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GEA Westfalia Separator

Hochleistungszentrifugen

Moderne Hochleistungszentrifugen werden Separatoren  genannt. Bei einem modernen Separator rotiert die Trommel bis zu 15.000 Mal in der Minute. Durch kontinuierliche Forschung und Entwicklung wurden Zentrifugen zu einem Hightech-Produkt, welches im Alltag der modernen Welt nicht mehr wegzudenken ist.

Aufbau der Trommel

Werfen wir nun einen Blick in die Trommel des Separators, um den Aufbau  und die Funktion  besser zu verstehen. Ähnlich wie im zuvor beschriebenen Gefäß ist der Raum in der Trommel mit Einsätzen bestückt. Konisch angeordnete Teller lassen sich aber dichter, mit kleineren Zwischenräumen packen.

Prozess 02
Prozess 02
Prozess 02

Das zu klärende Gemisch wird dadurch  in so viele Schichten zerlegt, wie Teller eingebaut sind. Unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit kann eine vergleichbare – wir sagen äquivalente - Klärfläche in einer Trommel erreicht werden, die der Größe von 80 Fußballfeldern entspricht.

Der Klärseparator

Um nun die gesamte Funktion des Separators zu verstehen, folgen wir einfach dem Weg einer durch Feststoffe verunreinigten Flüssigkeit durch die Zentrifuge.

 

Das zu klärende Gemisch tritt durch ein zentral angeordnetes Einlaufrohr in den Rotor ein. Der Verteiler beschleunigt das Produkt und führt es in den Separierraum zum Tellerpaket. Hier findet dann die eigentliche Trennung zwischen Feststoffen und Flüssigkeit statt.


Der Aufbau des Tellerpaketes erfolgt nach strömungsmechanischen Gesichtpunkten. Besonders das Fließverhalten der Feststoffe ist wichtig. Wegen ihrer höheren Dichte gelangen sie gegen die untere Tellerfläche und von dort in den Feststoffraum.

Prozess 03
Prozess 03
Prozess 03

Auslass des Feststoffs und der Flüssigkeit

Der Kolbenschieber öffnet den Trommelraum nach außen und ermöglicht so den Feststoffaustrag bei laufender Maschine.


Jetzt müssen wir nur noch die getrennte Flüssigkeit, also das später weiter zu verarbeitende. Produkt, am oberen Ende der Zentrifuge heraus führen.


Die mit einer sehr hohen Geschwindigkeit in der Trommel rotierende Flüssigkeit, wird hierzu von einer Schälscheibe im Inneren der Zentrifuge abgegriffen. Die spiralförmig verlaufenden Kanäle dieser Schälscheibe nehmen die Geschwindigkeit der Flüssigkeit auf und führen diese dann in ein Auslassrohr. Dort entsteht dann ein hoher Druck, unter dem die Flüssigkeit die Trommel verlässt.

Prozess 03
Prozess 03
Prozess 03

Der Trennseparator

Ein Separator kann aber nicht nur Flüssigkeiten mit Feststoffgehalt klären, sondern auch  Flüssigkeitsgemische trennen. Zum Beispiel ein Ölwassergemisch in eine  Öl- und eine Wasserkomponente.


Dafür wurde das Innere des Separators etwas modifiziert. Zusätzlich befinden sich im Tellerpaket so genannten Steigekanäle.


Die Lage der Steigekanäle richtet sich nach den Anteilen der flüssigen Phasen am Gemisch und spielt hinsichtlich der Effizienz der Trennung eine wichtige Rolle. In der Regel wird derjenigen Komponente die in reinster Form erwünscht ist, die größere Absatzfläche eingeräumt.


Die separierten Phasen werden durch Greifer unter Druck abgeführt. Sofern noch Feststoffe zusätzlich abgeschieden werden, können diese entweder manuell, diskontinuierlich über ein periodisch öffnendes Entleerungssystem oder vollkontinuierlich wie im gezeigten Beispiel durch Düsen an der Trommelperipherie ausgetragen werden.

Prozess 04
Prozess 04
Prozess 04