DE3722866C1

DE3722866C1 - Centrifuge drum for separating mixtures of fluids

Info

Publication number: DE3722866C1
Application number: DE19873722866
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl-Ing Kohlstette
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1987-07-10
Filing date: 1987-07-10
Publication date: 1988-09-15

Abstract

In order to avoid flows of fluid film from the first skimming chamber 3 and from the inlet space 7 into the second skimming chamber 5, axially movable, annular sealing elements 13, 15 are provided at the radially inner connection points of these areas, which sealing elements 13, 15 can be moved into contact with sealing points 14, 16 as soon as the centrifuge drum is charged with product. The necessary movement of the sealing elements takes place automatically as a result of a small amount of the light fluid component which can be discharged via the discharge channel 25 being injected via the jet channels 26, 27 into the lower control chambers 17, 18. As soon as the supply fluid to the centrifuge drum is interrupted, the control chambers 17, 18 empty and the sealing elements 13, 15 are moved away from the sealing points 14, 16 by the briefly overwhelming fluid pressure in the upper control chambers 19, 20. The sealing elements 13, 15 thus reliably prevent the light fluid component in the first skimming chamber 5 being adversely affected by solids-containing fluid components from the first skimming chamber 3 or the inlet space 7. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleudertrommel zur Trennung von Flüssigkeitsgemischen mit einer aus zwei Schälscheiben bestehenden Schäleinrichtung, wobei eine er ste Schälscheibe und eine ihr zugeordnete erste Schälkam mer zur Ableitung der spezifisch schwereren Flüssigkeits komponente und eine zweite Schälscheibe und eine ihr zuge ordnete zweite Schälkammer zur Ableitung der spezifisch leichteren Flüssigkeitskomponente aus der Schleudertrommel dient, und ein mit der Schäleinrichtung verbundenes Zu laufrohr für die Zuführung des Produktes in einen Einlauf raum der Schleudertrommel vorgesehen ist, die zweite Schälkammer an ihrer radial inneren Begrenzung mit der er sten Schälkammer einerseits und dem Einlaufraum anderer seits in Verbindung steht und die Schälscheiben und das Zulaufrohr von den rotierenden Trommelteilen in einem ge wissen Abstand angeordnet sind.The invention relates to a centrifugal drum Separation of liquid mixtures with one out of two Existing peeling discs, one he first peeling disc and a first peeling comb assigned to it mer for the discharge of the specifically heavier liquid component and a second peeling disc and one supplied to it arranged second peeling chamber to derive the specific lighter liquid component from the centrifugal drum serves, and a Zu connected to the peeling device Running tube for feeding the product into an inlet space of the centrifugal drum is provided, the second Peeling chamber at its radially inner boundary with which it most peeling chamber on the one hand and the inlet space on the other is connected and the peeling discs and that Inlet pipe from the rotating drum parts in one ge know spacing are arranged.

Eine derartige Schleudertrommel ist bekannt aus der DE-AS 30 06 220, wobei zwischen den beiden Schälscheiben eine Auffangrinne am Schälscheibenschaft vorgesehen ist, von der flüssigkeitsableitende Kanäle in den Einlaufraum der Schleudertrommel führen. Die Auffangrinne hat die Aufgabe, einen an der Unterseite der ersten Schälscheibe radial einwärts kriechenden Flüssigkeitsfilm aufzufangen und über die Kanäle abzuleiten, um dadurch eine Vermischung dieses Flüssigkeitsfilmes mit der spezifisch leichten Flüssig keitsphase zu verhindern.Such a centrifugal drum is known from DE-AS 30 06 220, one between the two peeling discs The gutter on the peeling disc shaft is provided by the liquid-draining channels in the inlet area of the Run the centrifugal drum. The gutter has the task one radially on the underside of the first peeling disc inward creeping liquid film to catch and over derive the channels to thereby mix them Liquid film with the specifically light liquid prevent phase.

Es kommt jedoch auch vor, daß über die erste Schälscheibe eine pastöse, fettstoffhaltige Phase abgeleitet wird. In diesem Fall besteht die Gefahr, daß die von der Auffang rinne wegführenden Kanäle verstopfen und dann eine Beein trächtigung der spezifisch leichten Phase nicht mehr mit Sicherheit verhindert werden kann.However, it also happens that over the first peeling disc a pasty phase containing fat is derived. In In this case there is a risk that the fall arrest clog channels leading away and then a leg no longer affect the specific easy phase Security can be prevented.

Es besteht bei der bekannten Schleudertrommel weiterhin die Gefahr, daß aus dem Einlaufraum der Schleudertrommel feststoffhaltige Flüssigkeit in die zweite Schälkammer ge langt.It continues to exist in the known centrifugal drum the risk that from the inlet space of the centrifugal drum liquid containing solids in the second peeling chamber reaches.

Bei hohen Separierungstemperaturen bilden sich im Einlauf raum der Schleudertrommel darüberhinaus Dämpfe, die in die zweite Schälkammer gelangen können.At high separation temperatures, they form in the inlet space of the centrifugal drum furthermore vapors that enter the can reach second peeling chamber.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Schleudertrommel so zu verbessern, daß eine Vermischung der in der zweiten Schälkammer befindlichen leichten Flüs sigkeitskomponente mit einer feststoffhaltigen Flüssig keitskomponente vermieden wird.The invention has for its object the known To improve centrifugal drum so that mixing the light rivers in the second peeling chamber liquid component with a liquid containing solids speed component is avoided.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an der radial inne ren Begrenzung zwischen den Schälkammern ein axial beweg liches, ringförmiges Dichtelement abdichtend geführt ist, dessen eine Stirnseite mit einer Dichtstelle an der ersten Schälscheibe abdichtend in Kontakt bringbar ist.This object is achieved in that on the radially inside an axial movement between the peeling chambers Lich, annular sealing element is sealingly guided, one end face with a sealing point on the first The peeling disk can be brought into sealing contact.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist auch an der radi al inneren Begrenzung zwischen der zweiten Schälkammer und dem Einlaufraum ein axial bewegliches, ringförmiges Dicht element abdichtend geführt, dessen eine Stirnseite mit ei ner Dichtstelle an der zweiten Schälscheibe abdichtend in Kontakt bringbar ist. Dadurch kann auch bei einem Überlau fen des Einlaufraumes kein feststoffhaltiges Produkt in die zweite Schälkammer gelangen.In an advantageous embodiment, the radi al inner boundary between the second peeling chamber and an axially movable, annular seal in the inlet space sealing element guided, one end face with egg ner sealing point on the second peeling disc sealing Contact can be brought. This can also be used in the event of an overflow no product containing solids in the inlet area reach the second peeling chamber.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind dem Dichtelement eine untere Steuerkammer und eine obere Steu erkammer zugeordnet, die mit Steuermedium befüllbar sind, wodurch entgegengesetzt gerichtete Axialkräfte auf das Dichtelement ausübbar sind und dieses in beiden Richtungen axial bewegbar ist. Diese Ausgestaltung erlaubt es, das Dichtelement nur dann mit der Dichtstelle in Kontakt zu bringen, wenn auch die erforderliche Kühlflüssigkeit an der Dichtstelle vorhanden ist.In a further advantageous embodiment, the Sealing element a lower control chamber and an upper control assigned chamber that can be filled with control medium, whereby opposing axial forces on the Sealing element can be exercised and this in both directions is axially movable. This configuration allows the Sealing element only then in contact with the sealing point install, if necessary, the required coolant the sealing point is present.

In weiterer Ausgestaltung besitzt die untere Steuerkammer eine größere ra diale Erstreckung als die obere Steuerkammer, und die untere Steuerkammer sieht über einen kalibrierten Kanal mit der oberen Steuerkammer in Verbindung. Bei Zuführung von Kühlflüssigkeit in eine der Steuerkammern wird über den kalibrierten Kanal auch die andere Steuerkammer gefüllt. In der unteren Steuerkammer wird dabei eine größere Axial kraft erzeugt als in der oberen Steuerkammer, wodurch das Dichtelement mit seiner einen Stirnseite in Kontakt ge bracht wird mit der Dichtstelle.In a further embodiment, the lower control chamber has a larger ra diale extension as the upper control chamber, and the lower control chamber looks through a calibrated channel with the upper control chamber in connection. When feeding Coolant in one of the control chambers is over the calibrated channel also filled the other control chamber. There is a larger axial in the lower control chamber force generated than in the upper control chamber, which makes the Sealing element with its one end face in contact is brought with the sealing point.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den restlichen Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous configurations are the rest See subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.An embodiment of the invention is in the drawing shown and will be explained in more detail below.

Mit 1 ist in der Zeichnung die Schäleinrichtung bezeich net, deren erste Schälscheibe 2 in der ersten Schälkammer 3 und deren zweite Schälscheibe 4 in der zweiten Schälkam mer 5 angeordnet ist. Verbunden mit der Schäleinrichtung ist ein Zulaufrohr 6, das in den Einlaufraum 7 der Schleu dertrommel führt. Die zweite Schälkammer 5 steht an ihren radial inneren Begrenzungen 8, 9 mit der ersten Schälkam mer 3 bzw. mit dem Einlaufraum 7 in Verbindung. Die erste Schälkammer 3 steht über einen Kanal 10 mit dem radial äu ßeren Bereich des Trennraumes 11 der Schleudertrommel in Verbindung. Vom radial inneren Bereich des Trennraumes 11 führt ein Kanal 12 zur zweiten Schälkammer 5. An der radi al inneren Begrenzung 8 der zweiten Schälkammer 5 ist ein axial bewegliches Dichtelement 13 abdichtend geführt, des sen Stirnseite mit einer Dichtstelle 14 an der Unterseite der ersten Schälscheibe 2 abdichtend in Kontakt bringbar ist. Ein weiteres axial bewegliches ringförmiges Dichtele ment 15 ist im Einlaufraum 7 abdichtend geführt, dessen eine Stirnseite mit einer an der Unterseite der zweiten Schälscheibe 4 vorgesehenen Dichtstelle 16 in Kontakt bringbar ist. Den Dichtelementen 13, 15 sind untere Steu erkammern 17, 18 und obere Steuerkammern 19, 20 zugeord net. Die unteren Steuerkammern 17, 18 sind mit den oberen Steuerkammern 19, 20 über kalibrierte Kanäle 21, 22 mit einander verbunden. In der oberen Steuerkammer 19, 20 sind Schälorgane 23, 24 vorgesehen. Vom Ableitkanal 25 der Schäleinrichtung 1 gehen Düsenkanäle 26, 27 aus, die auf die radial inneren Begrenzungen der unteren Steuerkammern 17, 18 gerichtet sind. Die unteren Steuerkammern 17, 18 sind mit Ablaßkanälen 28, 29 versehen.With 1 in the drawing, the peeling device is referred to net, the first peeling disc 2 in the first peeling chamber 3 and the second peeling disc 4 in the second peeling chamber 5 is arranged. Connected to the peeling device is an inlet pipe 6 , which leads into the inlet chamber 7 of the sluice drum. The second peeling chamber 5 is at its radially inner limits 8 , 9 with the first Schälkam mer 3 or with the inlet space 7 in connection. The first peeling chamber 3 is connected via a channel 10 to the radially outer region of the separation space 11 of the centrifugal drum. A channel 12 leads from the radially inner region of the separation space 11 to the second peeling chamber 5 . At the inner radial boundary 8 of the second peeling chamber 5 , an axially movable sealing element 13 is sealingly guided, the end face of which can be brought into sealing contact with a sealing point 14 on the underside of the first peeling disk 2 . A further axially movable annular like sliding element 15 is sealingly guided in the inlet chamber 7, one face of which is brought into contact with an opening provided at the bottom of the second paring disc 4 sealing point sixteenth The sealing elements 13 , 15 are lower control chambers 17 , 18 and upper control chambers 19 , 20 net assigned. The lower control chambers 17 , 18 are connected to the upper control chambers 19 , 20 via calibrated channels 21 , 22 . Peeling members 23 , 24 are provided in the upper control chamber 19 , 20 . Nozzle channels 26 , 27 extend from the discharge channel 25 of the peeling device 1 and are directed towards the radially inner boundaries of the lower control chambers 17 , 18 . The lower control chambers 17 , 18 are provided with drain channels 28 , 29 .

Die Schleudertrommel wird über das Zulaufrohr 6 mit dem Flüssigkeitsgemisch beschickt, das über den Einlaufraum 7 in den Trennraum 11 der Schleudertrommel gelangt. Die schwere Flüssigkeitskomponente wandert radial auswärts und wird über den Kanal 10 in die erste Schälkammer 3 gelei tet, aus der sie mittels der ersten Schälscheibe 2 abge leitet wird. Die leichte Flüssigkeitskomponente wandert radial einwärts und gelangt über den Kanal 12 in die zwei te Schälkammer 5, aus der sie mit Hilfe der zweiten Schäl scheibe 4 und dem Ableitkanal 25 abgeleitet wird. Durch den im Ableitkanal 25 herrschenden hohen Flüssigkeitsdruck wird über die Düsenkanäle 26, 27 ein gebündelter Flüssig keitsstrahl in die unteren Steuerkammern 17, 18 geleitet. Die Steuerkammern 17, 18 füllen sich dadurch auf, wobei über die kalibrierten Kanäle 21, 22 auch eine Befüllung der oberen Steuerkammern 19, 20 erfolgt. Wegen der größe ren radialen Erstreckung der unteren Steuerkammern 17, 19 ist die durch die Flüssigkeit auf die Dichtelemente 13, 15 ausgeübte Kraft größer als in den oberen Steuerkammern 19, 20. Die Dichtelemente 13, 15 werden dadurch mit ihren Stirnseiten gegen die Dichtstellen abdichtend in Kontakt gebracht. Die Ablaßkanäle 28, 29 der unteren Steuerkammern 17, 18 sind dabei so ausgelegt, daß weniger Flüssigkeit abgelassen wird als über die Düsenkanäle 26, 27 zugeführt wird, so daß diese Steuerkammern gefüllt bleiben, solange über die zweite Schälscheibe die leichte Flüssigkeitskom ponente abgeleitet wird. Über die Schälorgane 23, 24 in den oberen Steuerkammern 19, 20 wird eine Teilmenge der Flüssigkeit abgeleitet. Dadurch erfolgt in den oberen Steuerkammern auch ein Flüssigkeitsaustausch, der für eine effektive Kühlung der Dichtstellen 14, 16 vorteilhaft ist. Sobald die Flüssigkeitszufuhr in die Schleudertrommel un terbrochen wird, wird über die zweite Schälscheibe 4 keine leichte Flüssigkeitskomponente mehr abgeleitet. Dadurch werden die unteren Steuerkammern 17, 18 nicht mehr mit Steuerflüssigkeit über die Düsenkanäle 26, 27 beschickt und entleeren sich daher über die Ablaßkanäle 28, 29. Die kalibrierten Kanäle 21, 22, die die oberen Steuerkammern 19, 20 mit den unteren Steuerkammern 17, 18 verbinden, sind dabei so ausgelegt, daß sich zunächst die unteren Steuerkammern und erst dann die oberen Steuerkammern voll ständig entleeren. Dadurch überwiegt für einen kurzen Au genblick die durch die Flüssigkeit ausgeübte Kraft in den oberen Steuerkammern, so daß die Dichtelemente 13, 15 von den Dichtstellen 14, 16 hinwegbewegt werden und damit der abdichtende Kontakt aufgehoben wird. Hierdurch wird ver mieden, daß bei fehlender Flüssigkeit in den Steuerkammern 19, 20 die Dichtelemente 13, 15 und die Dichtstellen 14, 16 betätigt werden. Da die Abdichtung nur erforderlich ist, wenn über die Schälscheiben Flüssigkeit abgeleitet wird, ist die jetzt fehlende Abdichtung nicht von Nach teil. Sobald jedoch die Schleudertrommel wieder mit Pro dukt beschickt wird, erfolgt auf die beschriebene Art und Weise ein selbsttätiges Abdichten über die Dichtelemente 13, 15, wodurch eine Beeinträchtigung der über die Schäl scheibe 4 abgeleiteten leichten Flüssigkeitskomponente durch mit Feststoff behaftete Flüssigkeiten aus dem Ein laufraum 7 oder der ersten Schälkammer 3 mit Sicherheit ver hindert wird.The centrifugal drum is fed with the liquid mixture via the inlet pipe 6 , which mixture reaches the separating chamber 11 of the centrifugal drum via the inlet space 7 . The heavy liquid component migrates radially outwards and is sent via the channel 10 into the first peeling chamber 3 , from which it is abge by means of the first peeling disc 2 . The light liquid component migrates radially inwards and passes via the channel 12 into the two te peeling chamber 5 , from which it is derived with the help of the second peeling disc 4 and the discharge channel 25 . Due to the high liquid pressure prevailing in the discharge channel 25 , a bundled liquid jet jet is passed into the lower control chambers 17 , 18 via the nozzle channels 26 , 27 . The control chambers 17 , 18 thereby fill up, the upper control chambers 19 , 20 also being filled via the calibrated channels 21 , 22 . Because of the larger radial extension of the lower control chambers 17 , 19 , the force exerted by the liquid on the sealing elements 13 , 15 is greater than in the upper control chambers 19 , 20 . The sealing elements 13 , 15 are thereby brought into sealing contact with their end faces against the sealing points. The drain channels 28 , 29 of the lower control chambers 17 , 18 are designed so that less liquid is discharged than is supplied via the nozzle channels 26 , 27 , so that these control chambers remain filled as long as the light liquid component is derived via the second peeling disc. A part of the liquid is drained off via the peeling elements 23 , 24 in the upper control chambers 19 , 20 . This also results in a liquid exchange in the upper control chambers, which is advantageous for effective cooling of the sealing points 14 , 16 . As soon as the liquid supply into the centrifugal drum is interrupted, no light liquid component is discharged via the second peeling disc 4 . As a result, the lower control chambers 17 , 18 are no longer charged with control liquid via the nozzle channels 26 , 27 and are therefore emptied via the drain channels 28 , 29 . The calibrated channels 21 , 22 , which connect the upper control chambers 19 , 20 to the lower control chambers 17 , 18 , are designed so that first the lower control chambers and only then completely empty the upper control chambers. As a result, the force exerted by the liquid in the upper control chambers prevails for a short time, so that the sealing elements 13 , 15 are moved away from the sealing points 14 , 16 and thus the sealing contact is canceled. This avoids that in the absence of liquid in the control chambers 19 , 20, the sealing elements 13 , 15 and the sealing points 14 , 16 are actuated. Since the seal is only required if liquid is drained off via the peeling discs, the seal that is now missing is not a part of the problem. However, as soon as the centrifugal drum is loaded with product again, an automatic sealing takes place in the manner described via the sealing elements 13 , 15 , thereby impairing the light liquid component derived from the peeling disc 4 by liquids containing solids from the running space 7 or the first peeling chamber 3 is prevented with certainty ver.

Claims

1. centrifugal drum for separating liquid mixtures with a device consisting of two peeling disks, a first peeling disk and a first peeling chamber assigned to it for deriving the specifically heavier liquid component and a second peeling disk and an associated second peeling chamber for deriving the specifically lighter liquid component serves from the centrifugal drum, and an inlet pipe connected to the peeling device is provided for feeding the product into an inlet space of the centrifugal drum, the radially inner boundary of the second peeling chamber communicates with the first peeling chamber on the one hand and the inlet chamber on the other hand, and the peeling discs and the feed pipe is arranged at a certain distance from the rotating drum parts, characterized in that an axially movable, annular sealing element ( 13. ) is located on the radially inner boundary ( 8 ) between the peeling chambers ( 3 , 5 ) ) is sealingly guided, one end face of which can be brought into sealing contact with a sealing point ( 14 ) on the first peeling disc ( 2 ).

2. Centrifugal drum according to claim 1, characterized in that at the radially inner boundary ( 9 ) between the second peeling chamber ( 5 ) and the inlet space ( 7 ) an axially movable, annular sealing element ( 15 ) is sealingly leads, one end of which can be brought into sealing contact with a sealing point ( 16 ) on the second peeling disc ( 4 ).

3. centrifugal drum according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing element ( 13 , 15 ) are assigned a lower control chamber ( 17 , 18 ) and an upper control chamber ( 19 , 20 ) which can be filled with control medium, where by opposite Directed axial forces can be exerted on the sealing element ( 13 , 15 ) and this can be moved axially in both directions.

4. centrifugal drum according to claim 3, characterized in that the lower control chamber ( 17 , 18 ) has a greater ra diale extension than the upper control chamber ( 19 , 20 ) and the lower control chamber ( 17 , 18 ) via a calibrated channel ( 21 , 22 ) with the upper control chamber ( 19 , 20 ) in connection.

5. centrifugal drum according to claim 3 or 4, characterized in that the upper control chamber ( 19 , 20 ) with egg NEM peeling member ( 23 , 24 ) is in communication through which control liquid from the upper control chamber ( 19 , 20 ) can be conducted .

6. Centrifugal drum according to one of claims 3 to 5, characterized in that a nozzle channel ( 26 , 27 ) extends from a discharge channel ( 25 ) of the second peeling disc ( 4 ) through which the lower control chamber ( 17 , 18 ) can be filled.