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Vorrichtung zur Behandlung pulverförmiger Stoffe, z. B. aus Kaolingesteinen, feinen Zementen oder Kalkarten.
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geschiedenen Stoffe herabfallen, in Verbindung. Hiebei werden die Materialien periodisch von den Wänden der Filter i dadurch abgelöst, dass man die Filter mechanisch in bekannter Weise Erschütterungen unterwirft.
Eines der Cyklonscheiderelemente ist in einer Ausführungsform in Fig. 2 dargestellt. Das Element besitzt eine lotrechte zylindrische Trommel I, die in eine konische Verengung 11 mit zylindrischer Mün- dung/ endet. Durch diesen Trichter fallen die schweren Produkte herab, die bei der Wirbelstrombewegung, die dem mit dem zu scheidenden Material beladenen Luftstrom erteilt wird, abgeschieden werden.
Der Apparat weist ferner eine axiale Leitung g, die an ihren beiden Enden offen ist, und einen oder mehrere Gänge einer Schraubenfläche zur Führung für den die pulverförmigen Stoffe mitführenden Gasstrom auf. Diese Führungen sind zwischen der Innenwand der Trommel f und der Aussenwand der axialen Leitung g angeordnet. Der innere Durchmesser der axialen Leitung g für den Austritt des mit den feinen pulverförmigen Stoffen beladenen Gasstromes muss einen bedeutenden Teil des Durchmessers d der Trommel t ausmachen. Es wurde festgestellt, dass das Verhältnis der beiden Durchmesser zwischen Vs und % liegen soll. In diesem Falle wird mit voller Sicherheit im Innern des Rohres g jeder schwad- liche Gegendruck vermieden und dadurch das freie Ausströmen des mit dem feinen Pulver beladenen Gasstromes gesichert.
Überdies erhält die ringförmige Eintrittsöffnung des Gasstromes in die Trommel eine entsprechende Grösse z, welche in Verbindung mit der Länge x der Versenkung der Zuführung g in die Trommel, die vorzugsweise 1-5 cl bis 3-5 d (Fig. 2) beträgt, dem Zuführungsstrom die Erhaltung einer bedeutenden Geschwindigkeit während der gewünschten Zeit gestattet, damit die abzuscheidenden Körper gegen die Wand der Trommel gejagt werden, während die ultrafeinen zu sammelnden Produkte, deren Masse und daher auch deren lebendige Kraft um vieles kleiner ist, innerhalb des Gasstromes zurückgehalten werden.
Die Drosselung des Stromes in den unteren konischen Teil fi2 der Trommel bedingt ein Zurückdrängen des Gasstromes gegen die Achse und von unten nach oben, welche Wirkung das Entweichen
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ohne dass die feinen Anteile die Möglichkeit hätten, durch den absteigenden Gasstrom mitgeführt zu werden, was möglich wäre, wenn man die Höhe y übertreiben würde.
Die Trommel f kann auch aus einem Material wie Glas oder Faserstoff hergestellt werden, was besonders wichtig ist für die Behandlung von Kaolin, wo eine Beimischung von metallischen Teilchen, die durch das Schleudern des behandelten Materials losgerissen werden können, praktisch unzulässig ist.
Natürlich ist es möglich, nicht nur die Trommel sondern ebenso das axiale Abströmrohr g aus Glas herzustellen.
Die axiale Leitung g soll nun in ihrer Lage regelbar sein. Mit andern Worten : Die Eintauchtiefe ; c dieses Rohres soll verändert werden können. Zu diesem Zwecke können, wie in Fig. 2 dargestellt, zwei Teile e1 einer Sehelle, die auf dem Deckel der Trommel t oder auf dem Zuleitungskasten e angebracht sind, die Leitung g festklemmen, so dass man diese nach Belieben aus der Trommel f herausziehen kann.
Ein Abdiehtungsring e kann zwischen die Klemmschelle und dem Deckel der Trommel f bzw. des Kastens e eingelegt werden.
Wie die schematische Darstellung zeigt, kann ein Gesamtsammelkasten h oder eine Reihe von parallel zusammengefügten Sammelkästen vorgesehen sein, und jedem dieser Kästen entspricht eine Gesamtheit von Teilen a, b, c, d, e und eine Batterie von Cyklonscheidern t, g sowie eine Batterie von Filtern i. Das beschriebene Verfahren kann besonders bei feuchtem Wetter mittels eines schwach erwärmten Luftstromes durchgeführt werden.
Es ist zu bemerken, dass die Dauer der Behandlung auf trockenem Wege nach der Erfindung einige Sekunden beträgt. Diese Behandlung vermeidet die Notwendigkeit einer vollständigen Vortrocknung, weil die abströmende Luft beständig erneuert wird und nicht in geschlossenem Kreislauf zirkuliert, während, wenn man in geschlossenem Kreislauf arbeiten würde, die Luft die verbleibende Feuchtigkeit, mit der sie sich während des ersten Durchströmens beladen hat, in den Kreislauf zurückführen würde.
Natürlich ist es möglich, das Entweichen an die freie Luft am Austritt aus den Filtern durch eine Ableitung mit Hilfe von Apparaten, wie Ejektoren, zu ersetzen, durch welche ein schwacher Unterdruck geschaffen wird.
Bei gewissen stark verunreinigten Ausgangsstoffen kann die Gesamtscheidung nicht in einem einzigen Arbeitsgange erreicht werden, und es ist dann nötig, die unter den Cyklonscheidern gesammelten Stoffe wieder in den Arbeitskreis zurückzuführen.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Einrichtung für eine solche Arbeitsweise. Diese Einrichtung umfasst, wie gemäss Fig. 1, einen Aufgabetrichter c mit einem Verteiler b, der mit einem
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von Hand oder vorzugsweise mechanisch beschickt wird, durch einen Sammler oder gemeinsamen Kanal e in eine Reihe von Cyklonscheidern f, g getrieben werden.
Der Kanal e mündet mit seinem Austrittsende Cl in den oberen Teil eines Kastens k, der an seinem unteren Ende durch einen Boden kl verschlossen ist. Dieser Boden kann zurückgezogen oder aufgeklappt werden. An der Mündung el ist ein Schieber, eine Klappe oder eine Anzahl von zusammenwirkenden Verschlussklappen oder ein Regelungsorgan m, welches den Querschnitt des Verbindungskanals zwischen der Leitung e und dem Kasten k beliebig einzustellen gestattet, vorgesehen.
Der Kasten k dient zur Aufsammlung der schweren Produkte, die wegen ihrer Trägheit eine genügende lebendige Kraft behalten haben, um bis zur Eingangsöffnung e1 dieses Kastens zu gelangen.
Diese Stoffe bilden einen endgültigen Rückstand, der periodisch abgezogen werden kann. Durch passende Regelung des Eintrittsquerschnittes in den Kasten c wird jede Luftzirkulation in diesem letzteren verhindert.
Wie bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 wird die mit den feinen Stoffen beladene Luft, die in dem oberen Teile g3 der axialen Leitungen g der Cyklonscheider dz g entweicht, in eine Rückhalte- Vorrichtung für diese Stoffe geführt, z. B. eine Batterie elektrischer Filter i, gegen deren Wände die Produkte geschleudert werden.
Hier wird die abströmende Luft, die normalerweise noch ungefähr 5% brauchbare Stoffe enthalten kann, anstatt nach aussen geführt zu werden, in eine Haube n, ni geleitet,
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der Ansaugseite der Blasvorrichtung a verbunden ist, anderseits an eine Leitung M* angeschlossen ist, die mit der Saugkammer eines Hilfsansaug- und BIasapparates a1 verbunden ist, dessen Ausströmleitung a2 mit einer bekannten Rückhaltevorrichtung, z. B. elektrischen Filtern (in der Zeichnung nicht dargestellt) verbunden ist.
Die Verwendung der Abzugshaube'11, die an den Hauptventilator a angeschlossen und mit einem Hilfsventilator a1 verbunden ist, bietet nachstehende Vorteile.
Sie gestattet, alle feinen Teilchen von reinem Kaolin oder sonstigem abgeschiedenem Stoff zu sammeln, soweit sie nicht durch die ersten Filter i aufgefangen werden.
Ferner gestattet sie zum Teil die in der Vorrichtung kreisende Luft zu erneuern, was von Wichtigkeit ist, wenn das zu behandelnde Produkt Feuchtigkeit enthält, da hiedurch dieses Produkt durch einfaehe Ventilation getrocknet werden kann. Es ist so möglich, Produkte mit 5-6% Feuchtigkeitsgehalt zu behandeln. Selbstverständlich wird die Zusatzluftmenge entsprechend der zu entlernenden Feuchtigkeit bemessen.
Wenn man warme Luft verwendet, braucht diese Luft nur teilweise, u. zw. proportional der zu entfernenden Feuchtigkeit, erneuert zu werden, was eine Ersparnis an Wärme ermöglicht.
Der Trichter c, in welchen die zerkleinerten Ausgangsmaterialien nach beliebiger Vorbehandlung vorzugsweise mechanisch aufgegeben werden, besitzt ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 eine Regelvorrichtung von beliebiger Bauart, die mit der Abflussleitung (in dem Beispiel nach Fig. 1) oder mit den Speiseleitungen (wie bei der schematischen Darstellung nach Fig. 3) verbunden sein kann.
Die Menge des zuzuführenden Rohmaterials soll der Summe des Gewichtes der in den Filtern gesammelten Produkte und der in dem Kasten k, aus welchem die Rückstände periodisch entfernt werden, gleich sein.
In dem Trichter c werden auch durch einfache Ansaugung oder Eindrücken die Produkte wieder eingeführt, die im unteren Teile der Cyklonscheider f niedergschlagen worden sind.
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Luft strömenden Teilchen werden in den zusätzlichen Filtern gesammelt, die bei a2 mit dem Ventilator a1 verbunden sind.
Wenn die durch die Vorrichtung zu führenden Produkte feucht sind und z. B. 5-6% Feuchtigkeit enthalten, ist es vorteilhaft, dass die Menge der frischen Erde, die unmittelbar aus dem Zerkleinerten kommt und dem Aufgabetrichter c zugeführt wird, höchstens einem Zehntel der Gewichtsmenge der im unteren Teile der Cyklonscheider erhaltenen Produkte gleich ist, die in den Trichter wieder eingeführt werden, um in den Kreislauf bis zur vollständigen Reinigung zurückgebracht zu werden. Auf diese Weise erhält man in dem Trichter eine Erdmischung, deren Feuchtigkeitsgehalt etwa 2% beträgt, was die Trocknung durch Ventilation der in der Vorrichtung zirkulierenden Produkte erleichtert.
Die Verwendung der eben beschriebenen verbesserten Gesamtanordnung hat ausser den obenerwähnten Vorteilen noch den weiteren Vorzug, eine vollständige Sättigung der durch die Filter entweichenden Luft durch eine absichtlich Überladung derselben mit festen Stoffen zu ermöglichen. Wenn man warme Luft verwenden will, so ist es möglich, eine Vorwärmung derselben vor der Zuleitung bei n1 in der Haube n oder vor der Einführung in den Ventilator a zu bewirken. Man kann auch die Cyklon- scheider f, g in einen Kasten oder ein Gehäuse einbauen, in welchem warme Gase kreisen, wobei sich die Luft beim Durchgang durch die Scheideapparate erwärmt.
Obwohl bei pulverförmigen Ausgangsprodukten die beschriebene Ausführungsform der Gesamteinrichtung und die Ausladung der Cyklonscheiderelemente zur Sicherung einer guten Scheidung genügen, hat es sich doch ergeben, dass in gewissen Fällen ein Mitreissen einer geringen Menge von Verunreinigungen
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Wie aus dem oberen Teile der Fig. 7 ersichtlich ist, können die Schraubenelemente gl, g2 neben der unteren Mündung dieser Leitungen einen freien Kanal c von geringer Weite freilassen.
Dieser Spielraum wird während des Betriebes der Vorrichtung beständig durch die schweren Stoffe ausgefüllt. Diese Wirkungsweise kommt zu der der besonderen Gestaltung des Bodens der Trommel hinzu, um den Austritt der schweren Teile zu erleichtern.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 kann mit Cyklonscheidern von der Konstruktion gemäss Fig. 4 verbunden werden. In diesem Falle saugt der Ventilator a1 anstatt in eine Haube n in die Abteilungen 2 ein und die Hilfsfilter il werden an dem Austrittsende dieses Ventilators angeordnet.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Vorrichtung zur Behandlung pulverförmiger Stoffe, z. B. aus Kaolingesteinen, feinen Zementen oder Kalkarten, zwecks Gewinnung von Teilen äusserster Feinheit (sogenannter Kolloidalbestandteile) mit Verdrängung oder Ansaugung dieser Pulver durch einen Zentrifugalseheider, gekennzeichnet durch die Kombination von Scheiden (t, g, , g2), die derart ausgebildet sind, dass praktisch nur die Bestand- teile höchster Feinheit mit dem Luftstrom mitgeführt werden, indem die Höhe der Scheidertrommeln in dem zylindrischen Teil mindestens gleich dem doppelten Durchmesser ist und vorzugsweise zwischen dem Zweieinhalb- und Fünffachen dieses Durchmessers liegt und der Durchmesser des axialen Abführungs- rohres einen erheblichen Teil,
mindestens über die Hälfte des Durchmessers der Trommel beträgt und dass die Scheider mit einem Entspannungssammler (h oder 2) in Verbindung stehen, hinter welchem sich durch Anhaftung wirkende Zurückhaltungsvorrichtul1gen, wie elektrische Filter (i), in denen kein
Gegendruck herrscht, befinden.