DE102004036130C5

DE102004036130C5 - Method for operating a centrifuge and centrifuge for carrying out the method

Info

Publication number: DE102004036130C5
Application number: DE200410036130
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Mackel Wilfried
Original assignee: GEA Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 2004-07-24
Filing date: 2004-07-24
Publication date: 2013-07-25
Anticipated expiration: 2024-07-25
Also published as: DE102004036130A1; DE102004036130B4

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines kontinuierlich arbeitenden Düsenseparators mit einer Trommel (1) mit vertikaler Drehachse und einem Tellerpaket (3) in der Trommel (1), bei dem im Notfall eine Notflüssigkeit, insbesondere Wasser, in die Zentrifugentrommel geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten eines Stromausfalles die Rotationsenergie der Trommel (1) der Zentrifuge dazu genutzt wird, um einen elektrischen Strom zu erzeugen, wobei der erzeugte Strom dazu genutzt wird, mittels einer Pumpe (14) die Notflüssigkeit in die Trommel (1) zu leiten wozu bei dem Stromausfall ein Elektromotor (10) zum Antrieb der Trommel (1) über eine Steuerungseinrichtung (11) generatorisch betrieben wird.Method for operating a continuously operating nozzle separator having a drum (1) with a vertical axis of rotation and a disk pack (3) in the drum (1), in which an emergency fluid, in particular water, is passed into the centrifuge drum in an emergency, characterized in that Occurrence of a power failure, the rotational energy of the drum (1) of the centrifuge is used to generate an electric current, wherein the generated current is used by a pump (14) to direct the emergency fluid into the drum (1) Power failure, an electric motor (10) for driving the drum (1) via a control device (11) is operated as a generator.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Düsenseparators nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for operating a nozzle separator according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Bei Stromausfällen drehen sich Düsenseparatoren weiter und laufen mangels weiteren Produktzulaufs durch die Düsen schnell leer, was aufgrund der verbleibenden kinetischen Energie der sich weiterdrehenden Trommel des Separators problematisch sein kann. Zur Verhinderung von Gefahrensituationen z. B. durch Unwuchten infolge verstopfender Düsen oder dgl. ist es daher vorteilhaft, wenn auch bei Stromausfall weiter eine Flüssigkeit in die Trommel geleitet wird, um das Leerlaufen der sich weiterdrehenden Trommel zu verhindern, bis diese – u. a. auch durch die fortschreitende Abgabe kinetischer Energie durch das ständige Ausspritzen von Flüssigkeit – schließlich stillsteht. Um einen Düsenseparator derart mit Sicherheitswasser abzufahren, werden z. B. relativ großvolumige Hochtanks oberhalb der Maschinen realisiert, um das Wasser in die Trommel zu leiten. Das Volumen der Wassermenge entspricht dabei in der Regel der Gesamtdüsenleistung über die Zeit des Auslaufs der Trommel. Eine derartige Lösung ist z. B. in der Beschreibungseinleitung der gattungsgemäßen DE 102 47 646 A1 beschrieben. Sie bedeutet einen hohen apparativen Aufwand und einen hohen Kosten- und Raumbedarf für den Hochtank.In the event of power failures, jet separators continue to rotate and run empty due to lack of further product feed through the nozzles, which may be problematic due to the residual kinetic energy of the further rotating drum of the separator. To prevent dangerous situations z. B. by imbalances due to clogging nozzles or the like. It is therefore advantageous if even in case of power failure, a liquid is passed into the drum to prevent the idling of the further rotating drum until this - among other things, by the progressive release of kinetic energy the constant ejection of liquid - finally stops. To descend a nozzle separator with such safety water, z. B. realized relatively high-volume tanks above the machine to direct the water into the drum. The volume of the amount of water usually corresponds to the total nozzle power over the time of the outlet of the drum. Such a solution is z. B. in the introduction to the description of the generic DE 102 47 646 A1 described. It means a high expenditure on equipment and a high cost and space requirements for the high tank.

Aufgabenstellungtask

Die Erfindung die Aufgabe, dieses Problem auf einfache Weise zu lösen und ein Verfahren bereitzustellen, mit dem vereinfacht Sicherheitsfunktionen im Stromausfall an Düsenseparatoren realisierbar sind und Sicherheitswasser im Falle eines Stromausfalls bei verringertem Raumbedarf der Sicherheitseinrichtungen in die Trommel eines Düsenseparators geleitet werden kann.The invention has the object to solve this problem in a simple manner and to provide a method with the simplified safety functions in power failure can be realized on nozzle separators and safety water in case of power failure with reduced space requirements of safety devices in the drum of a jet separator can be passed.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.The invention solves this problem by the subject matter of claim 1.

Dabei wird der vom Elektromotor erzeugte Strom dazu genutzt, bei einem Stromausfall mittels einer Pumpe eine Notflüssigkeit, insbesondere Wasser, in die Zentrifugentrommel zu leiten. Dies spart auf einfache Weise den bisher insbesondere bei Düsenseparatoren notwendigen großen Hochtank ein, mit welchem nach dem Stand der Technik bisher das Sicherheitswasser bei einem Stromausfall in die Trommel geleitet wurde. Das Erzeugen der elektrischen Energie bremst die Trommel vorteilhaft ergänzend ab.In this case, the power generated by the electric motor is used to direct an emergency fluid, in particular water, in the case of a power failure by means of a pump into the centrifuge drum. This saves in a simple way the previously necessary in particular for jet separators large high tank with which according to the prior art, the safety water has been passed in a power failure in the drum. Generating the electrical energy advantageously brakes the drum in addition.

Besonders vorteilhaft wird dabei ferner bei einem Stromausfall ein sowieso vorhandener Elektromotor zum Antrieb der Trommel über eine Steuerungseinrichtung generatorisch betrieben.Furthermore, in the case of a power failure, an electric motor which is present anyway for driving the drum is operated in a regenerative manner via a control device in a particularly advantageous manner.

Zwar ist es an sich bekannt, Elektromotoren generatorisch zu betreiben. Es wurde jedoch bisher nicht daran gedacht, die Energie der noch rotierenden Trommel bei Stromausfall für Sicherheitsfunktionen zu nutzen und dies auf besonders einfache Weise dadurch zu realisieren, dass der Elektromotor generatorisch betrieben wird, zumal eine Energierückgewinnung – an sich der Grund für Anwendungsfälle generatorisch betriebener Elektromotoren – aus Gründen der Energiekostensenkung nicht realistisch ist.Although it is known per se to operate electric motors as a generator. However, it has not been thought to use the energy of the still rotating drum in case of power failure for safety functions and to realize this in a particularly simple manner that the electric motor is operated as a generator, especially an energy recovery - in itself the reason for applications of regenerative electric motors - is not realistic for reasons of energy cost reduction.

Aus der EP 1 154 957 B1 ist es bekannt, zur Trinkwasserversorgungseinrichtung eines Gebäudes eine selbstansaugende Durchlaufzentrifuge mit einem rotierenden Filter einzusetzen und bei einem Stromausfall die Generatorwicklung des Antriebs zum Erhalt der Stromversorgung für die Magnetlage zu nutzen, um den Rotor erst bei niedriger Drehzahl auf Notlagern aufsetzen zu lassen, bis er dort zur Ruhe kommt.From the EP 1 154 957 B1 It is known to use for drinking water supply of a building a self-priming continuous centrifuge with a rotating filter and to use in a power failure, the generator winding of the drive to obtain the power supply for the magnetic layer to put the rotor only at low speed on emergency storage until it there comes to rest.

Ausführungsbeispielembodiment

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments with reference to the drawing. It shows:

1 eine stark schematisierte Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung; und 1 a highly schematic view of an arrangement according to the invention; and

2 eine stark schematisierte Ansicht einer an sich bekannten Separatortrommel. 2 a highly schematic view of a known separator drum.

2 zeigt eine Düsentrommel 1 für einen Separator mit vertikaler Drehachse D, wobei die Trommel 1 einen Schleuderraum 2 umgrenzt und wobei in der Trommel 1 ein Tellerpaket 3 aus einer Mehrzahl von hier konischen Tellern 4 angeordnet ist. Im Tellerpaket 3 sind vorzugsweise Steigekanäle ausgebildet (hier nicht zu erkennen). 2 shows a nozzle drum 1 for a separator with a vertical axis of rotation D, the drum 1 a spin room 2 bounded and where in the drum 1 a plate package 3 from a plurality of here conical plates 4 is arranged. In the plate package 3 are preferably rising channels formed (not visible here).

Begriffe wie „oben”, „unten”, „vorne” oder „hinten” und dgl. beziehen lediglich sich auf die dargestellten Ausführungsbeispiele und sind nicht einschränkend zu verstehen. So kann beispielsweise das Zulaufrohr bei alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsformen auch von ”unten” her in die Trommel geführt sein, obwohl in 1 eine Variante dargestellt ist, bei welcher das Einlaufrohr von oben in die Trommel geführt ist.Terms such as "top,""bottom,""front," or "rear," and the like, merely refer to the illustrated embodiments and are not meant to be limiting. For example, in alternative embodiments, not shown here, the feed pipe can also be guided from "below" into the drum, although in FIG 1 a variant is shown, in which the inlet pipe is guided from above into the drum.

Das zentrische Zulaufrohr 5 für das Schleudergut mündet hier zunächst von oben her in einen Verteiler 6, der Kanäle 7 aufweist, welche das Schleudergut nach außen in den Schleuderraum 2 leiten.The centric inlet pipe 5 for the centrifugal opens here first from above into a distributor 6 , the channels 7 having, which the centrifuged outward into the centrifugal space 2 conduct.

Zur Realisierung der Konzentratableitung sind hier mehrere Düsen 8 am Außenumfang der Trommel 1 bzw. des Schleuderraumes 2 verteilt. Wenigstens ein Ableitungskanal 9 ermöglicht das Ableiten wenigstens einer Flüssigkeitsphase über wenigstens eine Schälscheibe (hier nicht dargestellt) aus dem Schleuderraum 2.To realize the concentrate discharge here are several nozzles 8th on the outer circumference of the drum 1 or the centrifugal space 2 distributed. At least one drainage channel 9 allows the derivation of at least one liquid phase via at least one paring disc (not shown here) from the centrifugal space 2 ,

Die Trommel 1 mit Zulaufrohr 5 von oben in die Trommel 3 sitzt auf einer hier nicht zu erkennenden Spindel, die üblicherweise mehrfach gelagert ist (hier nicht dargestellt) und z. B. über ein Getriebe oder einen Riementrieb und einen Elektromotor 10 antreibbar ist, der an eine Steuerungseinheit 11 angeschlossen ist (siehe 1).The drum 1 with inlet pipe 5 from the top into the drum 3 sits on a not visible here spindle, which is usually stored multiple times (not shown here) and z. B. via a transmission or a belt drive and an electric motor 10 is drivable to a control unit 11 is connected (see 1 ).

Im Falle eines Stromausfalls wird nunmehr der Elektromotor 10 als Generator betrieben, um einen Strom zu erzeugen, der für Sicherheitsfunktionen genutzt werden kann. An erster Stelle ist hier die Sicherheitsfunktion des Einleitens von Sicherheitswasser in die Trommel 1 im Stromausfall zu nennen. Die über die Steuerungseinheit 11 und eine geeignete Generatorschaltung (hier nicht dargestellt) mit Wechselrichtern oder dgl. vom als Generator betriebenen Elektromotor 10 erzeugte Energie (der im normalen Betrieb über einen Versorgungsanschluss 12 mit Strom versorgt wird) wird dabei dazu genutzt, über eine Versorgungsleitung 13 eine Pumpe 14 anzutreiben, mit der genügend Sicherheitswasser durch in die Trommel 1 pumpbar ist, um diese gefüllt zu halten, abzubremsen und Verstopfungen der Düsen zu vermeiden.In the case of a power failure now the electric motor 10 operated as a generator to generate a current that can be used for safety functions. First and foremost here is the safety function of introducing safety water into the drum 1 to call in the power failure. The over the control unit 11 and a suitable generator circuit (not shown here) with inverters or the like of the electric motor operated as a generator 10 generated energy (which in normal operation via a supply connection 12 is supplied with power) is used to over a supply line 13 a pump 14 to drive with enough safety water through into the drum 1 is pumpable to keep them filled, decelerate and block clogging of the nozzles.

Nach 1 ist der Pumpe ein Ventil 15 vorgeschaltet, welches es erlaubt, eine Trommelzulaufleitung 18 zwischen einer Produktzuleitung 16 und einer Zuleitung 17 für die Notflüssigkeit, insbesondere das Notwasser, umzuschalten. Denkbar ist es auch, die aus dem Separator austretende(n) Flüssigkeit(en) im Kreislauf in die Trommel zurückzuleiten (hier nicht dargestellt), um die Notfunktion bis zum Stillstand der Trommel 2 zu realisieren.To 1 the pump is a valve 15 upstream, which allows a drum feed line 18 between a product supply line 16 and a supply line 17 for the emergency liquid, in particular the emergency water, to switch. It is also conceivable to recirculate the liquid (s) emerging from the separator into the drum in the circuit (not shown here) in order to maintain the emergency function until the drum stops 2 to realize.

Ergänzend können z. B. auch Warnsignale oder dgl. mit durch die Restdrehung der Trommel erzeugten elektrischen Energie aktiviert werden.In addition, z. B. warning signals or the like. Be activated with generated by the residual rotation of the drum electrical energy.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Trommeldrum
22: Schleuderraumcentrifugal chamber
33: TellerpaketDisc stack
44: TellerPlate
55: Zulaufrohrsupply pipe
66: Verteilerdistributor
77: Kanälechannels
88th: Düsenjet
99: AbleitungskanalWaterway
1010: Elektromotorelectric motor
1111: Steuerungseinheitcontrol unit
1212: Versorgungsanschlusssupply terminal
1313: Versorgungsleitungsupply line
1414: Pumpepump
1515: VentilValve
1616: Produktzuleitungproduct supply
1717: Zuleitungsupply
1818: TrommelzulaufleitungDrum inlet line
DD: Drehachseaxis of rotation

Claims

Method for operating a continuous nozzle separator with a drum ( 1 ) with a vertical axis of rotation and a disc package ( 3 ) in the drum ( 1 ), in which an emergency liquid, in particular water, is conducted into the centrifuge drum in an emergency, characterized in that, in the event of a power failure, the rotational energy of the drum ( 1 ) the centrifuge is used to generate an electric current, whereby the generated current is used by means of a pump ( 14 ) the emergency fluid in the drum ( 1 ) to guide why in the power failure an electric motor ( 10 ) for driving the drum ( 1 ) via a control device ( 11 ) is operated as a generator.