[0001] Die Erfindung betrifft eine Doppelschubzentrifuge gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen
Anspruchs 1.
[0002] Zur Trocknung feuchter Substanzen oder feuchter Substanzgemische sind Zentrifugen
in den verschiedensten Ausführungsformen weit verbreitet und werden auf den verschiedensten
Gebieten eingesetzt. So kommen beispielsweise zur Trocknung hochreiner pharmazeutischer
Produkte diskontinuierlich arbeitende Zentrifugen, wie Schälzentrifugen bevorzugt
zum Einsatz, während insbesondere dann, wenn kontinuierlich grosse Mengen eines fest-flüssig
Gemischs getrennt werden sollen, kontinuierlich arbeitende Schubzentrifugen vorteilhaft
eingesetzt werden. Dabei kommen je nach Anforderung Ein- oder Mehrstufige Schubzentrifugen,
sowie sogenannte Doppelschubzentrifugen zum Einsatz.
[0003] Bei den verschiedenen Typen der zuletzt genannten Klasse von Schubzentrifugen wird
ein fest-flüssig Gemisch, beispielsweise eine Suspension oder ein feuchtes Salz oder
Salzgemisch, durch ein Einlaufrohr über einen Gemischverteiler einer schnell rotierenden
Trommel, die als Filtersieb ausgestaltet ist, zugeführt, so dass auf Grund der wirkenden
Fliehkräfte die flüssige Phase durch das Filtersieb ausgeschieden wird, während im
Inneren an der Trommelwand ein Feststoffkuchen abgeschieden wird. Dabei ist in der
rotierenden Trommel ein im wesentlichen scheibenförmiger, synchron mitrotierender
Schubboden angeordneten, der in axialer Richtung in der Trommel mit einer gewissen
Amplitude oszilliert, so dass ein Teil des getrockneten Feststoffkuchens an einem
Ende der Trommel herausgeschoben wird. Bei der entgegengesetzten Bewegung des Schubbodens
wird ein an den Schubboden angrenzender Bereich der Trommel freigegeben, der dann
durch das Einlaufrohr und über den Gemischverteiler wieder mit neuem Gemisch beschickt
werden kann. Dabei können je nach eingesetztem Typ mit modernen Hochleistungs-Schubzentrifugen
problemlos Durchsatzmengen in einer Grössenordnung von 100 Tonnen pro Stunde erreicht
werden, wobei Trommeldurchmesser bis zu 1000 mm und mehr durchaus üblich sind und
typische Rotationsfrequenzen der Trommel, abhängig vom Trommeldurchmesser von bis
zu 2000 Umdrehungen pro Minute und mehr erreicht werden können. Dabei bedingt in der
Regel ein grösserer Trommeldurchmesser wegen der auftretenden starken Fliehkräfte
eine kleinere maximale Rotationsfrequenz der Trommel. Selbstverständlich können die
Betriebsparameter, wie z.B. die Rotationsfrequenz der Trommel, die pro Zeiteinheit
zugeführte Menge an Gemisch oder auch der Trommeldurchmesser oder der Typ der eingesetzten
Schubzentrifuge auch von dem zu trocknenden Material selbst, dem Gehalt an Flüssigkeit
usw. abhängen.
[0004] Bei den bekannten Doppelschubzentrifugen gelangt das Gemisch üblicherweise über ein
stehendes Einlaufrohr und einen Gemischverteiler in die Mitte der Zentrifugentrommel,
wobei der Gemischverteiler mit der Zentrifugentrommel synchron rotiert. Durch einen
in der Mitte der Zentrifugentrommel angeordneten Schubboden, der entlang der Längsachse
der Zentrifugentrommel oszilliert und mit dem Gemischverteiler wirkfest verbunden
sein kann, ist das Gemisch im Zusammenspiel mit dem Gemischverteiler, abwechslungsweise
der vorderen oder hinteren Tommelhälfte zuführbar. Dadurch sind zwei Einlaufzonen
vorhanden, so dass pro Zeiteinheit entsprechend grössere Mengen an Gemisch verarbeitet
werden können. Der Feststoffkuchen wird dabei durch den Schubboden zum jeweiligen
Ende der Trommel transportiert und über eine Auffangrinne ausgetragen.
[0005] Eine bekannte Doppelschubzentrifuge, die nach dem zuvor geschilderten Prinzip arbeitet,
ist beispielsweise in der EP 0 635 309 B1 eingehend beschrieben. Die Vorteile gegenüber
konventionellen ein- oder mehrstufigen Schubzentrifugen liegen auf der Hand. Unter
anderem ist hier die doppelte Einlaufzone zu nennen, wodurch ein deutlich erhöhtes
Flüssigkeitsschluckvermögen erreicht wird, so dass Gemische mit niedrigeren Einlaufkonzentrationen,
d.h. mit höherem Flüssigkeitsgehalt verarbeitet werden können, wobei gleichzeitig
höhere Gesamtzulaufmengen an Gemisch verarbeitbar sind. Darüber hinaus resultiert
bei gleicher Hubzahl ein doppeltes Festoff-Fördervermögen und damit eine spezifisch
geringere Transportarbeit. Dabei entspricht der Platzbedarf derjenigen normaler Schubzentrifugen
gleicher Baugrösse.
[0006] Typische Einsatzbereiche für Doppelschubzentrifugen sind unter anderem gut entwässerbare
Produkte, wie zum Beispiel Meersalz, wo insbesondere die doppelte Ausnützung der Schubbewegung
voll zum Tragen kommt. Ein weiteres typisches Anwendungsgebiet sind schlecht filtrierbare
Produkte oder Gemische mit niedrigen Einlaufkonzentrationen (also mit hohem Flüssigkeitsgehalt).
Hier wirkt sich das im Vergleich zu gewöhnlichen Schubzentrifugen höhere Flüssigkeitsschluckvermögen
besonders positiv aus. Es können kleinere Einlaufkonzentrationen oder höhere Suspensionsmengen
verarbeitet werden, ohne dass es zum Schwemmen kommt.
[0007] Allerdings weisen die bekannten Schubzentrifugen auch verschiedene gravierende Nachteile
auf. Auch wenn mit den bekannten Doppelschubzentrifugen niedrigere Einlaufkonzentrationen
verarbeitet werden können als mit gewöhnlichen ein- oder mehrstufigen Schubzentrifugen,
darf die Einlaufkonzentration des zu verarbeitenden Gemischs nicht beliebig klein
sein. D.h., wenn der Anteil an Flüssigkeit im Gemisch zu hoch ist, beispielsweise
50% oder 70% oder 80% oder gar mehr als 90% Flüssigphase beträgt, muss das Gemisch
in mehr oder weniger aufwendigen Verfahren voreingedickt werden. Bei zu hohem Flüssigkeitsgehalt
wird nämlich eine gleichmässige Verteilung des zu trocknenden Gemischs über den Umfang
der Siebtrommel zunehmend erschwert. Das kann einerseits zu sehr schädlichen Vibrationen
der Siebtrommel und damit zu vorzeitigem Verschleiss von Lagern und Antrieb führen;
im schlimmsten Fall sogar zu einem Sicherheitsproblem im Betrieb werden. Andererseits
bewirkt ein ungleichmässig über den Umfang der Siebtrommel verteilter Feststoffkuchen
Probleme beim Waschen. Daher stehen zur Vorentwässerung zum Beispiel statische Eindicker,
Bogensiebe oder die bestens bekannten Hydrozyklone zur Verfügung. Es liegt auf der
Hand, dass der Einsatz solcher Vorentwässerungssysteme sowohl verfahrenstechnisch
als auch apparativ sehr aufwendig und damit teuer ist.
[0008] Ein weiterer gravierender Nachteil bei der Verarbeitung von Gemischen kleiner Einlaufkonzentration
besteht darin, dass praktisch die gesamte Menge an Flüssigkeit, die mit dem Gemisch
zugeführt wird, auf die volle Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt werden muss, bevor
sie durch das Filtersieb der Siebtrommel ausgeschieden wird. Das gleiche trifft auf
kleinste Partikel im Gemisch zu, die ebenfalls durch das Sieb vom Feststoffkuchen
abschieden werden sollen. Das ist energetisch äusserst ungünstig und beeinflusst das
Betriebsverhalten der Zentrifuge deutlich negativ.
[0009] Aber selbst bei der Verarbeitung von Gemischen mit deutlich höherer Feststoffkonzentration
zeigen die aus dem Stand der Technik bekannten Zentrifugen zum Teil massive Nachteile.
So wird das durch das Einlaufrohr in den Gemischverteiler eingebrachte Gemisch beim
Auftreffen auf die Siebtrommel in kürzester Zeit auf die volle Umfangsgeschwindigkeit
der Trommel beschleunigt. Insbesondere bei empfindlichen Substanzen kann das unter
anderem zu Kornbruch führen. Das heisst, dass beispielsweise Feststoffkörner, die
in einer der Zentrifuge zugeführten Suspension verteilt sind, bei dem abrupten Beschleunigungsvorgang
in unkontrollierter Weise in kleinere Stücke zerbersten, was negative Einflüsse auf
die Qualität des produzierten Feststoffkuchens haben kann, wenn beispielsweise die
Partikelgrösse der Körner im Endprodukt eine Rolle spielt.
[0010] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Doppelschubzentrifuge vorzuschlagen,
die die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile weitgehend vermeidet.
[0011] Die diese Aufgaben lösenden Gegenstände der Erfindung sind durch die Merkmale des
unabhängigen Anspruchs 1 gekennzeichnet.
[0012] Die jeweiligen abhängigen Ansprüche beziehen sich auf besonders vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung.
[0013] Die erfindungsgemässe Doppelschubzentrifuge umfasst eine um eine Drehachse rotierbare
Siebtrommel zur Trennung eines Gemischs in einen Feststoffkuchen und eine Flüssigphase,
sowie einen in der Siebtrommel angeordneten Gemischverteiler mit einer Schubbodenvorrichtung,
die entlang der Drehachse hin- und herbewegbar angeordnet ist, so dass der Feststoffkuchen
wechselseitig mit einem äusseren Ringbereich verschiebbar ist. Weiter umfasst die
Doppelschubzentrifuge eine Einspeiseeinrichtung, mit welcher das Gemisch über den
Gemischverteiler in einen Leerraum einbringbar ist, der angrenzend an den äusseren
Ringbereich beim Verschieben des Feststoffkuchens durch die Schubbodenvorrichtung
entsteht. Dabei weist die Schubbodenvorrichtung beidseitig Beschleunigungsflächen
auf, die bezüglich der radialen Richtung unter einem vorgebbaren Neigungswinkel geneigt
sind, so dass das durch die Einspeiseeinrichtung eingebrachte Gemisch vor Erreichen
der Siebtrommel auf eine vorgebbare Umfangsgeschwindigkeit beschleunigbar ist.
[0014] Dadurch, dass die Schubbodenvorrichtung gegen die radiale Richtung geneigte Beschleunigungsflächen
aufweist, trifft ein durch die Einspeiseeinrichtung in den Gemischverteiler eingebrachtes
Gemisch nicht unmittelbar auf die Siebtrommel. Vielmehr wird das einlaufende Gemisch
auf die Beschleunigungsflächen aufgebracht, die gegen die radiale Richtung geneigt
sind. Dadurch wird eine verlangsamte Beschleunigung des neu eingebrachten Gemischs
auf die Umfangsgeschwindigkeit der Siebtrommel erreicht, wodurch insbesondere Kornbruch
und andere schädigende Einflüsse, wie sie beim abrupten Beschleunigen in den aus dem
Stand der Technik bekannten Doppelschubzentrifugen auftreten, verhinderbar sind. Somit
ist durch die erfindungsgemässe Doppelschubzentrifuge ein Zerbersten von im Gemisch
enthaltenen Feststoffkörner vermeidbar, weil der Beschleunigungsvorgang über den vorgebbaren
Neigungswinkel der Beschleunigungsflächen kontrollierbar ist, d.h. dass die Beschleunigung
selbst beispielweise durch eine geeignete Wahl des Neigungswinkels der Beschleunigungsfläche
einstellbar ist. Dadurch kann die Qualität des produzierten Feststoffkuchens, insbesondere
bei Produkten bei welchen beispielsweise die Partikelgrösse oder die Form der Körner
im Endprodukt eine Rolle spielen, deutlich gesteigert werden. In ganz speziellen Fällen
ist es sogar möglich, in ein und derselben Doppelschubzentrifuge in einem Arbeitsgang,
d.h. im wesentlichen gleichzeitig, Produkte unterschiedlicher Qualität herzustellen,
indem beispielsweise der Neigungswinkel der beidseitig an der Schubbodenvorrichtung
angeordneten Beschleunigungsflächen unterschiedlich gewählt wird.
[0015] Die wesentlichen Komponenten sowie die grundlegende Funktionsweise einer Doppelschubzentrifuge
sind aus dem Stand der Technik bekannt, so dass im folgenden vorrangig auf die erfindungswesentlichen
Merkmale Bezug genommen werden kann.
[0016] Die erfindungsgemässe Doppelschubzentrifuge umfasst in an sich bekannter Weise eine
um eine Drehachse über eine Trommelachse rotierbare Siebtrommel, die in einem Gehäuse
untergebracht ist. Die Trommelachse steht mit einem Trommelantrieb in Wirkverbindung,
so dass die Siebtrommel durch den Trommelantrieb in schnelle Rotation um die Drehachse
versetzbar ist. Die Siebtrommel weist dabei Sieböffnungen auf, durch die in bekannter
Weise bei schneller Rotation Flüssigphase aus einem Gemisch, das auf eine innere Umfangsfläche
der Siebtrommel aufgebracht wurde, durch die auftretenden Fliehkräfte nach aussen
abführbar ist. Das auf die innere Umfangsfläche der Siebtrommel aufgebrachte Gemisch
wird so durch die herrschenden sehr starken Fliehkräfte in einen Feststoffkuchen,
der sich auf der inneren Umfangsfläche der Siebtrommel ablagert, und die Flüssigphase
getrennt.
[0017] Insbesondere kann in einem für die Praxis besonders wichtigen Beispiel die Siebtrommel
in an sich bekannter Weise als skelettartige Stütztrommel ausgestaltet sein, die zur
Bildung der entsprechenden Siebflächen mit speziellen Filterfolien an ihrem Umfang
ausgekleidet sind, d.h. die skelettartige Stütztrommel kann beispielsweise mit einem
oder mehreren Filtersieben mit unterschiedlich oder gleich grossen Filteröffnungen
zur Abscheidung der Flüssigphase ausgestaltet sein.
[0018] Innerhalb der Siebtrommel ist ein Gemischverteiler angeordnet, der es gestattet Gemisch
auf die Umfangsfläche der Siebtrommel zu verteilen, wobei der Gemischverteiler eine
Einlaufeinrichtung und eine Schubbodenvorrichtung mit Schubbodenplatte umfasst.
[0019] Das Gemisch gelangt im Betriebszustand über die Einspeiseinrichtung in die Einlaufeinrichtung
und ist in bekannter Weise aufgrund einer oszillatorischen Bewegung der Schubbodenvorrichtung
abwechslungsweise der vorderen oder hinteren Hälfte der Siebtrommel zuführbar. Die
Einlaufeinrichtung ist dabei in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel mit der Siebtrommel
starr gekoppelt und rotiert daher synchron mit der Siebtrommel und dem Gemischverteiler.
Die oszillatorische Bewegung vollführt jedoch nur der Gemischverteiler mit seinen
Komponenten, d.h. mit der Schubbodenplatte, dem Verbindungselement, der Schubbodenvorrichtung
und dem äusseren Ringbereich. Somit besteht im Betriebszustand eine oszillatorische
Relativbewegung zwischen dem oszillierenden Gemischverteiler und der in axialer Richtung
unbeweglichen Einlaufeinrichtung, so dass das Gemisch abwechslungsweise der vorderen
oder hinteren Hälfte der Siebtrommel zuführbar ist.
[0020] Die Schubbodenvorrichtung, die in einer speziellen Ausführungsvariante wirkfest mit
der Schubbodenplatte verbunden sein kann, ist dabei bevorzugt in Form einer Kreisscheibe
mit einem äusseren Ringbereich ausgebildet, wobei der Ringbereich an einem peripheren
Bereich der Schubbodenvorrichtung so ausgebildet und angeordnet ist, dass mit dem
Ringbereich der in der Siebtrommel abgelagerte Feststoffkuchen abwechselnd in beide
Richtungen der Drehachse verschiebbar ist.
[0021] Die Schubodenplatte ist in an sich bekannter Weise mittels einer Schubachse an eine
Schubvorrichtung mit Umsteuereinheit gekoppelt, so dass die Schubbodenvorrichtung
in Richtung der Drehachse in eine oszillatorische Bewegung mit vorgebbarem Hub versetzbar
ist. Durch die oszillatorische Bewegung der Schubbodenvorrichtung ist der auf der
Umfangsfläche der Siebtrommel abgelagerte Feststoffkuchen durch den äusseren Ringbereich
abwechselnd in beide Richtungen der Drehachse verschiebbar, so dass der Feststoffkuchen
durch den äusseren Ringbereich in axialer Richtung zum jeweiligen Ende der Siebtrommel
transportierbar ist und über eine Austragsöffnung von der Flüssigphase getrennt aus
der Doppelschubzentrifuge abführbar ist.
[0022] Wesentlich für die Erfindung ist dabei, dass die Schubbodenvorrichtung in einem vorgebbaren
Bereich in Form von Beschleunigungsflächen so ausgestaltet ist, dass das von der Einspeiseeinrichtung
eingebrachte Gemisch vor Erreichen der Siebtrommel auf eine vorgebbare Umfangsgeschwindigkeit
beschleunigbar ist.
[0023] Dazu wird das Gemisch aus der Einspeiseeinrichtung abwechselnd jeweils einer Seite
der Schubbodenvorrichtung zugeführt. Wenn das Gemisch in der Einspeiseeinrichtung
nicht bereits auf eine vorgebbare Umfangsgeschwindigkeit vorbeschleunigbar ist, gelangt
das Gemisch im wesentlichen unter der Wirkung der Schwerkraft auf eine entsprechende
Oberfläche der Schubbodenvorrichtung und erreicht schliesslich die bezüglich der radialen
Richtung unter einem vorgebbaren Neigungswinkel geneigte Beschleunigungsfläche. Das
Gemisch fliesst über bzw. entlang der Beschleunigungsfläche und gelangt so auf die
Umfangsfläche der Siebtrommel. Hier gelangt das Gemisch in den durch die Oszillationsbewegung
der Schubbodenvorichtung geschaffenen Leerraum an der Umfangsfläche der Siebtrommel,
und wird auf die Rotationsgeschwindigkeit der Siebtrommel beschleunigt. Durch die
enorm hohen Fliehkräfte, die auf das im Leerraum abgelagerte Gemisch einwirken, wird
die im Gemisch enthaltene Flüssigphase durch die Sieböffnungen aus der Siebtrommel
abgeführt.
[0024] Dadurch, dass die Beschleunigungsfläche gegen die radiale Richtung geneigt ist, ist
im Bereich der Beschleunigungsfläche die Fliessgeschwindigkeit im Vergleich zur Geschwindigkeit
im freien Fall des Gemisches in Richtung zur Umfangsfläche gezielt veränderbar, so
dass das Gemisch im Bereich der Beschleunigungsflächen mit zunehmender Annäherung
an den äusseren Ringbereich allmählich beschleunigbar ist. Das heisst, das Gemisch
wird im Bereich der Beschleunigungsflächen der erfindungsgemässen Doppelschubzentrifuge
auf besonders schonende Weise nach und nach auf eine vorgebbare Umfangsgeschwindigkeit
beschleunigt, um dann bei Erreichen der Umfangsfläche schliesslich die volle Rotationsgeschwindigkeit
der Siebtrommel zu erreichen.
[0025] Der Wert des Neigungswinkels der Beschleunigungsfläche gegen die radiale Richtung
kann dabei beispielsweise zwischen 0° und 90° liegen, im einzelnen zwischen 10° und
30°oder zwischen 30° und 60°, insbesondere zwischen 60° und 70°, bevorzugt jedoch
zwischen 55° und 75°. Selbstverständlich ist es im speziellen auch möglich, dass der
Wert des Neigungswinkels grösser als 70° ist und sogar nahe bei 90° liegen kann. Ganz
generell kann festgestellt werden, dass in der Regel in Bezug auf die radiale Richtung
ein eher nicht zu spitzer Winkel von Vorteil ist, wobei ein optimaler Wert des entsprechenden
Neigungswinkels unter anderem vom Wert des Haftreibwinkels des zu entwässernden Produkts
bestimmt ist.
[0026] Dabei können sich die Beschleunigungsflächen entweder nur über einen Teilbereich
der Schubbodenvorrichtung erstrecken oder aber auch über die gesamte radiale Höhe
der Schubbodenvorrichtung, wobei die Schubbodenvorrichtung je nach Erfordernis ganz
oder teilweise als im wesentlichen hohles Rahmengestell oder ganz oder teilweise aus
Vollmaterial aufgebaut sein kann. Selbstverständlich ist es möglich, dass die beiden
Beschleunigungsflächen gleiche oder unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen können.
[0027] In einem für die Praxis besonders relevanten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen
Doppelschubzentrifuge ist die Beschleunigungsfläche als Filtersieb zur Abscheidung
von Flüssigphase aus dem Gemisch ausgebildet. Dabei sind bevorzugt beide Beschleunigungsflächen
als Filtersieb ausgestaltet. Selbstverständlich kann auch nur eine Beschleunigungsfläche
als Filtersieb ausgestaltet sein, oder aber die beiden Beschleunigungsflächen können
jeweils unterschiedlich ausgestaltete Filtersiebe aufweisen. Dabei können die beiden
unterschiedlichen Filtersiebe zum Beispiel aus verschiedenen Materialien aufgebaut
sein, oder die Grösse der Filterporen kann verschieden sein. Dadurch ist es möglich,
in ein und demselben Arbeitsgang aus dem gleichen Gemisch zwei verschiedene Feststoffkuchen
von unterschiedlicher Qualität, d.h. mit unterschiedlichen Eigenschaften zu produzieren.
[0028] Insbesondere kann in einem für die Praxis besonders wichtigen Ausführungsbeispiel
die Beschleunigungsfläche als Filtersieb auf einem skelettartigen Stützkörper angeordnet
sein, der zur Bildung des Filtersiebs mit speziellen Filterfolien ausgestattet sein
kann, d.h. der skelettartige Stützkörper kann beispielsweise mit einem oder mehreren
Filtersieben, die eventuell zur Abscheidung in verschiedenen Stufen unterschiedlich
grosse Filteröffnungen aufweisen können, ausgestattet sein.
[0029] Dabei kommen ganz allgemein als Filtersiebe unter anderem Spaltsiebe oder beispielsweise
Siebbleche in Frage. Die Filtersiebe können dabei vorteilhaft auf unterschiedliche
Weise mit Filteröffnungen unterschiedlicher Grösse versehen werden. Insbesondere die
zuvor erwähnten Siebbleche können unter anderem gestanzt, gebohrt, gelasert, Elektronenstrahl
gelocht oder Wasserstrahl geschnitten sein, wobei grundsätzlich auch andere Techniken
in Frage kommen. Die Siebe selbst können dabei je nach Anforderung aus verschiedenen,
insbesondere korrosionsbeständigen Werkstoffen, wie beispielsweise aus Kunststoff,
Verbundwerkstoffen oder unterschiedlichen Stählen wie 1.4462, 1.4539 oder 2.4602 oder
aus anderen geeigneten Materialien gefertigt sein. Zum Schutz gegen Verschleiss können
die Filtersiebe darüber hinaus mit geeigneten Schichten versehen sein, zum Beispiel
mit Hartchrom Schichten, Wolfram-Carbid (WC), Keramik oder anders gehärtet sein. Die
Stärke der Filterbleche beträgt dabei typischerweise 0,2 mm bis 5 mm wobei auch deutlich
andere Blechstärken möglich sind.
[0030] Insbesondere zur Verarbeitung von besonders empfindlichen Gemischen kann die Einspeiseeinrichtung
einen Einlauftrichter zur Vorbeschleunigung des Gemischs umfassen. Dadurch ist das
Gemisch bereits vor dem Einbringen in den Gemischverteiler auf eine vorgebbare Rotationsgeschwindigkeit
vorbeschleunigbar und somit noch schonender behandelbar. Dabei ist die Rotationsgeschwindigkeit,
auf die das Gemisch bereits im Einlauftrichter vorbeschleunigbar ist, beispielsweise
durch Wahl der Grösse und / oder des Öffnungswinkels des Einlauftrichters vorgebbar.
[0031] Dabei kann der Einlauftrichter auch unabhängig von dem Gemischverteiler um eine separate
Antriebsachse drehbar angeordnet und mittels eines Antriebs mit einer vorgebbaren
Drehzahl um die Antriebsachse rotierbar ausgestaltet und angeordnet sein. Dadurch
ist die Vorbeschleunigung unabhängig von der Geometrie des Einlauftrichters durch
die Einstellung der Drehzahl des Antriebs frei wählbar. Insbesondere können geeignete
Einrichtungen zur Steuerung und / oder Regelung vorgesehen sein, so dass zum Beispiel
auch während des Betriebes die Drehzahl des Antriebs frei variierbar ist. So ist beispielsweise
im Betrieb die Qualität des Feststoffkuchens anpassbar, oder es ist beispielsweise
durch geeignete Steuerung und / oder Regelung der Drehzahl des Antriebs und damit
des Einlauftrichters rechts und links von der Schubbodenvorrichtung jeweils in ein
und derselben Doppelschubzentrifuge aus einem Gemisch eine unterschiedliche Produktqualität
herstellbar.
[0032] Vorteilhaft kann der Einlauftrichter auch als Vorfiltersieb zur Vorabscheidung von
Flüssigphase aus dem Gemisch ausgebildet sein, wobei vorzugsweise Auffangmittel zur
Sammlung und Ableitung der Flüssigphase aus dem Vorfiltersieb vorgesehen sind. Dadurch
sind selbst Gemische mit sehr hohem Flüssigkeitsanteil problemlos verarbeitbar. Die
Vorabscheidung von Flüssigphase bereits im Einlauftrichter hat darüber hinaus den
enormen Vorteil, dass dieser Teil der Flüssigphase nicht mehr auf die sehr hohe Rotationsgeschwindigkeit
der Siebtrommel beschleunigt wird, was sich unter anderem besonders günstig auf den
Energieverbrauch der Doppelschubzentrifuge auswirkt.
[0033] Dabei kann sowohl das Filtersieb der Beschleunigungsflächen als auch das Vorfiltersieb
als Zweistufensieb mit einem Grobfilter und einem Feinfilter ausgestaltet sein. Das
Gemisch ist dadurch im Bereich der Beschleunigungsfläche und / oder im Einlauftrichter
in zwei Stufen filterbar. Die erste Filterstufe bildet dabei einen Grobfilter, welcher
im Gemisch enthaltene Partikel, die grösser sind als die Filteröffnungen des Grobfilters
zurückhält. Der Feinfilter hält entsprechend feinere Partikel zurück, während zumindest
ein Teil der Flüssigphase, sowie sehr kleine Partikel, die ebenfalls entfernt werden
müssen, direkt abführbar sind. Die Ausgestaltung als Zweistufensieb hat insbesondere
den Vorteil, dass der Feinfilter durch grosse und / oder schwere Partikel, die im
einlaufenden Gemisch enthalten sind, mechanisch nicht so stark belastet wird, so dass
der Feinfilter beispielsweise sehr kleine Poren zur Filterung von sehr kleinen Partikeln
aufweisen kann und insbesondere auch aus mechanisch weniger widerstandsfähigen Materialien
gefertigt sein kann.
[0034] Bei einer anderen Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Doppelschubzentrifuge
umfasst der Gemischverteiler einen Vorbeschleunigungstrichter, der sich im wesentlichen
erweiternd in Richtung zur Einspeiseeinrichtung hin erstreckt.
[0035] Der Wert des Öffnungswinkels des Einlauftrichters und / oder der Wert des Vorbeschleunigungswinkels
des Vorbeschleunigungstrichters kann dabei in Bezug auf die Drehachse beispielsweise
zwischen 0° und 45° liegen, im einzelnen zwischen 0° und 10°oder zwischen 10° und
45°, insbesondere zwischen 25° und 45°, bevorzugt zwischen 15° und 35° liegen. Selbstverständlich
ist es im speziellen auch möglich, dass der Wert des Öffnungswinkels und / oder des
Vorbeschleunigungswinkels grösser als 45° ist. Ganz generell kann festgestellt werden,
dass in der Regel in Bezug auf die Drehachse ein eher spitzer Winkel von Vorteil ist,
wobei ein optimaler Wert des entsprechenden Öffnungswinkels und / oder des Vorbeschleunigungswinkels
unter anderem vom Wert des Haftreibwinkels des zu entwässernden Produkts bestimmt
ist.
[0036] Dabei kann auch der Vorbeschleunigungstrichter analog zum Einlauftrichter als Vorbeschleunigungssieb
ausgestaltet sein, wobei am Gemischverteiler Auffangeinrichtungen zum Abführen von
Flüssigphase vorgesehen sein können.
[0037] In einem für die Praxis besonders wichtigen Ausführungsbeispiel kann der Einlauftrichter
und / oder der Vorbeschleunigungstrichter als skelettartiger Stützkörper ausgestaltet
sein, der zur Bildung des Vorfiltersiebs und / oder des Vorbeschleunigungssiebs mit
speziellen Filterfolien ausgestattet sein kann, d.h. der skelettartige Stützkörper
kann beispielsweise mit einem oder mehreren Filtersieben, die eventuell zur Abscheidung
in verschiedenen Stufen unterschiedlich grosse Filteröffnungen aufweisen können, ausgestattet
sein.
[0038] Dabei kommen ganz allgemein als Filtersiebe unter anderem Spaltsiebe oder beispielsweise
Siebbleche in Frage. Die Filtersiebe können dabei vorteilhaft auf unterschiedliche
Weise mit Filteröffnungen unterschiedlicher Grösse versehen werden. Insbesondere die
zuvor erwähnten Siebbleche können unter anderem gestanzt, gebohrt, gelasert, Elektronenstrahl
gelocht oder Wasserstrahl geschnitten sein, wobei grundsätzlich auch andere Techniken
in Frage kommen. Die Siebe selbst können dabei je nach Anforderung aus verschiedenen,
insbesondere korrosionsbeständigen Werkstoffen, wie beispielsweise aus Kunststoff,
Verbundwerkstoffen oder unterschiedlichen Stählen wie 1.4462, 1.4539 oder 2.4602 oder
aus anderen geeigneten Materialien gefertigt sein. Zum Schutz gegen Verschleiss können
die Filtersiebe darüber hinaus mit geeigneten Schichten versehen sein, zum Beispiel
mit Hartchrom Schichten, Wolfram-Carbid (WC), Keramik oder anders gehärtet sein. Die
Stärke der Filterbleche beträgt dabei typischerweise 0,2 mm bis 5 mm wobei auch deutlich
andere Blechstärken möglich sind.
[0039] Insbesondere kann auch der Vorbeschleunigungstrichter so ausgestaltet und angeordnet
sein, dass der Vorbeschleunigungstrichter mittels eines Drehantriebs um eine Rotationsachse
mit einer vorgebbaren Drehzahl rotierbar ist.
[0040] Dabei erstrecken sich sowohl der Einlauftrichter als auch der Vorbeschleunigungstrichter
bevorzugt unter einem im wesentlichen konstanten Öffnungswinkel erweiternd in Richtung
zur Schubbodenvorrichtung bzw. zur Einspeiseeinrichtung hin. Der Wert des Vorbeschleunigungswinkels
des Vorbeschleunigungstrichters kann dabei in Bezug auf die Drehachse beispielsweise
zwischen 0° und 45° liegen, im einzelnen zwischen 0° und 10°oder zwischen 10° und
45°, insbesondere zwischen 25° und 45°, bevorzugt zwischen 15° und 35°. Selbstverständlich
ist es im speziellen auch möglich, dass der Wert des Vorbeschleunigungswinkels grösser
als 45° ist. Ganz generell kann festgestellt werden, dass in der Regel in Bezug auf
die Drehachse ein eher spitzer Winkel von Vorteil ist, wobei ein optimaler Wert des
entsprechenden Vorbeschleunigungswinkels unter anderem vom Wert des Haftreibwinkels
des zu entwässernden Produkts bestimmt ist.
[0041] Für spezielle Anwendungen, beispielsweise in Abhängigkeit von den Eigenschaften des
zu entwässernden Gemischs, kann der Einlauftrichter und / oder der Vorbeschleunigungstrichter
in einem vorgebbaren Bereich jedoch auch einen gekrümmten Verlauf haben, wobei sich
der Öffnungsswinkel des Einlauftrichters und / oder der Vorbeschleunigungswinkel des
Vorbeschleunigungstrichters vergrössern oder verkleinern kann.
[0042] Insbesondere dann, aber nicht nur dann, wenn der Einlauftrichter als Vorfiltersieb
zur Vorabscheidung von Flüssigphase ausgebildet ist, kann es von besonderem Vorteil
sein, wenn der Einlauftrichter einen gekrümmten Verlauf hat und sich der Öffnungsswinkel
des Einlauftrichters in Richtung zur Schubbodenvorrichtung hin vergrössert oder verkleinert.
Es ist nämlich bekannt, dass unterschiedliche Produkte unter sonst gleichen Betriebsbedingungen
der Doppelschubzentrifuge, beispielsweise in Abhängigkeit von der Korngrösse und /
oder der Viskosität und
l oder anderer Eigenschaften oder Parameter, wie zum Beispiel der Temperatur des Gemischs
unterschiedlich gut entwässerbar sind.
[0043] Liegt beispielsweise ein Gemisch vor, das bei gegebenen Betriebsparametern relativ
leicht zu entwässern ist, kann es von Vorteil sein, dass der Einlauftrichter bzw.
das Vorfiltersieb einen gekrümmten Verlauf hat, wobei sich der Öffnungswinkel des
Vorfiltersiebs in Richtung zur Schubbodenvorrichtung hin vergrössert. Das heisst,
der Einlauftrichter bzw. das Vorfiltersieb erweitert sich in Richtung zur Schubbodenvorrichtung
ähnlich wie das Horn einer Trompete. Damit wird die Abtriebskraft, mit der das Gemisch
aus dem Einlauftrichter beschleunigt wird, mit abnehmendem Abstand zur Schubbodenvorrichtung
überproportional grösser, so dass das Gemisch, das bereits im Vorfiltersieb relativ
stark entwässerbar ist und damit schlechte Gleiteigenschaften im Vorfiltersieb zeigt,
schneller das Vorfiltersieb verlassen kann, als beispielsweise bei einem im wesentlichen
sich konusförmig, mit konstantem Öffnungswinkel sich erweiternden Vorfiltersieb.
[0044] Andererseits können auch Gemische vorliegen, die bei gegebenen Betriebsparametern
relativ schlecht zu entwässern sind. In diesem Fall empfiehlt es sich, einen Einlauftrichter
bzw. ein Vorfiltersieb mit einem gekrümmten Verlauf einzusetzen, wobei sich der Öffnungswinkel
des Vorfiltersiebs in Richtung zur Schubbodenvorrichtung hin verkleinert. Das hat
zur Folge, dass die Abtriebskraft, mit der das Gemisch aus dem Einlauftrichter beschleunigt
wird, mit abnehmendem Abstand zur Schubbodenvorrichtung langsamer zunimmt, als beispielsweise
bei einem sich unter einem im wesentlichen konstanten Öffnungswinkel konisch erweiternden
Einlauftrichter. Dadurch entsteht im Vorbeschleunigungssieb eine gewisse Stauwirkung,
so dass das Gemisch länger im Vorfiltersieb verbleibt und daher bereits im Vorfiltersieb
zu einem höheren Grad entwässerbar ist.
[0045] Ganz analog zu dem vorher gesagten kann selbstverständlich auch der Vorbeschleunigungstrichter
einen gekrümmten Verlauf haben, wobei sich der Vorbeschleunigungswinkel des Vorbeschleunigungstrichters
in Richtung zur Einspeiseeinrichtung hin vergrössert oder verkleinert.
[0046] Die vorher im Zusammenhang mit dem gekrümmten Einlauftrichter erläuterten Vorteile
und dessen Funktionsweise sind für den Fachmann problemlos analog auf einen gekrümmten
Vorbeschleunigungstrichter übertragbar, und müssen daher hier nicht wiederholt werden.
[0047] Es versteht sich von selbst, dass die Merkmale der zuvor exemplarisch beschriebenen
besonders bevorzugten Ausführungsvarianten der erfindungsgemässen Doppelschubzentrifuge,
je nach Anforderung, auch beliebig in vorteilhafter Weise kombinierbar sind.
[0048] Die Erfindung wird im folgenden an Hand der schematischen Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1
- im Schnitt eine erfindungsgemässe Doppelschubzentrifuge mit Beschleunigungsflächen;
- Fig. 1a
- einen Abschnitt der Schubbodenvorrichtung mit Beschleunigungsflächen und äusserem
Ringbereich;
- Fig. 1 b
- ein Ausführungsbeispiel einer Beschleunigungsfläche;
- Fig. 1 c
- ein zweites Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 b;
- Fig. 2
- ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Doppelschubzentrifuge mit Filtersieb;
- Fig. 2a
- ein anderes Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 mit Zweistufensieb;
- Fig. 3
- ein weiteres Ausführungsbeispiel mit Einlauftrichter;
- Fig. 4
- eine andere Ausführungsvariante gemäss Fig. 3;
- Fig. 5
- eine weitere Ausführungsvariante gemäss Fig. 4;
- Fig. 6
- eine Doppelschubzentrifuge mit Vorbeschleunigungstrichter;
- Fig. 7
- ein Ausführungsbeispiel gemäss Fig .6 mit Vorbeschleunigungssieb;
- Fig. 7a
- einen Einlauftrichter mit gekrümmtem Verlauf;
- Fig. 7b
- einen anderen Einlauftrichter gemäss Fig. 7a;
- Fig. 8
- einen Vorbeschleunigungstrichter mit Drehantrieb.
[0049] Fig. 1 zeigt im Schnitt in einer schematischen Darstellung wesentliche Komponenten
einer erfindungsgemässen Doppelschubzentrifuge. Die erfindungsgemässe Doppelschubzentrifuge,
die im folgenden gesamthaft mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet wird, umfasst in an
sich bekannter Weise eine um eine Drehachse 2 über eine Trommelachse 31 rotierbare
Siebtrommel 3, die in einem Gehäuse G untergebracht ist. Die Trommelachse 31 steht
mit einem nicht gezeigten Trommelantrieb in Wirkverbindung, so dass die Siebtrommel
3 durch den Trommelantrieb in schnelle Rotation um die Drehachse 2 versetzbar ist.
Die Siebtrommel weist dabei Sieböffnungen 32 auf, durch die in bekannter Weise bei
schneller Rotation flüssige Phase 6 aus einem Gemisch 4, das auf eine innere Umfangsfläche
20 der Siebtrommel 3 aufgebracht wurde, durch die auftretenden Fliehkräfte nach aussen
in eine Auffangvorrichtung 18 abführbar ist. Das auf die innere Umfangsfläche 20 der
Siebtrommel 3 aufgebrachte Gemisch 4 wird so durch die herrschenden sehr starken Fliehkräfte
in einen Feststoffkuchen 5, der sich auf der inneren Umfangsfläche 20 der Siebtrommel
3 ablagert, und die Flüssigphase 2, die durch die Sieböffnungen 32 aus der Siebtrommel
3 abführbar ist, getrennt.
[0050] Innerhalb der Siebtrommel 3 ist ein Gemischverteiler 7 angeordnet, der es gestattet
Gemisch 4 auf die innere Umfangsfläche 20 der Siebtrommel 3 zu verteilen, wobei der
Gemischverteiler 7 eine Einlaufeinrichtung 17 und eine Schubbodenvorrichtung 8 mit
Schubbodenplatte 81 umfasst.
[0051] Das Gemisch 4 gelangt im Betriebszustand über die Einspeiseeinrichtung 10 in die
Einlaufeinrichtung 17 und ist dann aufgrund einer oszillatorischen Bewegung der Schubbodenvorrichtung
8 abwechslungsweise der vorderen oder hinteren Hälfte der Siebtrommel 3 zuführbar.
Die Einlaufeinrichtung 17 ist dabei mit der Siebtrommel 3 durch Befestigungsmittel
bevorzugt 171 starr gekoppelt und rotiert daher synchron mit der Siebtrommel 3 und
dem Gemischverteiler 7. Die oszillatorische Bewegung, die weiter unten noch eingehend
beschrieben wird, vollführt jedoch nur der Gemischverteiler 7 mit seinen Komponenten,
d.h. mit der Schubbodenplatte 81, dem Verbindungselement 82, der Schubbodenvorrichtung
8 und dem äusseren Ringbereich 9. Somit besteht im Betriebszustand eine oszillatorische
Relativbewegung zwischen dem oszillierenden Gemischverteiler 7 und der in axialer
Richtung unbeweglichen Einlaufeinrichtung 17 bzw. der in axialer Richtung unbeweglichen
Einspeiseeinrichtung 10, so dass das Gemisch 4 abwechslungsweise der vorderen oder
hinteren Hälfte der Siebtrommel 3 zuführbar ist.
[0052] Die Schubbodenvorrichtung 8 ist über ein Verbindungselement 82 wirkfest mit der Schubbodenplatte
81 verbunden. Die Schubbodenvorrichtung 8 ist dabei bevorzugt in Form einer Kreisscheibe
mit einem äusseren Ringbereich 9 ausgebildet, wobei der Ringbereich 9 an einem peripheren
Bereich der Schubbodenvorrichtung 8 so ausgebildet und angeordnet ist, dass mit dem
Ringbereich 9 der in der Siebtrommel 3 abgelagerte Feststoffkuchen 5 abwechselnd in
beide Richtungen der Drehachse 2 verschiebbar ist. Die Schubbodenplatte 81 ist ebenfalls
bevorzugt als Ringscheide 81 ausgebildet, kann aber auch in Form eines Speichenrades
81 oder in jeder anderen geeigneten Form ausgeführt sein. Das Verbindungselement 82,
das die Schubbodenplatte 81 mit der Schubbodenvorrichtung 8 wirkfest verbindet, kann
beispielsweise aus mehreren Streben 82 aufgebaut sein, die sich bevorzugt, aber nicht
notwendig, entlang der Drehachse 2 erstrecken, oder als kompakte oder nicht kompakte
Trommel 82, beispielsweise als perforierte Trommel 82 oder in jeder anderen geeigneten
Form ausgestaltet sein.
[0053] Die Schubodenplatte 81 ist mittels einer Schubachse 16 an eine nicht gezeigte Schubvorrichtung
mit Umsteuereinheit gekoppelt, so dass die Schubbodenplatte 81 mit dem Verbindungselement
82 und der Schubbodenvorrichtung 8 in Richtung der Drehachse 2 in eine oszillatorische
Bewegung mit vorgebbarem Hub versetzbar ist. Durch die oszillatorische Bewegung der
Schubbodenvorrichtung 8 ist der auf der Umfangsfläche der Siebtrommel 3 abgelagerte
Feststoffkuchen 5 durch den äusseren Ringbereich 9 abwechselnd in beide Richtungen
der Drehachse 2 verschiebbar, so dass der Feststoffkuchen durch den äusseren Ringbereich
9 in axialer Richtung zum jeweiligen Ende der Siebtrommel 3 transportierbar ist und
über eine Austragsöffnung 19 von der Flüssigphase 6 getrennt aus der Doppelschubzentrifuge
1 abführbar ist.
[0054] Wesentlich für die Erfindung ist dabei, dass die Schubbodenvorrichtung 8 in einem
vorgebbaren Bereich in Form von Beschleunigungsflächen 12 so ausgestaltet ist, dass
das von der Einspeiseeinrichtung 10 eingebrachte Gemisch 4 vor Erreichen der Siebtrommel
3 auf eine vorgebbare Umfangsgeschwindigkeit beschleunigbar ist.
[0055] Fig. 1a zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt der Schubbodenvorrichtung
8 mit Beschleunigungsflächen 12 und dem äusseren Ringbereich 9. In dem in Fig. 1a
gezeigten Ausführungsbeispiel wird Gemisch 4 aus einer hier nicht gezeigten Einspeiseeinrichtung
10 darstellungsgemäss der rechten Seite der Schubbodenvorichtung 8 zugeführt. Im wesentlichen
unter der Wirkung der Schwerkraft gelangt das Gemisch 4 auf eine entsprechende Oberfläche
der Schubbodenvorrichtung 8 und erreicht schliesslich die bezüglich der radialen Richtung
unter einem Neigungswinkel γ geneigte Beschleunigungsfläche 12. Das Gemisch 4 fliesst
über bzw. entlang der Beschleunigungsfläche 12 und gelangt so auf die Umfangsfläche
20 der Siebtrommel 3. Hier gelangt das Gemisch 4 in die durch die Oszillationsbewegung
der Schubbodenvorichtung 8 geschaffenen Leerraum 11 an der Umfangsfläche 20 der Siebtrommel
3 und wird auf die Rotationsgeschwindigkeit der Siebtrommel beschleunigt. Durch die
enorm hohen Fliehkräfte, die auf das im Leerraum 11 abgelagerte Gemisch 4 einwirken,
wird die im Gemisch 4 enthaltene Flüssigphase 6 durch die Sieböffnungen 21 aus der
Siebtrommel 3 abgeführt.
[0056] Dadurch, dass die Beschleunigungsfläche 12 unter dem Neigungswinkel γ gegen die radiale
Richtung geneigt ist, ist im Bereich der Beschleunigungsfläche 12 die Fliessgeschwindigkeit
im Vergleich zur Geschwingigkeit im freien Fall des Gemisches 4 in Richtung zur Umfangsfläche
20 gezielt veränderbar, so dass das Gemisch 4 im Bereich der Beschleunigungsflächen
12 mit zunehmender Annäherung an den äusseren Ringbereich 9 allmählich beschleunigbar
ist. Das heisst, das Gemisch wird im Bereich der Beschleunigungsflächen 12 auf besonders
schonende Weise nach und nach auf eine vorgebbare Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt
um dann bei Erreichen der Umfangsfläche 20 schliesslich die volle Rotationsgeschwindigkeit
der Siebtrommel 3 zu erreichen.
[0057] Dabei können sich die Beschleunigungsflächen 12, wie in Fig. 1 a schematisch gezeigt,
entweder nur über einen Teilbereich der Schubbodenvorrichtung 8 erstrecken oder aber
auch über die gesamte radiale Höhe der Schubbodenvorrichtung 8, wobei die Schubbodenvorrichtung
8 je nach Erfordernis ganz oder teilweise als im wesentlichen hohles Rahmengestell
8 oder ganz oder teilweise aus Vollmaterial aufgebaut sein.
[0058] In Fig. 1 b ist ausschnittsweise ein spezielles Ausführungsbeispiel einer Beschleunigungsfläche
12 mit äusserem Ringbereich 9 zur Verschiebung des hier nicht gezeigten Festoffkuchens
5 dargestellt. Der äussere Ringbereich 9 hat dabei eine vorgebbare Höhe a, die je
nach zu verarbeitendem Gemisch 4 und / oder den Betriebsbedingungen, unter denen die
erfindungsgemässe Doppelsschubzentrifuge 1 betrieben wird, ca. 1 % bis 40% des Trommelradius
r, bevorzugt ca. 5% bis 10%, insbesondere 5% bis 20% des Trommelradius r beträgt.
[0059] Dabei kann wie in Fig. 1 c schematisch dargestellt, die Beschleunigungsfläche 12
auch als mehrstufige Beschleunigungsfläche 12 ausgebildet sein, wobei die Beschleunigungsfläche
12 zur Vorbeschleunigung des Gemischs 4 mehrere, unter verschiedenen Winkeln ϕ
1, ϕ
2 zueinander geneigte Teilflächen aufweisen kann, wobei die relative grösse der Teilfläche
sowie ihre Flächenwinkel ϕ
1, ϕ
2 beispielsweise vom zu verarbeitenden Gemisch 4 oder von den Betriebsparametern der
Doppelschubzentrifuge 1 abhängen können.
[0060] Dadurch, dass das Gemisch, anders als bei den aus dem Stand der Technik bekannten
Doppelschubzentrifugen, im Bereich der Beschleunigungsflächen nicht abrupt, d.h. in
kürzester Zeit auf die volle Rotationsgeschwindigkeit der Siebtrommel 3 beschleunigt
wird, sind zum Beispiel Kornbruch und andere schädigende Einwirkungen auf das Gemisch
4 verhinderbar. Damit sind in der erfindungsgemässen Doppelschubzentrifuge 1, insbesondere
auch mechanisch sehr empfindliche Stoffe, auch bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten
der Siebtrommel 3 verarbeitbar.
[0061] Fig. 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Doppelschubzentrifuge
1, bei welcher die Beschleunigungsfläche 12 als Filtersieb 121 zur Abscheidung der
Flüssigphase 6 aus dem Gemisch 4 ausgebildet ist. Dabei ist die Schubbodenvorrichtung
8 zumindest im Bereich der Beschleunigungsflächen 12 zumindest teilweise als Hohlkörper
ausgebildet. Dadurch ist aus dem Gemisch 4, bereits während es über die Beschleunigungsfläche
12 gleitet und vorbeschleunigt wird, über das Filtersieb 121 ein Teil der Flüssigphase
6 abscheidbar und kann durch eine Sieböffnung 21 aus der Siebtrommel 3 abgeführt werden.
Somit sind auch Gemische 4 mit sehr hohem Flüssigkeitsgehalt problemlos verarbeitbar.
Insbesondere ist so auch bei hohem Flüssigkeitsgehalt stets eine gleichmässige Verteilung
des zu trocknenden Gemischs 4 über die Umfangsfläche 20 der Siebtrommel 3 gewährleistet.
Insbesondere sind selbst bei sehr hohen Flüssigkeitskonzentrationen im Gemisch 4 zusätzliche
Einrichtungen zur Vorentwässerung, wie zum Beispiel statische Eindicker, Bogensiebe
oder Hydrozyklone überflüssig. Dabei können auch kleinste im Gemisch 4 enthaltene
Partikel durch den Effekt der Vorfiltrierung viel effektiver vom Feststoffkuchen 5
abgeschieden werden.
[0062] In Fig. 2a ist ein anderes Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 dargestellt, wobei das
Filtersieb 121 als Zweistufensieb mit einem Grobfilter 122 und einem Feinfilter 123
ausgestaltet ist. Das Gemisch 4 kann dadurch im Bereich der Beschleunigungsfläche
12 in zwei Stufen gefiltert werden. Die erste Filterstufe bildet der Grobfilter 122,
welches im Gemisch enthaltene Partikel, die grösser sind als die Filteröffnungen des
Grobfilters 122 zurückhält, die so direkt in den Leerraum 11 einbringbar sind. Der
Feinfilter hält entsprechend feinere Partikel zurück, die ebenfalls dem Leerraum 11
und damit dem Feststoffkuchen 5 zuführbar sind, während zumindest ein Teil der Flüssigphase
6, sowie sehr kleine Partikel, die ebenfalls entfernt werden müssen, direkt durch
die Sieböffnung 21 aus der Siebtrommel 3 abführbar sind. Die Ausgestaltung des Filtersiebs
121 als Zweistufensieb hat insbesondere den Vorteil, dass der Feinfilter 123 durch
grosse und / oder schwere Partikel, die im einlaufenden Gemisch 4 enthalten sind,
mechanisch nicht so stark belastet wird, so dass der Feinfilter 123 beispielsweise
sehr kleine Poren zur Filterung von sehr kleinen Partikeln aufweisen kann und insbesondere
auch aus mechanisch wenig widerstandsfähigen Materialien gefertigt sein kann.
[0063] In Fig. 3 ist schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen
Doppelschubzentrifuge 1 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Einspeiseeinrichtung
10 einen Einlauftrichter 101 zur Vorbeschleunigung des Gemischs 4. Das Gemisch gelangt
durch die Einlaufeinrichtung, die wie in Fig. 3 beispielhaft dargestellt ein Einlaufrohr
umfasst, zunächst in einen Einlauftrichter 101, der drehfest mit der Einlaufeinrichtung
17 verbunden ist, so dass der Einlauftrichter 101 synchron mit der Schubbodenvorrichtung
8 rotiert. Dabei erstreckt sich der Einlauftrichter 101 in im wesentlichen axialer
Richtung zur Einspeiseeinrichtung 10 hin, so dass das durch die Einspeiseeinrichtung
10 zugeführte Gemisch 4 direkt in den Einlauftrichter 101 gelangt. Dabei ist der Einlauftrichter
101 so ausgebildet und angeordnet, dass das Gemisch 4 beim Verlassen des Einlauftrichters
101 je nach axialer Position des Gemischverteilers 7 in eine der beiden Trommelhälften
über die Schubbodenvorrichtung einspeisbar ist.
[0064] Dadurch, dass sich der Einlauftrichter 101 in Richtung zum Gemischverteiler 7 hin
im wesentlichen konisch erweiternd erstreckt und der Einlauftrichter synchron mitrotiert,
wird das Gemisch 4 bereits im Einlauftrichter 101 auf eine vorgebbare Rotationsgeschwindigkeit
vorbeschleunigt, so dass das Gemisch 4 beim Eintreffen auf der Beschleunigungsfläche
12 bereits eine gewisse Geschwindigkeit in Umfangsrichtung der Siebtrommel 3 aufweist
und so insgesamt noch schonender auf die maximale Umfangsgeschwindigkeit der Umfangsfläche
20 beschleunigbar ist. Bevorzugt, aber nicht notwendig, ist dabei die Beschleunigungsfläche
12, wie in Fig. 3 dargestellt, als Filtersieb 121 ausgestaltet.
[0065] In der Praxis kann es von Vorteil sein, den Beschleunigungsvorgang selbst bzw. die
Rotationsgeschwindigkeit, auf die das Gemisch im Einlauftrichter 101 beschleunigbar
ist, gezielt zu kontrollieren. Das ist beispielsweise mit der in Fig. 4 dargestellten
anderen Ausführungsvariante gemäss Fig. 3 erreichbar. Bei der Ausführungsvariante
gemäss Fig. 4 ist der Einlauftrichter 101 von der Einlaufeinrichtung 17 mechanisch
im wesentlichen entkoppelt. Zur Steuerung und / oder Regelung der Rotationsgeschwindigkeit
des Einlauftrichters 101 ist dieser mit einer separaten Antriebsachse 131 drehfest
verbunden und über die Antriebsachse 131 mittels eines Antriebs 13 unabhängig von
der Siebtrommel 3 mit einer vorgebbaren Rotationsfrequenz antreibbar. Dabei können
geeignete, hier nicht dargestellte Mittel vorgesehen sein, um den Antrieb 13 beispielsweise
in Abhängigkeit von geeigneten Betriebsparametern der Doppelschubzentrifuge 1 zu steuern
und / oder zu regeln. Dazu kann die erfindungsgemässe Doppelschubzentrifuge auch entsprechende,
hier nicht dargestellte Sensoren zur Messung von relevanten Betriebsparametern umfassen.
[0066] Fig. 5 zeigt eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsvariante gemäss Fig.
4. Bei dieser Ausführungsvariante ist der Einlauftrichter 101 als Vorfiltersieb 102
zur Vorabscheidung von Flüssigphase 6 aus dem Gemisch 4 ausgebildet. Dabei ist der
Einlauftrichter 101 so ausgestaltet und derart in Bezug auf ein in der Siebtrommel
3 vorgesehenes Auffangmittel 14 angeordnet, dass bereits bei der Vorbeschleunigung
des Gemischs 4 im Einlauftrichter 101 durch das Vorfiltersieb 102 zumindest ein Teil
der Flüssigphase 6 aus dem Gemisch 4 in das Auffangmittel 14 abscheidbar und aus der
Siebtrommel 3 abführbar ist. Dadurch ist es möglich, auch Gemische mit enorm hohem
Flüssigkeitsgehalt mit der erfindungsgemässen Doppelschubzentrifuge zu verarbeiten.
Dabei ist es für die Praxis von besonderem Vorteil, wenn ein Teil der Flüssigphase
6 bereits vor Eintritt in den Gemischverteiler 7 abgeschieden wird. Dieser Teil der
Flüssigphase 6 wird nämlich nicht mehr auf die volle Umfangsgeschwindigkeit der Siebtrommel
beschleunigt, was zu einer massiven Einsparung von Energie und zur Entlastung der
Komponenten, insbesondere der rotierenden und / oder oszillierenden Komponenten der
Doppelschubzentrifuge 1 führt.
[0067] Der Einlauftrichter 101 bzw. das Vorfiltersieb 102 weist dabei in Bezug auf die Drehachse
2 einen Öffnungswinkel α auf, der in Bezug auf die Drehachse 2 beispielsweise zwischen
0° und 45° liegen kann, im einzelnen zwischen 0° und 10°oder zwischen 10° und 45°,
insbesondere zwischen 25° und 45°, bevorzugt zwischen 15° und 35° liegen kann. Selbstverständlich
ist es im speziellen auch möglich, dass der Wert des Öffnungswinkels α grösser als
45° ist. Dadurch ist im Einlauftrichter 101 bzw. im Vorfiltersieb 102 die Fliessgeschwindigkeit
des Gemischs 4 im Vergleich zur Geschwindigkeit im freien Fall in Richtung zur Siebtrommel
3 gezielt veränderbar, so dass das Gemisch 4 im Bereich des Einlauftrichters 101 bzw.
des Vorfiltersiebs 102 allmählich beschleunigbar ist. Das heisst, das Gemisch 4 ist
im Bereich des Vorfiltersiebs 102 auf besonders schonende Weise nach und nach auf
eine vorgebbare Umfangsgeschwindigkeit beschleunigbar.
[0068] Fig. 6 zeigt eine Variante einer erfindungsgemässen Doppelschubzentrifuge mit Vorbeschleunigungstrichter
71. Der Vorbeschleunigungstrichter 71 ist in dieser Variante an der Einlaufeinrichtung
17 angeordnet und mit dieser drehfest verbunden. Der Einlauftrichter 101 rotiert synchron
mit der Schubbodenvorrichtung 8. Dabei erstreckt sich der Vorbeschleunigungstrichter
71 in im wesentlichen axialer Richtung zur Einspeiseeinrichtung 10 hin, so dass das
durch die Einspeiseeinrichtung 10 zugeführte Gemisch 4 direkt in den Vorbeschleunigungstrichter
71 gelangt. Dabei ist der Vorbeschleunigungstrichter 71 so ausgebildet und angeordnet,
dass das Gemisch 4 beim Verlassen des Vorbeschleunigungstrichters 71 je nach axialer
Position des Gemischverteilers 7 in eine der beiden Trommelhälften über die Schubbodenvorrichtung
einspeisbar ist.
[0069] Dadurch, dass sich der Vorbeschleunigungstrichter 71 in Richtung zum Gemischverteiler
7 hin im wesentlichen konisch erweiternd erstreckt und der Einlauftrichter synchron
mitrotiert, wird das Gemisch 4 bereits im Einlauftrichter 101 auf eine vorgebbare
Rotationsgeschwindigkeit vorbeschleunigt, so dass das Gemisch 4 beim Eintreffen auf
der Beschleunigungsfläche 12 bereits eine gewisse Geschwindigkeit in Umfangsrichtung
der Siebtrommel 3 aufweist und so insgesamt noch schonender auf die maximale Umfangsgeschwindigkeit
der Umfangsfläche 20 beschleunigbar ist.
[0070] Ein weiteres für die Praxis wichtiges Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 6 ist in Fig.
7 schematisch dargestellt. Bei dieser Ausführungsvariante ist der Vorbeschleunigungstrichter
71 als Vorbeschleunigungssieb 72 zur Vorabscheidung von Flüssigphase 6 aus dem Gemisch
4 ausgebildet. Dabei ist der Vorbeschleunigungstrichter 71 so ausgestaltet und derart
in Bezug auf eine in der Siebtrommel 3 vorgesehene Auffangeinrichtung 73 angeordnet,
dass bereits bei der Vorbeschleunigung des Gemischs 4 im Vorbeschleunigungstrichter
71 durch das Vorbeschleunigungssieb 72 zumindest ein Teil der Flüssigphase 6 aus dem
Gemisch 4 in die Auffangeinrichtung 73 abscheidbar und aus der Siebtrommel 3 abführbar
ist. Dadurch ist es möglich, auch Gemische mit enorm hohem Flüssigkeitsgehalt mit
dieser Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Doppelschubzentrifuge 1 zu verarbeiten.
Dabei ist es für die Praxis von besonderem Vorteil, wenn ein Teil der Flüssigphase
6 bereits vor Eintritt in den Gemischverteiler 7 abgeschieden wird. Dieser Teil der
Flüssigphase 6 wird nämlich nicht mehr auf die volle Umfangsgeschwindigkeit der Siebtrommel
3 beschleunigt, was zu einer massiven Einsparung von Energie und zur Entlastung der
Komponenten, insbesondere der rotierenden und / oder oszillierenden Komponenten der
Doppelschubzentrifuge 1 führt.
[0071] Der Vorbeschleunigungstrichter 71 bzw. das Vorbeschleunigungssieb 72 weist dabei
in Bezug auf die Drehachse 2 einen Vorbeschleunigungswinkel β auf, der in Bezug auf
die Drehachse 2 beispielsweise zwischen 0° und 45° liegen kann, im einzelnen zwischen
0 und 10°oder zwischen 10° und 45°, insbesondere zwischen 25° und 45°, bevorzugt zwischen
15° und 35° liegen kann. Selbstverständlich ist es im speziellen auch möglich, dass
der Wert des Vorbeschleunigungswinkels β grösser als 45° ist. Dadurch ist im Vorbeschleunigungssieb
72 die Fliessgeschwindigkeit des Gemischs 4 im Vergleich zur Geschwindigkeit im freien
Fall in Richtung zur Siebtrommel 3 gezielt veränderbar, so dass das Gemisch 4 im Bereich
des Vorbeschleunigungstrichters 71 bzw. des Vorbeschleunigungssiebs 72 allmählich
beschleunigbar ist. Das heisst, das Gemisch 4 ist im Bereich des Vorbeschleunigungssiebs
72 auf besonders schonende Weise nach und nach auf eine vorgebbare Umfangsgeschwindigkeit
beschleunigbar, um dann bei Erreichen der Umfangsfläche 20 der Siebtrommel 3, schliesslich
die volle Rotationsgeschwindigkeit der Siebtrommel 3 zu erreichen.
[0072] Insbesondere dann, aber nicht nur dann, wenn beispielweise der Einlauftrichter 101
als Vorfiltersieb 102 zur Vorabscheidung von Flüssigphase 6 ausgebildet ist, kann
es von besonderem Vorteil sein, wenn der Einlauftrichter 101 bzw. das Vorfiltersieb
102 einen gekrümmten Verauf hat und sich der Öffnungsswinkel α des Einlauftrichters
101 wie in den Fig. 7a und 7b schematisch dargestellt, in Richtung zur Schubbodenvorrichtung
8 hin vergrössert oder verkleinert. Es ist nämlich bekannt, dass unterschiedliche
Gemische 4 unter sonst gleichen Betriebsbedingungen der Doppelschubzentrifuge 1, beispielsweise
in Abhängigkeit von der Korngrösse und / oder der Viskosität und / oder anderer Eigenschaften
oder Parameter, wie zum Beispiel der Temperatur des Gemischs 4, unterschiedlich gut
entwässerbar sind.
[0073] Liegt beispielsweise ein Gemisch 4 vor, das bei gegebenen Betriebsparametern relativ
leicht zu entwässern ist, kann es von Vorteil sein, dass der Einlauftrichter 101 bzw.
das Vorfiltersieb 102 einen gekrümmten Verlauf hat, wobei sich der Öffnungswinkel
α des Vorfiltersiebs 102 in Richtung zur Schubbodenvorrichtung 8 hin vergrössert.
Ein solches spezielles Ausführungsbeispiel eines Einlauftrichters 101 ist in Fig.
7a schematisch dargestellt. Das heisst, der Einlauftrichter 101 bzw. das Vorfiltersieb
102 erweitert sich in Richtung zur Schubbodenvorrichtung 8 ähnlich wie das Horn einer
Trompete. Damit wird die Abtriebskraft, mit der das Gemisch 4 aus dem Einlauftrichter
101 beschleunigt wird, mit abnehmendem Abstand zur Schubbodenvorrichtung 8 überproportional
grösser, so dass das Gemisch 4, das bereits im Vorfiltersieb 102 relativ stark entwässerbar
ist und damit schlechte Gleiteigenschaften im Vorfiltersieb 102 zeigt, schneller das
Vorfiltersieb 102 verlassen kann, als beispielsweise bei einem im wesentlichen sich
konusförmig, mit konstantem Öffnungswinkel α sich erweiterndem Vorfiltersieb 102.
[0074] Andererseits können auch Gemische 4 vorliegen, die bei gegebenen Betriebsparametern
relativ schlecht zu entwässern sind. In diesem Fall empfiehlt es sich, einen Einlauftrichter
101 bzw. ein Vorfiltersieb 102 mit einem gekrümmten Verlauf einzusetzen, wobei sich
der Öffnungswinkel α des Vorfiltersiebs 102 in Richtung zur Schubbodenvorrichtung
8 hin verkleinert. Das hat zur Folge, dass die Abtriebskraft, mit der das Gemisch
4 aus dem Einlauftrichter 101 beschleunigt wird, mit abnehmendem Abstand zur Schubbodenvorrichtung
8 langsamer zunimmt, als beispielsweise bei einem sich unter einem im wesentlichen
konstanten Öffnungswinkel α konisch erweiternden Einlauftrichter 101. Dadurch entsteht
im Vorfiltersieb 102 eine gewisse Stauwirkung, so dass das Gemisch 4 länger im Vorfiltersieb
102 verbleibt und daher bereits im Vorfiltersieb 102 zu einem höheren Grad entwässerbar
ist.
[0075] Ganz analog zu dem vorher gesagten kann selbstverständlich auch der Vorbeschleunigungstrichter
71 bzw. das Vorbeschleunigungssieb 72 einen gekrümmten Verlauf haben, wobei sich der
Vorbeschleunigungswinkel β des Vorbeschleunigungstrichters 71 in Richtung zur Einspeiseeinrichtung
10 hin vergrössert oder verkleinert.
[0076] Selbstverständlich ist es auch möglich, wie in Fig. 8 schematisch dargestellt, dass
der Vorbeschleunigungstrichter 71 so ausgestaltet und angeordnet ist, dass der Vorbeschleunigungstrichter
71 mittels eines Drehantriebs 15 um eine Rotationsachse 151 mit einer vorgebbaren
Drehzahl rotierbar ist. Dabei kann die Rotationsachse 151, wie in Fig. 8 beispielhaft
dargestellt, innerhalb der Drehachse 2 angeordnet und unabhängig von dieser durch
den Drehantrieb 15 angetrieben werden. Zur Steuerung und / oder Regelung der Drehgeschwindigkeit
des Drehantriebs 15 können geeignete, hier nicht dargestellte, Mittel vorgesehen sein,
um den Drehantrieb 15 beispielsweise in Abhängigkeit von geeigneten Betriebsparametern
der Doppelschubzentriefuge 1 zu steuern und / oder zu regeln.
[0077] Selbstverständlich ist es auch bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsvariante
möglich, dass völlig analog zu dem in Fig. 5 diskutierten Ausführungsbeispiel der
Vorbeschleunigungstrichter 71 als Vorbeschleunigungssieb 72 zur Vorabscheidung von
Flüssigphase 6 ausgestaltet ist und darüber hinaus geeignete Auffangmittel zum Abführen
der am Vorbeschleunigungssieb 72 abgeschiedenen Flüssigphase 6 vorgesehen sind.
[0078] Es versteht sich darüber hinaus von selbst, dass die zuvor erläuterten und in den
Abbildungen schematisch dargestellten Ausführungsvarianten auch beliebig miteinander
zu weiteren Ausführungsbeispielen kombinierbar sind, um speziellen Anforderungen in
der Praxis gerecht zu werden.
[0079] Durch Einsatz der erfindungsgemässen Doppelschubzentrifuge kann das eingebrachte
Gemisch durch die beidseitig an der Schubbodenvorrichtung angeordneten Beschleunigungsflächen
auf eine vorgebbare Umfangsgeschwindigkeit vorbeschleunigt werden, so dass das Gemisch
beim Auftreffen auf die Siebtrommel nicht in kürzester Zeit von einer Umfangsgeschwindigkeit
Nahe bei null auf die volle Umfangsgeschwindigkeit der Siebtrommel beschleunigt wird.
Dadurch ist unter anderem Kornbruch vermeidbar, so dass insbesondere auch Substanzen,
die besonders empfindlich auf abrupte Änderungen einer Zentrifugalbeschleunigung reagieren,
unter Einhaltung höchster Qualitätsansprüche verarbeitet werden.
[0080] In den verschiedenen bevorzugten Ausführungsvarianten können darüber hinaus insbesondere
auch extrem niedrigere Einlaufkonzentrationen verarbeitet werden, die 50% oder 70%
oder 80% oder gar mehr als 90% Anteil an Flüssigphase entsprechen. Insbesondere durch
das Filtersieb und / oder das Vorfiltersieb und
l oder das Vorbeschleunigungssieb ist es möglich, Gemische mit fast beliebig grossem
Flüssigkeitsgehalt zu verarbeiten, ohne dass das Gemisch in aufwendigen Verfahren
voreingedickt werden muss. So ist auch bei hohem Flüssigkeitsgehalt stets gewährleistet,
dass eine gleichmässige Verteilung des zu trocknenden Gemischs über die innere Umfangsfläche
der Siebtrommel erfolgt. Damit werden einerseits sehr schädliche Vibrationen der Siebtrommel
und damit der vorzeitige Verschleiss von Lagern und Antrieb verhindert und Sicherheitsproblemen
im Betrieb wird wirksam vorgebeugt. Darüber hinaus werden Probleme beim Waschen des
Feststoffkuchens durch dessen ungleichmässige Verteilung über die Umfangsfläche der
Siebtrommel weitestgehend vermieden. Der Einsatz von sowohl verfahrenstechnisch als
auch apparativ sehr aufwendigen Vorentwässerungssystemen wird ebenfalls vermieden,
was selbstverständlich zu erheblichen Kostenersparnissen im Betrieb führt.
[0081] Bei Einsatz der zuvor erwähnten Filtersysteme muss auch nicht mehr die gesamte Menge
an Flüssigphase, die mit dem Gemisch zugeführt wird, auf die volle Umfangsgeschwindigkeit
der Siebtrommel beschleunigt werden. Das ist insbesondere mit Blick auf den Energieverbrauch
der Doppelschubzentrifuge äusserst günstig und beeinflusst darüber hinaus das Betriebsverhalten
der Zentrifuge insgesamt deutlich positiv.
[0082] Durch entsprechende unterschiedliche Ausgestaltung der verschiedenen Filterflächen
bzw. durch den Einsatz des Einlauftrichters und / oder eines Vorbeschleunigungstrichters
mit eigenem Antrieb ist es sogar möglich, in ein und derselben Doppelschubzentrifuge
und in ein und demselben Arbeitsgang aus dem Gemisch zwei verschiedene Feststoffkuchen
von unterschiedlicher Qualität, d.h. mit unterschiedlichen Eigenschaften herzustellen.
1. Doppelschubzentrifuge umfassend, eine um eine Drehachse (2) rotierbare Siebtrommel
(3) zur Trennung eines Gemischs (4) in einen Feststoffkuchen (5) und eine Flüssigphase
(6), einen in der Siebtrommel (3) angeordneten Gemischverteiler (7) mit einer Schubbodenvorrichtung
(8), die entlang der Drehachse (2) hin- und herbewegbar angeordnet ist, so dass der
Feststoffkuchen (5) wechselseitig mit einem äusseren Ringbereich (9) verschiebbar
ist, und mit einer Einspeiseeinrichtung (10), mit welcher das Gemisch (4) über den
Gemischverteiler (7) in einen Leerraum (11) einbringbar ist, der angrenzend an den
äusseren Ringbereich (9) beim Verschieben des Feststoffkuchens (5) durch die Schubbodenvorrichtung
(8) entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubbodenvorrichtung (8) beidseitig Beschleunigungsflächen (12) aufweist, die
bezüglich der radialen Richtung unter einem vorgebbaren Neigungswinkel (γ) geneigt
sind, so dass das durch die Einspeiseeinrichtung (10) eingebrachte Gemisch (4) vor
Erreichen der Siebtrommel (3) auf eine vorgebbare Umfangsgeschwindigkeit beschleunigbar
ist.
2. Doppelschubzentrifuge nach Anspruch 1, wobei die Beschleunigungsfläche (12) als Filtersieb
(121) zur Abscheidung von Flüssigphase (6) aus dem Gemisch (4) ausgebildet ist.
3. Doppelschubzentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Filtersieb (121) als Zweistufensieb
mit einem Grobfilter (122) und einem Feinfilter (123) ausgestaltet ist.
4. Doppelschubzentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einspeiseeinrichtung
(10) einen Einlauftrichter (101) zur Vorbeschleunigung des Gemischs (4) umfasst, der
sich unter einem im wesentlichen konstanten Öffnungswinkel (α) konisch erweiternd
in Richtung zur Schubbodenvorrichtung (8) hin erstreckt.
5. Doppelschubzentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Einlauftrichter
(101) einen gekrümmten Verlauf hat und sich der Öffnungswinkel (α) des Einlauftrichters
(101) in Richtung zur Schubbodenvorrichtung (8) hin vergrössert.
6. Doppelschubzentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Einlauftrichter
(101) einen gekrümmten Verlauf hat und sich der Öffnungswinkel (α) des Einlauftrichters
(101) in Richtung zur Schubbodenvorrichtung (8) hin verkleinert.
7. Doppelschubzentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Einlauftrichter
(101) um eine Antriebsachse (131) drehbar angeordnet und mittels eines Antriebs (13)
mit einer vorgebbaren Drehzahl um die Antriebsachse (131) rotierbar ist.
8. Doppelschubzentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Einlauftrichter
(101) als Vorfiltersieb (102) zur Vorabscheidung von Flüssigphase (6) aus dem Gemisch
(4) ausgebildet ist.
9. Doppelschubzentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher Auffangmittel
(14) zur Sammlung und Ableitung der Flüssigphase (6) aus dem Vorfiltersieb (102) vorgesehen
sind.
10. Doppelschubzentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Gemischverteiler
(7) einen Vorbeschleunigungstrichter (71) umfasst, der sich unter einem im wesentlichen
konstanten Vorbeschleunigungswinkel (β) konisch erweiternd in Richtung zur Einspeiseeinrichtung
(10) hin erstreckt.
11. Doppelschubzentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Vorbeschleunigungstrichter
(71) einen gekrümmten Verlauf hat und sich der Vorbeschleunigungswinkel (β) des Vorbeschleunigungstrichters
(71) in Richtung zur Einspeiseeinrichtung (10) hin vergrössert.
12. Doppelschubzentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Vorbeschleunigungstrichter
(71) einen gekrümmten Verlauf hat und sich der Vorbeschleunigungswinkel (β) des Vorbeschleunigungstrichters
(71) in Richtung zur Einspeiseeinrichtung (10) hin verkleinert.
13. Doppelschubzentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Vorbeschleunigungstrichter
(71) als Vorbeschleunigungssieb (72) ausgestaltet ist und am Gemischverteiler (7)
Auffangeinrichtungen (73) zum Abführen von Flüssigphase (6) vorgesehen sind.
14. Doppelschubzentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Vorbeschleunigungstrichter
(71) so ausgestaltet und angeordnet ist, dass der Vorbeschleunigungstrichter (71)
mittels eines Drehantriebs (15) um eine Rotationsachse (151) mit einer vorgebbaren
Drehzahl rotierbar ist.