Fliehkraft-Entfeuchter
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen Fliehkraft-Entfeuchter zur Trennung und Entfeuchtung von Granulaten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Fliehkraft-Entfeuchter werden beispielsweise zur Entfeuchtung von Kunststoff-Granulat eingesetzt. Dabei ist eine leichte Reinigbarkeit der Verfahrensräume wichtig, weil beim Wechsel der Granulatfarbe oder
Sorte die Vermischung von Granulaten oder Bruchstücken der vorhergehenden mit der neuen Charge vermieden werden muß. Weiterhin sind lange Standzeiten der Apparateteile, geringer Abrieb der zu entfeuchtenden Granulate und geringe Schallemissionen wichtig.
Bekannte Fliehkraft-Entfeuchter nach den deutschen Offenlegungsschrif- ten DE 195 37 41 AI, DE 43 30 078 AI sowie DE 28 19 443 AI und nach dem US-Patent 5,611 , 150 bestehen aus einem Gehäuse, in dem ein Hohlkörper aus Sieben einen mit Förderschaufeln bestückten, drehbar gelagerten, vertikal angeordneten Rotor koaxial umschließt. Die Siebe bilden entweder einen geschlossenen Zylinder oder sind segmentiert. Sie erstrecken sich vom Boden bis zu der, am oberen Ende befindlichen, Granulat-Abwurfzone und werden nur von Befestigungselementen sowie ggf. von einem Einfüllschacht unterbrochen.
Die Suspension aus Granulaten und Flüssigkeit wird dem unteren Bereich der Fliehkraft-Entfeuchter kontinuierlich zugeführt, und zwar in den Raum zwischen dem Rotor und dem aus Sieben gebildeten Hohlkörper. Sie wird von den mitrotierenden Förderschaufeln des Rotors erfaßt, welche sowohl einen nach oben gerichteten Transportimpuls als auch
Zentrifulgalkräfte auf die Suspension übertragen. Dabei werden die Granulate sowohl nach oben transportiert, als auch zwischen den Sieben und den Förderschaufeln hin- und hergeworfen, während die von den Granulaten getrennte Flüssigkeit die Siebe passiert und durch den Ab- laufstutzen des, den Fliehkraft-Entfeuchter aufnehmenden, Gehäuses abgeleitet wird.
Weiterhin wird von oben Luft in den Verfahrensraum gesaugt, von der ein Teil mit den entfeuchteten Granulaten austritt, während der andere Teil im Gegenstrom zu den Granulaten aus einem tiefer liegenden Bereich der Fliehkraft-Entfeuchter abgeblasen oder abgesaugt wird. Dieser Luft-Gegenstrom verhindert die Rückbefeuchtung von Granulaten mit Flüssigkeitströpfchen, die beim Aufprall der Granulate gebildet worden sind.
Derartige Fliehkraft-Entfeuchter .haben sich prinzipiell bewährt. Nachteilig ist die Kontamination der Siebe mit Bruchstücken der Granulate, so daß diese Siebe vor jedem Färb- oder Sortenwechsel demontiert, gereinigt oder ausgetauscht werden müssen. Außerdem verschleißen Siebe relativ stark, werden bei ihrem häufigen Wechsel leicht beschädigt und erzeugen Abrieb an den zu entfeuchtenden Granulaten. Für die Entfeuchtung von stark schleißenden Granulaten, wie zum Beispiel mit Glasfasern gefüllten Kunststoffgranulaten, sind sie deshalb ungeeignet. Weiterhin ist der vom Aufprall der Granulate auf die Siebe emittierte Schall erheblich.
Zwar lassen sich die Außengehäuse derartiger Zentrifugal-Entfeuchter gegen zu starke Schallemissionen isolieren, aber diese Isolierung ist aufwendig, weil die Zugänglichkeit der Siebe verschließbare Öffnungen, wie Klapptüren usw. , an den Gehäusen erfordert.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Fliehkraft-Entfeuchter zu schaffen, der den Abrieb der Granulate reduziert.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein wesentlicher Teil, vorzugsweise zumindest im oberen Bereich des Hohlkörpers, als ungelochter Mantel ausgebildet. Die von den Granulaten getrennte Flüssigkeit fließt unter Einwirkung der Zentrifugal- und der Erdbeschleunigung an der Innenwand des ungelochten Mantels spiralförmig nach unten. Der ungelochte Mantel mit seinen glatten Innenflächen verursacht wenig Abrieb.
Je nach Wanddicke verursacht der ungelochte Mantel wenig Schall, so daß der Hohlkörper dort, wo er als ungelochter Mantel ausgebildet ist, gleichzeitig als Außengehäuse dienen kann.
Vorzugsweise ist allenfalls der untere Bereich des Hohlkörpers mit Siebsegmenten bestückt, oder der Hohlkörper ist vollständig als ungelochter Mantel mit einem Sieb im unteren Bereich des Hohlkörpers ausgebildet.
Der Hauptvorteil der Erfindung besteht darin, daß, wenn überhaupt, nur noch kleine Sieb flächen vor einem Färb- oder Sortenwechsel gereinigt bzw. ausgetauscht werden müssen. An glatten Wänden haftende Granulatreste sind leicht mit Hilfe von Waschdüsen oder durch Fluten des gesamten Verfahrensraumes abspülbar, wogegen sie sich in Sieblöchern
verkeilen. Darüber hinaus reduziert der, zumindest teilweise, Wegfall eines den Verfahrensraum umschließenden Außengehäuses die Kosten.
In den Abbildungen sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt.
Figur 1 zeigt einen Teil-Längsschnitt durch einen Fliehkraft-Entfeuchter, dessen Rotor nur im unteren Bereich von einem Siebmantel mit Außengehäuse umschlossen ist.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf den Fliehkraft-Entfeuchter nach Figur 1.
Figur 3 zeigt einen Teil-Längsschnitt durch einen Fliehkraft-Entfeuchter, dessen den Rotor umschließender Hohlkörper vollständig als ungelochter Mantel ausgebildet ist.
Nach den Figuren 1 und 2 ist die Welle (5) des Rotors (1) eines Fliehkraft-Entfeuchters in einem Lagergehäuse (2) drehbar gelagert und über eine Riemenscheibe (3) von einem, in Figur 2 dargestellten, Motor (4) in Rotation versetzbar. Der Rotor (1) besteht aus einem, das Lagergehäuse (2) umschließenden Topf (6), an dem mehrere Halter (7) für die unteren Förderschaufeln (8) montiert sind, sowie einer Zwischenscheibe (9) und einer oberen Scheibe (10) zur . Befestigung der mittleren und oberen Halter (11 , 12) für die mittleren und oberen Förderschaufeln (13, 14).
Der Topf (6) des Rotors (1) wird koaxial von feststehenden Siebsegmen- ten (15) und einem Füllschacht (16) umschlossen, die an einem kubischen Außengehäuse (17) befestigt sind, das mit wenigstens einer abnehmbaren oder aufklappbaren Platte (18) zur Siebmontage, einem Ablaufstutzen (19) und einem Luft-Abblasrohr (20) versehen ist. Den oberen Bereich des Rotors (1) umschließt ein auf das Außengehäuse (17) ge-
flanschter, nach unten kegelstumpfförmig erweiterter, ungelochter Mantel (21) mit einem Granulat- Austragsstutzen (22), der von einem Deckel (23) mit einem Luft- Ansaugrost (24), einer Filtermatte (25) und einem Stützgitter (26) geschlossen wird.
Figur 3 zeigt einen Zentrifugal-Entfeuchter, dessen mit Förderschaufeln (27) bestückter, als geschlossener Hohlkörper ausgebildeter Rotor (28) vollständig von einem ungelochten Mantel (29) umschlossen ist, der eine zylindrisch/konische Form aufweist. Der direkt mit dem Rotor (28) gekuppelte Motor (30) ist auf den Deckel (31) geflanscht. Der Deckel
(31) enthält Luft- Ansaugöffnungen (32). Die untere Welle (35) des Rotors (28) ist in einem Lagergehäuse (34) drehbar gelagert, welches sich im Sockel (33) befindet.
Am oberen Ende des ungelochten Mantels (29) ist ein tangentialer Granulat- Austragsstutzen (36), im unteren Bereich ein Füllschacht (37) und ein Ablaufschacht (38) angeordnet. Der Ablaufschacht (38) trägt ein Luft-Abblasrohr (39) und weist ein senkrechtes Rohr (40) auf, das in den Durchlaufbehälter (41) mit Siphon (42) taucht. Zwischen dem ungeloch- ten Mantel (29) und dem Ablaufschacht (38) kann ein Sieb (43) angebracht werden.
Fliehkraft-Entfeuchter nach den Figuren 1 und 2 arbeiten folgendermaßen:
Der Füllschacht (16) wird kontinuierlich mit Suspension beschickt. Die, in Drehrichtung zurückweichenden, schräg nach oben angestellten Förderschaufeln (8, 13, 14) beschleunigen die Granulate und werfen sie zwischen sich und der umgebenden Wand sowohl nach oben als auch hin
und her, bis sie aus dem Granulat-Austragsstutzen (22) abgeworfen werden.
Die Flüssigkeit wird im unteren Bereich gegen die Siebsegmente (15) in das Außengehäuse (17) geschleudert. Im ungelochten Mantel (21) fließt sie an dessen Innenwand spiralförmig nach unten, bis sie ebenfalls die Siebsegmente (15) durchströmt. Die gesamte Flüssigkeit verläßt den Fliehkraft-Entfeuchter durch den Ablaufstutzen (19). Durch den Deckel (23) angesaugte Luft wird teilweise mit den Granulaten, teilweise durch das Luft-Abblasrohr (20) abgeblasen. Zur Verstärkung des Luftstromes kann ein Saugventilator an das Luft-Abblasrohr (20) angeschlossen werden.
Die Arbeitsweise des Zentrifugal-Entfeuchters nach Figur 3 unterscheidet sich insofern von derjenigen nach den Figuren 1 und 2, als der Rotor vollständig von einem ungelochten Mantel (29) umschlossen wird, so daß die gesamte Flüssigkeit an dessen Innenwand nach unten fließt und, wenn vorhanden, das relativ kleine Sieb (43) vor dem Ablaufschacht (38) passiert. Nach dem Ausführungsbeispiel taucht das senkrechte Rohr (40) des Ablaufschachts in den Flüssigkeitsspiegel des Durchlaufbehälters (41) mit Siphon (42) ein. Diese Anordnung ist für den Fall vorgesehen, daß an das Luft-Abblasrohr (39) ein Saugventilator angeschlossen wird.
Die Fläche des kleinen Siebes (43) reicht insbesondere dann aus, wenn der Flüssigkeitsanteil der zugeführten Suspension gering ist.
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann der Ablauf Schacht (38) eines Zentrifugal-Entfeuchters nach Figur 3 derart aufklappbar gestaltet werden, daß das Sieb (43) mit
wenigen Handgriffen austauschbar ist. Es ist auch möglich, vollständig auf das Sieb (43) zu verzichten und die ablaufende Flüssigkeit, in der einige Granulate enthalten sein können, in einen vorgeschalteten Ein- dicker zu rezirkulieren. Suspensionen aus Flüssigkeiten und Granulaten sind leicht eindickbar, die Siebe von statischen Eindickern neigen kaum zum Verstopfen, lassen sich leicht reinigen und sind besser zugänglich, als die Siebe von Zentrifugal-Entfeuchtern, die nur unter Sicherheitsmaßnahmen geöffnet werden dürfen.
Wie Versuche gezeigt haben, kann der ungelochte Mantel (21, 29) auch durchgehend zylindrisch sein. Zwar fließt die Flüssigkeit an der Innenwand eines Zylinders langsamer ab als in einem nach unten erweiterten Konus, aber letztlich entscheiden die Kosten, welche Fom des Mantels und des Rotors (1, 28) zweckmäßiger ist. Selbst wenn ein rein zylin- drischer Mantel zur Erzielung gleicher Trennergebnisse etwas länger sein oder einen größeren Durchmesser haben muß, als ein Mantel mit einem kegelstumpfförmigen Bereich, kann seine Herstellung kostengünstiger sein.