den Auslaß, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanal (Auslaß 6) vorgesehen ist, der dem umgebenden gasförmigen Medium gestattet, in die Kammer (4) einzutreten, so daß die Einwirkung des Rotors (9) auf die Mischung eine freie Flüssigkeitsoberfläche (21) in dem ersten Teil (7) der Kammer (4) aufrechterhält, und daß die Mitführorgane (Flügel 12) und der Rotor (9) mit den Führungseinrichtungen (Leisten 14) zusammenwirken und einen flüssigkeitshaltigen Kuchen fester Bestandteile (19) durch die freie Flüssigkeitsoberfläche (21) und weiter durch den zweiten Teil (8) der Kammer (4) zu dem Auslaß (6) unter weiterer Entwässerung des Kuchens ausführen.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (7) der Kammer (4) sich in Richtung auf den weiteren Teil (8) der Kammer (4) konisch erweitert.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Teil (8) der Kammer (4) in Richtung auf den Auslaß (6) konisch konvergiert.
  4. 4. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9) mit einer Einrichtung (15) zum Zuführen der Mischung in die Kammer (4) versehen ist, wobei die Einrichtung (15) sich durch den Einlaß (5) hindurch erstreckt und schraubenförmige Flächen für das genannte Zuführen aufweist.
  5. 5. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (9) Einrichtungen (Flügel 18) zum Abwerfen der festen Bestandteile (19) aufweist, die durch den Auslaß (Röhre 16) austreten.






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