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Schleudervorrichtung. insbesondere zur
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Austrocknung von noch fließ- oder troDffähigem Schlamm Die Erfindung
betrifft eine Schleudervorrichtung, insbesondere zur Austrocknung von noch fließ-
oder tropffähigem Schlamm, mit einer Schleudertrommel mit Filtermaterial.
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Auf vielen Gebieten wird angestrebt, aus FlUssigkeiten ausgefilterte
Feststoffe so trocken auszubringen, daß sie als Schüttgut abtransportiert und abgelagert
werden können. Zu diesem Zweck werden Schlamme einer Nachbehandlung unterzogen,
wobei ihnen durch Zentrifugen oder Hydrozyklone weitere Feuchtigkeit entzogen wird.
Dies bedeutet eine nicht unwesentliche Verteuerung des Trocknungsverfahrens, da
Zentrifugen teure Einrichtungen sind, die außerhalb nicht kontinuierlich betrieben
werden können, und
Hydrozyklone nur für begrenzte Durchlaufmengen
geeignet sind, so daß in der Regel eine ganze Batterie von Hydrozyklonen erforderlich
wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Nachtrocknung
von Schlammen zu schaffen, die nur einen relativ geringen maschinellen Aufwand bedeutet
und vollautomatisch betrieben werden kann.
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Die gestellte Aufgabe wird mit einer Schleudervorrichtung der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Vorrichtungsgehäuse in eine
die Schleudertrommel enthaltende FlUssigkeitsabscheidekammer und in eine in Axialrichtung
der Schleudertrommel unmittelbar anschließende Feststoffausscheidekammer mit gesonderten
Ausgängen unterteilt ist, und daß der Filtermantel aus einem flexiblen Filtersack
besteht, dessen Öffnungsrand entlang einer der Feststoffausscheidekammer benachbarten
Schleudertrommelöffnung befestigt ist und der in seinem Bodenbereich an einem Verstellorgan
verankert ist, das in Axialrichtung aus der Schleudertrommel heraus in die Feststoffausscheidekammer
bewegbar ist. Das Verstellorgan kann vorteilhafterweise als auf einer stationären
Kolbenstange mit Kolben bewegbares Zylinderrohr ausgebildet sein, auf welchem der
Filtersack in seinem Bodenbereich drehbar verankert ist.
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Die erfindungsgemäß ausgebildete Schleudervorrichtung läßt sich völlig
automatisch betreiben. Sobald der
Filtermantel der rasch rotierenden
Schleudertrommel mit Feststoffen besetzt ist und der Flüssigkeitsdurchsatz durch
den Filtermantel merklich behindert wird, wird die Zufuhr von Schleudergut unterbrochen
und das Verstellorgan, an welchem der Boden des Filtersackes verankert ist, aus
der Schleudertrommel heraus in die anschließende Feststoffausscheidekammer bewegt.
Dabei erfolgt ein Umstülpen des mit seinem Öffnungsrand an der Schleudertrommel
eingespannten Filtersackes. Beim umgestülpten Filtersack liegt der Feststoffbelag
außen und wird bei der hohen Drehzahl der Schleudertrommel in die Feststoffausscheidekammer
abgeschleudert, aus welcher er durch eine vom Flüssigkeitsaustritt gesonderte Austrittsöffnung
ausfallen kann. Die Verstellbewegung des Verstellorganes zum Umstülpen oder Zurückstülpen
des Filtersackes erfolgt zweckmäßig bei reduzierter Schleudertrommeldrehzahl, beispielsweise
während des Auslaufes der Schleudertrommel zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schleudervorgängen.
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Die Kolbenstange der Verstelleinrichtung der Schleudervorrichtung
kann zweckmäßig einseitig über ein Pendellager in der Stirnwand der Schleudertrommel
gelagert sein. Dieses Pendellager erlaubt eine zweckmäßige federnde Anordnung der
Flüssigkeitsabscheidekammer mit der Schleudertrommel aus schwingungstechnischen
Gründen.
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Die Schleudergutzuleitung kann vorteilhafterweise
mit
dem Verstellorgan gekoppelt sein, insbesondere als flexibler Schlauch auf der Außenseite
des Verstellzylinders geführt und mit radial auswärts gerichteter Ausflußöffnung
am Zylinderrohr befestigt sein. Die Druckluftzufuhr zur Bewegung des Zylinderrohres
in der einen oder anderen Richtung erfolgt zweckmäßig durch zwei Druckluft-Zuleitungskanäle,
die innerhalb der stationären Kolbenstange ausgebildet sein können und auf entgegengesetzten
Seiten des Kolbens in die dortigen Zylinderkammern münden.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Schleudertrommel anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, die einen schematisierten
Längsschnitt durch die Vorrichtung zeigt.
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Die Schleudervorrichtung besteht aus zwei GehEusekammern, nämlich
einer Feststoffausscheidekammer 11 und einer Flüssigkeitsabscheidekammer 12. Beide
Kammern sind im wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet und beim dargestellten
Ausführungsbeispiel vertikalachsig angeordnet. Die Flüssigkeitsabscheidekammer 12
ruht auf einer schwingungsgedämpft gelagerten Bodenplatte 13. In der schematischen
Zeichnung ist die schwingungsgedämpfte Lagerung der Bodenplatte durch eine Feder
14 symbolisch angedeutet. In der
Bodenplatte 13 ist eine Flüssigkeitsaustrittsöffnung
15 ausgebildet. Die Feststoffausscheidekammer 11 ist koaxial oberhalb der Flüssigkeitsabscheidekammer
12 angeordnet und weist einen um die Breite einer unteren Feststoff-Austragrinne
16 größeren Durchmesser als die Flüssigkeitsabscheidekammer 12 auf. Die ringförmige,
schräge Austragrinne 16 führt zu einem Feststoff-Ausfallschacht 17.
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Im Innern der Flüssigkeitsabscheidekammer 12 ist eine Schleudertrommel
18 angeordnet, die in der Bodenplatte 13 in einer konzentrischen Lagerstelle 19
gelagert ist. Die Schleudertrommel 18 weist einen Siebmantel 20 lagerseitig eine
Stirnwandung 21 und an ihrem lagerfreien Ende eine der anschließenden Feststoffausscheidekammer
11 zugekehrte breite Öffnung 22 auf. Die Öffnung 22 ist durch eine mit dem Siebmantel
20 verbundene Ringwandung 23 begrenzt, die nach außen über den Durchmesser der Flüssigkeitsabsoheidekammer
12 hinaus bis in den Bereich der Austragrinne 16 der Feststoffausscheidekammer 11
ragt und damit den zwischen der Schleudertrommel 18 und der Außenwandung der FlUssigkeitsabscheidekammer
12 befindlichen Ringraum zur Feststoffausscheidekammer 11 hin abdeckt. Der Antrieb
der Schleudertrommel 18 erfo von einem nicht dargestellten Antriebsmotor aus über
eino Antriebsscheibe 24, die auf der in der Bodenwandung 13 gelagerten Antriebswelle
25 befestigt ist.
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In die Schleudertrommel ist ein aus Textilmaterial gefertigter Filtersack
26 angeordnet. Der Öffnungsrand des Filtersackes ist entlang des Randes der Öffnung
22 der Filtertrommel mittels eines Spannringes 27 oder ähnlicher Vorrichtung befestigt.
Im Boden 28 des Filtersackes 26 ist eine zentrale und durch eine Mitnehmerscheibe
29 begrenzte Öffnung ausgebildet, durch welche ein konzentrisch in der Schleudervorrichtung
angeordnetes Zylinderrohr 30 einer Verstelleinrichtung hindurchgeführt ist. Auf
diesem Zylinderrohr 30 ist die Mitnehmerscheibe 29 des Filtersackbodens 28 über
ein Kugellager 31 drehbar verankert. Das Zylinderrohr 30 der Mitnehmereinrichtung
ist über eine Kolbenstange 32 mit Kolben 33 geschoben.
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Die Kolbenstange 32 ist stationär angeordnet und mit ihrem einen Ende
über ein Pendellager 34 an der Stirnwand 21 der Schleudertrommel 18 gelagert. Die
Kolbenstange 32 und das Zylinderrohr 30 ragen durch eine obere Öffnung 35 aus der
Feststoffausscheidekammer 11 hinaus, und die Kolbenstange 32 ist außerhalb der Kammer
11 in einem weiteren Pendellager 36 gelagert. In der Kolbenstange 32 sind zwei Druckluftkanäle
ausgebildet, die in der schematischen Zeichnung durch zwei Pfeile 37 und 38 angedeutet
sind und die auf entgegengesetzten Seiten des Kolbens 33 in die dort befindlichen
Zylinderkammern des Zylinderrohres 30 münden.
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Das Schleudergut, insbesondere noch fließfähiger Filterschlamm, wird
durch einen auf der Außenseite des
Zylinderrohres 30 befestigten
und in nicht dargestellter Weise ebenfalls durch die obere Öffnung 35 der Kammer
11 eingeführten Schlauch 39 eingeleitet, dessen in der Nähe des Filterbodens 28
befindliche Austrittsöffnung 40 radial nach außen gerichtet ist.
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Pastöser, nicht mehr fließfähiger Schlamm wird durch eine nicht dargestellte
Schabervorrichtung ebenfalls durch die obere Öffnung 35 frei fallend der Trommel
18 zugeführt.
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Die Zeichnung zeigt die Schleudervorrichtung in ihrer Betriebsstellung.
Die Schleudertrommel 18 ist über die Riemenscheibe 24 angegrieben, und durch den
am nicht drehenden Zylinderrohr 30 befestigten Schlauch 39 wird der fließfähige
Filterschlamm in die Schleudertrommel eingebracht. Die im Schlamm enthaltenen Festteile
lagern sich auf der Innenseite des Filtersackes 26 ab, während die im Schlamm enthaltene
Flüssigkeit durch den Filtersack 26 und den Siebmantel 20 der Schleudertrommel hindurch
in die Flüssigkeitsabscheidekammer 12 austritt, zur Bodenplatte 13 der Kammer 12
ab- und durch die Bodenöffnung 15 ausfließt. Wenn die Flüssigkeit abgeschleudert
ist und der Filtersack 26 mit Feststoffteilchen besetzt ist, wird die Drehzahl der
Schleudertrommel 18 gedrosselt und über die Druckluftleitung 38 Druckluft in den
oberhalb des Kolbens 33 befindlichen Zylinderrohrbereich geleitet. Dadurch wird
das Zylinderrohr 30 auf dem
Kolben 33 und der Kolbenstange 32 in
der Zeichnung nach oben bewegt. Die über das Kugellager 31 am Zylinderrohr 30 verankerte
Mitnehmerscheibe 29 mit dem daran befestigten Filtersackboden 28 wird dabei ebenfalls
nach oben bewegt, und der ganze Filtersack 26 wird unter Umstülpung aus der Filtertrommel
heraus in die Feststoffabscheidekammer 11 gezogen. Dort nimmt der Filtersack 26
die mit gestrichelten Linie eingezeichnete Lage 26' ein. Durch Erhöhung der Drehzahl
der Schleudertrommel 18 werden nun die Feststoffablagerungen von der nach außen
gestülpten Innenwandung des Filtersackes 26 abgeschleudert. Die Feststoffe fallen
in die Austragrinne 16 ab und gelangen von dort in den Ausfallschacht 17 der Kammer
11.
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Während der Verstellbewegung des Zylinderrohres 30, bei welcher auch
der Zuleitungsschlauch 39 mit seiner Mündung 40 bis in die Feststoffausscheidekammer
11 mitbewegt wird, wird die Zufhbr des Schleudergutes natürlich unterbrochen. Nach
Beendigung des Abschleuderns der Feststoffteile wird Druckluft durch den Kanal 37
auf die Unterseite des Kolbens 33 geleitet, so daß sich das Zylinderrohr 30 wieder
in die aus der Figur ersichtliche Betriebsstellung zurückbewegt und dabei den Filtersack
26 wieder in die Schleudertrommel 18 einführt. Auch zur Rückführung des Filtersackes
26 in die Schleudertrommel wird die Umlaufgeschwindigkeit der
Schleudertrommel
zweckmäßig vermindert. Anschließend wird der Zufluß von Schleudergut in die Schleudertrommel
wieder freigegeben und die Schleudertrommel auf ihre Schleuderdrehzahl gebracht.