Grundprinzip und Aufbau einer horizontalen Spiraldekanterzentrifuge
Eine horizontale Schneckenzentrifuge ist eine spiralförmig entleerende Absetzzentrifuge. Sie besteht im Wesentlichen aus einer schnelllaufenden Trommel, einer Förderschnecke mit Hohlwelle, die sich in die gleiche Richtung wie die Trommel dreht, jedoch eine geringere Drehzahl aufweist, und einem Differenzial. Die zu trennende Suspension wird durch die Hohlwelle in die Trommel befördert und dort durch die Zentrifugalkraft der schnelllaufenden Trommel in den Trommelraum geschleudert. Die starke Zentrifugalkraft der schnelllaufenden Trommel schleudert Feststoffpartikel mit höherer Dichte als die flüssige Phase an die Innenwand der Trommel und bildet dort eine Feststoffschicht (aufgrund ihrer Ringform als Feststoffringschicht bezeichnet). Wasser bildet aufgrund seiner geringeren Dichte und der Zentrifugalkraft innerhalb der Feststoffringschicht eine Flüssigkeitsschicht, die als Flüssigkeitsringschicht bezeichnet wird. Aufgrund der unterschiedlichen Drehzahlen von Schnecke und Trommel entsteht eine Relativbewegung (d. h. eine Drehzahldifferenz) zwischen beiden. Die Relativbewegung zwischen der Spirale und der Trommel wird genutzt, um den Schlamm in der Feststoffringschicht langsam zum konischen Ende der Trommel zu schieben. Nach dem Durchlaufen der Trocknungszone wird er kontinuierlich durch die am Umfang der Trommel verteilten Auslässe abgeführt. Die Flüssigkeit in der Flüssigkeitsringschicht fließt kontinuierlich durch die Schwerkraft vom Überlauf nach außen und bildet so eine abgetrennte Flüssigkeit.
Die horizontale Schneckenzentrifuge besteht aus einem Rahmen, einer Haube, Hauptlagern, einer Trommel, einer Schnecke, einem Differenzial, einem Antriebssystem, einem Steuerungssystem und einem Sicherheitssystem. Trommel und Schnecke rotieren mit hoher Geschwindigkeit in die gleiche Richtung, jedoch mit unterschiedlicher Drehzahl. Das Material gelangt durch das Zuführrohr in den Innenzylinder der Schnecke und durch die Zuführöffnung in die Trommel.
Durch die Zentrifugalkraft lagern sich schwerere Feststoffe an der Trommelwand ab und bilden eine Sedimentschicht. Die Spirale befördert diese Ablagerungen kontinuierlich zum konischen Ende der Trommel und leitet sie über den Schlackenauslass aus der Maschine. Die leichtere flüssige Phase bildet einen inneren Flüssigkeitsring, der kontinuierlich über den großen Überlauf am Trommelende abfließt und durch den Auslass nach außen abgeleitet wird.
Die rotierende Trommel ist eine Schlüsselkomponente einer horizontalen Schneckenzentrifuge. Sie nimmt nicht nur den Zentrifugaldruck auf, der durch Material und Zubehör bei hoher Drehzahl entsteht, sondern auch die Zentrifugalkraft, die durch die Masse der Trommel selbst erzeugt wird. Der spiralförmige Förderer transportiert das Sediment kontinuierlich zum Austragsauslass außerhalb der Maschine. Je nach Fest-Flüssig-Verhältnis des verarbeiteten Materials kann das Verhältnis von Zulaufkanal zu Schlackenaustragskanal 1:1 oder 1:2 betragen.
Die Differenzdrehzahl zwischen der Schnecke des Hydraulikmotors und der Trommel wird durch den Hydraulikmotor erzeugt. Die Ölzufuhr zum Hydraulikmotor kann über ein Öltransfergelenk automatisch geregelt werden. Aufgrund der Konstruktion des Hydraulikgetriebes und der Hydraulikstation der horizontalen Schneckenzentrifuge sowie der üblicherweise bei 3000 U/min liegenden Trommeldrehzahl wird eine Dünnölschmierung empfohlen. Das Schmieröl wird im Kreislauf zugeführt und dient so nicht nur der Schmierung, sondern auch der Kühlung der Lager.
