DE2363741A1

DE2363741A1 - Steuereinrichtung zum verdraengen der spezifisch leichteren fluessigkeitskomponente aus einer selbstentleerenden trenntrommel

Info

Publication number: DE2363741A1
Application number: DE2363741A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wilke
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1973-12-21
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1975-07-31
Also published as: NO744626L; DE2363741B2; JPS5095862A; GB1491036A; DK663674A; FR2255109A1; ZA748126B; BR7410632D0; FR2255109B1; US3938734A

Description

Steuereinrichtung zum Verdrängen der spezifisch leichteren Flüssigkeitskomponente aus einer selbstentleerenden Trenntrommel

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zum Verdrängen der spezifisch leichteren Flüssigkeitskomponente aus einer selbstentleerenden Trenntrommel, aus der wenigstens die spezifisch schwerere flüssige Komponente mittels einer Schälscheibe oder durch eine mit der Trommel abdichtend verbundene Leitung abgeleitet wird, in die ein Drosselorgan eingebaut ist. Diese Verdrängung erfolgt, bevor di e Auswurfoffnungen im Trommelmantel für den Ausstoß der aus dem Flüssigkeitsgemisch ausgeschiedenen Feststoffe geöffnet werden. Dadurch wird der Verlust der noch in der Trommel befindlichen spezifisch leichteren Nutzflüssigkeit vermieden.

Für die Steuerung der erforderlichen Ventile und die Einhaltung der notwendigen Wartezeiten werden fast allgemein Steuergeräte verwendet. Ein solches Steuergerät ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift Nr. 1 i42 795 bekannt.

Bei Klärtrommeln, die aus ein- oder mehrphasigen Flüssigkeiten nur die festen Verunreinigungen ausschleudern, ohne Flüssigkeitsgemische zugleich in ihre Komponenten zu zerlegen, gestaltet sich die Verdrängung der den zentralen Teil der Trommel ausfüllenden Flüssigkeit relativ einfach.

Trommeln dieser Art haben nur einen Flüssigkeitsablauf. Nach Füllung des Feststoffraumes ist zum Zwecke der Totalentleerung der Trommel zunächst das Schleudergut-Zulaufventil zu sperren und alsdann der Zulauf auf eine spezifisch schwerere Verdrängungsflüssigkeit umzuschalten. Dieses Ventil wird vom Steuergerät so lange offengehalten, bis die Nutzflüssigkeit aus der Trommel nach innen verdrängt ist. Die erforderliche Menge an Verdrängungsflüssigkeit ist etwa gleich dem Trommelvolumen vermindert um das Volumen des Feststoffraumes.

Sofern die geklärte Flüssigkeit durch eine Schälscheibe oder eine hermetisch mit der Trommel verbundene Leitung abgeleitet wird j ist ein Ventil in dieser Leitung zu schließen₅ bevor das Ventil für die Steuerflüssigkeit, die das Öffnen der Auswurf-

509831 /0018

öffnungen für die Feststoffe bewirkt, umgeschaltet wird. Dadurch werden Verluste durch Zurückströmen der Nutzflüssigkeit in die Trommel während des Entleerungsvorganges vermieden. Nach der Trommelentleerung sind alle Ventile in umgekehrter Reihenfolge wieder umzuschalten.

Bei Trenntrommeln, die neben der Ausschleuderung von spezifisch schwereren Feststoffen das Flüssigkeitsgemxsch in seine Komponenten zerlegen, stellt die Verdrängung der spezifisch leichteren flüssigen Komponente ein Problem dar. Diese Verdrängung kommt auch nur in Betracht, wenn die spezifisch leichtere Flüssigkeit die Nutzkomponente ist. Zu solchen Schleuderflüssigkeiten zählen beispielsweise Fischpreßwasser oder durch Feststoffe und Wasser verunreinigte Öle. Trenntrommeln haben zwei Flüssigkeitsabläufe für die voneinander getrennten Komponenten. Ihr Abstand von der Drehachse wird normalerweise so eingestellt, daß die Trennzone innerhalb der Steigekanäle des Tellersatzes zu liegen kommt. Um die spezifisch leichtere flüssige Komponente aus der Trommel zu verdrängen, muß die Trennzone bis zum inneren Flüssigkeitsspiegel verschoben werden.

Bei Trenntrommeln mit freiem Austritt für die beiden flüssigen Komponenten über Reguli er scheiben ist die Lage der Trennzone entsprechend der Dichtedifferenz der beiden Komponenten durch die Innendurchmesser der Regulierscheiben festgelegt. Sie kann bei normaler Durchsatzleistung nur beim Stillstand der Trommel durch Auswechseln wenigstens einer Scheibe verlegt werden. Bei weit überwiegendem Anteil der spezifisch schwereren Komponente kann man allerdings eine Verschiebung der Trennzone nach innen während des Betriebes dadurch erreichen, daß man den Zulauf so stark erhöht, daß pro Zeiteinheit mehr an spezifisch schwererer Flüssigkeit in die Trommel gelangt, als über die Reguliersclieibe austreten kann. Dazu ist aber eine beträchtliche Erhöhung des Zulaufs erforderlich, weil über eine Regulierscheibe sehr große Flüssigkeitsmengen austreten können. Eine so starke Überschreitung der Nennleistung der Trommel bedeutet aber eine erhebliche Verminderung der

508831 /0018

Klärleistung, so daß von der Flüssigkeitsströmung ein Teil der Feststoffe mitgerissen wird. Diese Methode versagt aber da, wo eine Vielzahl selbstentleerender Separatoren parallelgeschaltet ist. Bei zentraler Steuerung durch ein einziges Steuergerät würde die weit überhöhte Nennleistung gleichzeitig für alle Separatoren abgerufen werden, was die auf normale Durchsatzleistung abgestellte Pumpe oder der Querschnitt der Hauptleitung nicht schafft. Dasselbe kann auch bei individueller Steuerung der einzelnen Separatoren vorkommen, wenn zufällig mehrere Steuergeräte die erhöhte Leistung gleichzeitig abrufen.

Bei Schleuderflüssigkeiten, in denen die spezifisch schwerere Komponente nur in geringen Mengen enthalten ist, ist diese Methode ohnehin nicht anwendbar.

In solchen Fällen hätte man allerdings die Möglichkeit, aus einem Sammelbehälter spezifisch schwerere Flüssigkeit zu entnehmen oder auch eine spezifisch schwerere Fremdflüssigkeit in der zur Verschiebung der Trennzone erforderlichen Menge dem Zulauf des Schleudergutes beizumischen oder getrennt in die Trommel einzuleiten. Die Unsicherheiten und Nachteile wären aber die gleichen wie bei der Erhöhung der Zulaufmenge.

Bei selbstentleerenden Trenntrommeln mit Ableitung der getrennten Komponenten mittels Schälscheiben und bei selbstentleerenden Trenntrommeln der hermetischen oder halbhermetischen Bauart ist die Erhöhung des Zulaufs ebenso problematisch. Man kann aber bei Trommeln dieser Art die Lage der Trennzone während des Betriebes dadurch verschieben, daß man mittels eines Drosselorgans in wenigstens einer der beiden Ableitungen den Gegendruck verändert.

Aus der deutschen Patentschrift Nr. 659 724 ist eine Entrahmungstrommel bekannt, aus der der Rahm und die Magermilch mittels einer Schälscheibe abgeleitet werden und bei der in jede der beiden Ableitungen ein Drosselorgan eingebaut ist. Die Drosselorgane dienen zur Einstellung des Gegendruckes, um zwecks schaumfreier Ableitung die erforderliche Eintauch-

509831/0018 ^/k

tiefe der Schälscheiben zu erreichen und bei der Separierung von Vollmilch das gewünschte Mengenverhältnis von Rahm und Magermilch, d.h. die gewünschte Lage der Trennzone einzuregeln. Nach erfolgter Einstellung bleiben die Drosselorgane unverändert.

Die Erfindung bezieht sich auf selbstentleerende Trenntrommeln, aus denen wenigstens die spezifisch schwerere flüssige Komponente mittels einer Schälscheibe oder durch eine mit der Trommel abdichtend verbundene Leitung abgeleitet wird, in die ein Drosselorgan eingebaut ist. Die Ableitung der spezifisch leichteren Komponente kann beliebig sein.

Die Erfindung bezweckt, eine Steuereinrichtung anzugeben, um bei Trommeln dieser Art vor dem Öffnen der Auswurföffnungen am Trommelumfang die spezifisch leichtere Nutzkomponente aus der Trommel zu verdrängen, ohne daß eine Erhöhung des Zulaufs oder die Zuführung einer größeren Menge Verdrängungsflüssigkeit erforderlich ist.

Die Steuereinrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das in die Ableitung für die spezifisch schwerere Komponente eingebaute Drosselorgan von der Betriebsstellung in eine stark gedrosselte Stellung oder in absolute Sperrstellung vom Steuergerät umschaltbar ist und in dieser Stellung so lange gehalten wird, bis die spezifisch schwerere Komponente die Trennzone bis zum inneren Flüssigkeitsspiegel verschoben hat, wonach das Steuergerät den Zulauf sperrt und das Ventil in der Zuleitung für die Steuerflüssigkeit umschaltet. Bei Sperrung oder Drosselung des Ablaufs baut sich die nun in der Trommel verbleibende spezifisch schwerere Flüssigkeit in Richtung zur Drehachse an und schiebt die spezifisch leichtere Flüssigkeit vor sich her zu deren Ablauf. Diese Steuereinrichtung kann immer verwendet werden, unabhängig davon, ob die spezifisch schwerere Komponente den größeren oder kleineren Anteil des Gemisches ausmacht. Macht sie den kleineren Anteil aus, empfiehlt sich die vollständige Sperrung des Ventils; macht sie den größeren Anteil aus, dann genügt

509831/0018

eine Drosselung.

Zur vollständigen Verdrängung der spezifisch leichteren Komponente ist bei völliger Sperrung des Ablaufs nur so viel spezifisch schwerere Flüssigkeit erforderlich, als die spezifisch leichtere an Volumen in der Trommel einnimmt. Die am Steuergerät einzustellende Schaltdauer errechnet sich aus diesem Volumen und der pro Zeiteinheit in der Trommel zurückgehaltenen bzw. der Trommel zugeführten Menge an spezifisch schwererer Flüssigkeit.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Mit 1 ist die Trenntrommel bezeichnet, der das zu klärende und zu trennende Flüssigkeitsgemisch durch die Leitung 2 zugeführt wird. Während des Betriebes befindet sich die Trennzone der beiden flüssigen Komponenten bei 3 und der freie Flüssigkeitsspiegel der spezifisch leichteren Komponente bei 4. Beim ,Ausführungsbeispiel tritt die spezifisch leichtere Flüssigkeit durch radiale Bohrungen 5 frei aus der Trommel aus. Die spezifisch schwerere flüssige Komponente strömt durch den Ringkanal 6 zwischen Trommeldeckel 7 und Scheideteller 8 zur Schälkanuner 9, aus der sie mittels einer Schälscheibe 10 unter Druck durch die Leitung 11 abgeleitet wird.

Wenn der Feststoffraum 12 der Trommel mit Feststoffen gefüllt ist, wird der Kolbenschieber 13 durch Zuführung einer Steuerflüssigkeit durch die Leitung 14 zur Öffnungskammer 15 in die dargestellte Öffnungsstellung verschoben, so daß die gesamte Trommelfüllung durch Öffnungen 16 im Trommelmantel 17 ausgestoßen wird. Die Trommel kann auch so ausgebildet sein, daß zum Zwecke der Entleerung die Strömung einer Steuerflüssigkext unterbrochen werden muß. In jedem Falle muß das Ventil 20 in der Zuleitung 14 für die Steuerflüssigkext umgeschaltet werden.

Um Verluste an spezifisch leichterer Nutzflüssigkeit zu vermeiden, ist diese aus der Trommel zu ihrem Ablauf 5 ^zu verdrängen, bevor die Auswurföffnungen 16 geöffnet werden.

Dies wird dadurch erreicht, daß das Steuergerät 18 vor dem Sperren des Zulaufs Zh durch Schließen des Ventils 19 in der Lei-

509831/0018

tung 2 und vor dem Umschalten des Ventils 20 in der Steuerflüssigkeitszuleitung 14 das Ventil 21 in der Ableitung 11 für die spezifisch schwerere flüssige Komponente stark drosselt oder völlig sperrt. Das zu verdrängende Flüssigkeitsvolumen ist relativ gering, so daß sich ohne Erhöhung der Zulaufmenge die Verdrängung schnell vollzieht. In manchen Fällen ist es auch unwichtig, ob ein Teil der Verdrängungsflüssigkeit in den Ablauf der spezifisch leichteren Flüssigkeit gelangt, wenn zur Erhöhung ihres Reinheitsgrades ein weiterer Separator nachgeschaltet ist. Durch die Leitung 22 kann eine spezifisch schwerere Fremdflüssigkeit als Verdrängungsflüssigkeit in die Trommel geleitet werden. In diesem Fall ist vor oder gleichzeitig mit dem Betätigen des Ventils 21 der Zulauf 24 von der Leitung 2 auf die Leitung 22 umzuschalten, indem das Ventil 19 geschlossen und das Ventil 23 geöffnet wird.

509831 /0018

Claims

PATENTANSPRÜCHE

ίΐ)jSteuereinrichtung zum Verdrängen der spezifisch leichteren Flüssigkeitskomponente aus einer selbstentleerenden Trenntrommel, aus der■wenigstens die spezifisch schwerere flüssige Komponente mittels einer Schälscheibe oder durch eine mit der Trommel abdichtend verbundene Leitung abgeleitet wird, in die ein Drosselorgan eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Ableitung (11) für die spezifisch schwerere Komponente eingebaute Ventil (21) von der Betriebsstellung in eine stark gedrosselte Stellung oder in absolute Sperrstellung vom Steuergerät (18) umschaltbar ist und in dieser Stellung so lange gehalten wird, bis die spezifisch schwerere Komponente die Trennzone bis zum inneren Flüssigkeitsspiegel (4) verschoben hat, wonach das Steuergerät den Zulauf (24) sperrt und das Ventil (20) in der Zuleitung (i4) für die Steuerflüssigkeit umschaltet.
2) Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (18) vor oder gleichzeitig mit dem Betätigen des Ventils (21) den Zulauf (24) von der Leitung (2) für Schleuderflüssigkeit auf die Leitung (22) für spezifisch schwerere Fremdflüssigkeit umschaltet.

509831/0018

Leerseite