<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren mit zumindest zwei Trennstufen zum Scheiden körnigen Gutes in zwei oder mehr Endfraktionen nach der unterschiedlichen Sinkgeschwindigkeit der einzelnen Körner in einer Flüssigkeit und Vorrichtung zur Durchführung desselben
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren mit zumindest zwei Trennstufen zum Scheiden körnigen Gutes in zwei oder mehr Endfraktionen nach der unterschiedlichen Sinkgeschwindigkeit der einzelnen Körner in einer Flüssigkeit und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei der Lösung der oft gestellten Aufgabe, die einzelnen Kornbestandteile körnigen Gutes in Fraktionen (Endfraktionen), z. B. Klassen oder Sorten aufzuteilen, werden in zunehmendem Umfang Schlämmprozesse herangezogen, die in aufsteigenden oder im wesentlichen horizontal verlaufenden Flüssigkeitsströmungen durchgeführt werden und eine Scheidung eingebrachten Korngutes nach der Gleichfälligkeit der einzelnen Körner gestatten. Die wirtschaftliche Erzielung geforderter Mengenleistungen, vor allem aber die Einhaltung bestimmter Trennschärfen, geschieht in vielen Fällen zweckmässig durch eine Aufgliederung des gesamten Trennvorganges in zwei oder mehr Trennstufen, wobei in diesen einzelnen Stufen anfallende Fraktionen teils durch Rückführung innerhalb des Gesamtprozesses verbleiben, teils als Endfraktionen abgezogen werden.
Das vorgeschlagene Verfahren besteht darin, das zu trennende Korngemisch in einem begrenzten Gebiet absinken zu lassen und erfindungsgemäss in zumindest einer Trennstufe einen durch Zufuhr von praktisch feststofffreier Flüssigkeit gesondert gespeisten Querstrom in einen aufsteigenden Flüssigkeitsstrom
EMI1.1
diesen Querstrom in Näheauf Absetzflächengesammelten und unter dem Einfluss der Schwerkraft von diesen abgleitenden Anteil einer nachfolgenden Trennstufe zuzuführen, bei der letzten Stufe jedoch als abgesunkene Entfraktion abzuziehen und die von dem aufsteigenden Flüssigkeitsstrom mitgeführte Kornfraktion als überlaufende Endfraktion zu entneh- men.
Vorzugsweise wird das. von einer Absetzfläche abgleitende Korngut, das sich von dieser Fläche längs einer Linie, im allgemeinen des Randes, ablöst, als niedersinkender Schleier in den Querstrom l1 eingeführt.
Verfahren dieser Art gestatten bei Anlagen, die mit mehreren Trennstufen arbeiten, entgegen der bisher meist geübten Ausbildung solcher Stufen als eigene Vorrichtungen, eine an Bedeutung zunehmende Realisierung mehrstufiger Trennverfahren, bei welchen durch die Führung eines mit Korngut beladenen Flüssigkeitsstromes einzelne Abschnitte der Strömung gewonnen werden, die als Trennstufen zur Wirksamkeit gelangen. Überdies bietet sich die Möglichkeit zur bequemen und billigen Konstruktion von Vorrichtungen zur Durchführung solcher Verfahren, die leicht selbsttragend ausgeführt werden können, eine relativ geringe Bauhöhe und bei kleiner Grundrissfläche eine grosse Schlämmfläche aufweisen.
Vorrichtungen zur Durchführung des gegenständlichen Verfahrens weisen ein mit einem Überlauf für eine aufgestiegene Endfraktion, zumindest einen Auslass für eine abgesunkene Endfraktion sowie mit einem Rohguteinlauf ausgestattetes Gefäss auf, in dem erfindungsgemäss wenigstens zwei übereinander angeordnete und durch ihre Neigung zum Abgleiten aufgefangenen Komgutes unter dem Einfluss der Schwer- kraft eingerichtete Absetzflächen und ein Speiserohr für Zusatzflüssigkeit untergebracht sind, das mit einer zwischen der oberen (primären) und der unteren (senkundären) dieser Absetzflächen angeordneten Ausflussöffnung versehen ist.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich bei der Erläuterung beispielsweiser Ausführungsformen an Hand der Zeichnung, in welcher die Fig. 1, 3,5 und 6 Varianten einer Ausführungsform, die Fig. 2
<Desc/Clms Page number 2>
und 4 zugehörige Schaltschemata, Fig. 7 eine andere Ausführungsform und Fig. 8 das zugehörige Schaltschema veranschaulichen. Die Vorrichtungen darstellenden Figuren sind schematisiert und teilweise im Schnitt gezeichnet.
Sämtliche dargestellte Ausführungsformen weisen Gefässe mit rotationssymmetrisch gestalteten Mäni teln l auf, die an ihrem deren Ende mit einem Überlauf 2 ausgestattet sind, als dessen Wehr 3 die Oberkanten der Mäntel dienen. Sie weisen ferner einen zentralen Rohguteinlauf auf. Die Einläufe nach den Fig. 1, 3 und 5 sind für die Aufgabe von Rohsuspensionen bestimmt und bestehen aus einem Einlauftrichter 4 und einem an diesem angesetzten Stutzen 5. In diesem ist ein Zuführungsrohr 6 für Zusatzflüssigkeit angeordnet und dessen unteres Ende mit einer als sich nach unten öffnender Kegelmantel ausgebildeten t Absetzfläche 17 verbunden, die nach der gewählten Terminologie als eine primäre Absetzfläche zu bezeichnen ist. Das Zuführungsrohr 6 setzt sich als erweiterter Rohrabschnitt fort und bildet ein Speiserohr 7.
Der zwischen dem Stutzen 5 und dem Zuführungsrohr 6 abgegrenzte Kanal von ringförmigem Querschnitt mündet auf diese Absetzfläche aus. Unterhalb der Absetzfläche 17 ist eine dieser zugeordnete,"Sekundare" Absetzfläche 18 vorgesehen, die als sich nach oben erweiternder Kegelmantel gestaltet ist. Die beiI den Absetzflächen 17 und 18 grenzen im Verein mit dem erweiterten, unten abgeschlossenen Speiserohr 7 ein Gebiet des von dem Mantel l umschlossenen Raumes ab und lassen zwischen den Begrenzungsrändern der Flächen, von denen der Rand der unteren Fläche über den der oberen vorragt, einen ringförmigen Spalt frei.
Die Ränder können kantig oder, gegebenenfalls durch Anordnung von Einrollungen, abgerundet ausgebildet sein, wobei jedoch dafür zu sorgen ist, däss dädürsh keine Hindernisse auftreten die das Abgleiten von auf die Absetzfläche. 17 gelangtem Korngut beeinträchtigen. Innerhalb des erwähnten abgegrenzten Gebietes ist das Speiserohr 7-Tnit einer Ausmündung, 19. versehen, die vorzugsweise aus einer Anzahl engerer Öffnungen bestehen kann. Unterhalb der Absetzfläche 18 ist eine weitere primäre Absetzfläche 27 angeordnet, unter der eine sekundäre Absetzfläche 28 liegt. Beide Flächen grenzen gemeinsam mit dem Rohrabschnitt des Speiserohres 7 ein Ringgebiet ab, das über einen Ringspalt mit dem übrigen Gefässraum kommuniziert. Auch innerhalb dieses Ringgebietes befindet sich eine Ausmündung 29 des Speiserohres 7.
In den Fig. 1, 3 und 5 sind durch strichlierte Linien die Teilgebiete angedeutet, die als Trennstufen wirken. Die erste Trennstufe, I, wird durch die Absetzflächen 17 und 18 und durch die Anordnung der Ausmündung 19 realisiert. Die Absetzflächen 27 und 28 in Verbindung mit der Ausmündung 29 stellen eine zweite Trennstufe, n, dar. Auf diese folgen nun weitere, je durch ein, aus einer primären und einer sekundären Absetzfläche 37 bzw. 38, 47 bzw. 48 und einer zwischen diesen befindlichen Ausmündung 39 bzw. 49 gebildete Trennstufen. Bei der
EMI2.1
der Absetzfläche 38 eine weitere Absetzfläche 8 angeordnet, welche einer letzten Trennstufe, V bzw. IV (Fig. 3), zugehört, die durch eine Ausmündung 9 des Speiserohres 7 gespeist wird.
Die innerhalb einer erfindungsgemässen Trennvorrichtung herrschenden Strömungsverhältnisse sind sowohl durch Wahl der aus den einzelnen Ausmündungen austretenden Flüssigkeitsmengen als durch die räumliche Gestaltung des Gefässmantels und der in diesem angeordneten Absetzflächen bzw. mitHilfe eigener Ablenkflächen beeinflussbar. Bei der Ausführung nach Fig. 1 sind die Grössenverhältnisse der kegelförmig ausgebildeten sekundären Absetzflächen derart gewählt, dass die lotrechte Projektion des oberen Randes der Absetzfläche 18 die des Randes der Absetzfläche 28 einschliesst. Diese umschliesst die Projektion des Randes der Absetzfläche 38 usw.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 zeigt hingegen eine Wahl der Abmessungen, derzufolge die Projektionen der Abgleitlinien der Absetzflächen 37 bzw. 27 diejenigen der Ränder der Absetzflächen 28 bzw. 18 einschliessen usw.
Die Ausführungsform nach Fig. 5 unterscheidet sich von der nach Fig. 3 durch die Zahl der Ausläufe für abgesunkene Endfraktionen und durch die Ausbildung des Speiserohres.
Nach den Fig. 1 und 3 sind die Mäntellunten mit kegelförmigen Böden 10 versehen, die einen Flansch 11 tragen, der zum Ansetzen einer nicht gezeichneten Auslaufdüse dient. Auch der Mantel 1 der Vorrichtungen nach den Fig. 5 und 6 trägt einen solchen Boden 10. Überdies ist bei diesem aber noch eine als trichterförmiger Einsatz ausgebildete Auffangfläche 12 vorgesehen, die in einen Flansch 14 eines Auslaufes übergeht. Einen zweiten Auslauf für eine abgesunkene Endfraktion bilden zusammenschliessbare Ansätze 15 mit Flanschen 13, die eine Entnahme von Korngut aus dem Ringraum zwischen dem Boden 10 und der Auffangfläche 12 gestatten.
EMI2.2
1, 3 und 5 vornehmlichausspringende Wandteile ausgezeichnet ist, die aus kegelförmig geformten Schüssen bestehen.
Die aus- springende Wandteile werden als primäre Absetzflächen wirksam und sind in der Umgebung der Ein-
<Desc/Clms Page number 3>
schnürungen, die der Rohrkörper aufweist, mit Ausmündungen versehen. Der Einlauf ist in diesem Falle aus zwei Teilen gebildet und für die Aufgabe trockenen Rohgutes eingerichtet, das vor Durchführung des Scheideverfahrens mit aus einem Zulaufrohr 16 zugeführter Flüssigkeit vermengt wird.
Die Wirkungsweise der besprochenen Vorrichtung ist folgende : Das zu trennende körnige Rohgut gelangt aus dem Einlauftrichter 4 durch den Stutzen 5 auf die erste der primären Absetzflächen, 17, an der entlang es abgleitet und sich an der Kante ablöst, um innerhalb eines in radialer Richtung schmalen Ringraumes abzusinken. Mit Hilfe von durch das Zuführungsrohr 6 bzw. das in seiner Verlängerung innerhalb des Gefässes angeordnete Speiserohr 7 zugeführter und aus dessen Ausmündungen austretender Zusatzflüssigkeit wird innerhalb des Gefässes eine Flüssigkeitsströmung eingestellt, die in dem aussen von dem Man-
EMI3.1
führen in den zwischen den primären und diesen jeweils zugeordneten sekundären Absetzflächen eine Flüssigkeitsströmung herbei, die eine horizontale, in das Gebiet des erwähnten Aufstromes gerichtete Ge- schwindigkeitskomponenten enthält.
Dieser Querstrom erfasst das von den primären Absetzflächen abge- glittene Korngut und erteilt den einzelnen Körnern eine Ablenkung, die für die feinsten unter diesen am stärksten, für die gröberen weniger zur Geltung kommt. Entsprechend dem Ausmass dieser Ablenkung werden nun feinere Körner in den Aufstrom geführt und von diesem mitgenommen, wogegen die gröberen Kornbestandteile absinken, von einer sekundären Absetzfläche aufgefangen undvon dieser abglei- tend, auf die primäre Absetzfläche einer nachgeschalteten Stufe gelangen. In dieser vollzieht sich ein gleich verlaufender Trennvorgang. Gibt man z.
B. dem Mantel die Gestalt eines Rotationskörpers, dessen Querschnitte in einer Richtung wenigstens abschnittsweise zunehmen, so kann in Verbindung mit festgelegten und beibehaltenen Anteilen der Flüssigkeitszufuhr durch die verschiedenen Ausmündungen des Speiserohres erreicht werden, dass die Geschwindigkeit des Aufstromes in verschiedenen Querschnitten wenigstens annähernd gleiche bzw. in Richtung von unten nach oben zunehmende Vertikalkomponenten aufweist. Innerhalb des Aufstromes kann auf diese Weise abermals eine Scheidung herbeigeführt und damit eine Trennstufe gewonnen werden. In manchen Fällen kann es sich empfehlen, nicht das gesamte durch einen Que'. strom abgelenkte Gut innerhalb des Aufstromes zu belassen, sondern einen Teil der in diesem absinkenden Körner in den Scheidevorgang noch einmal einzugliedern.
Ein solches Arbeitsverfahren gestatten Ausführungsformen nach den Fig. 3, 5 und 6, bei welchen, infolge der abgestimmten Dimensionen der sekundären Auffangflächen, Körner, die über den Rand der Absetzflächen 18 bzw. 28 usw. hinausgelangen und absinken, von den auf diese wirkungsmässig folgenden Absetzflächen 27 bzw. 37 aufgefangen und in die Trennstufen It bzw. III eingeführt werden. Die Anordnung der Auffangflächen 12 nach den Fig. 5 und 6 gestattet die Abnahme zweier absinkender Endfraktionen. Die von dem Aufstrom mitgeführten Körner fliessen über das Wehr 3 in den Ringkanal des Überlaufes und verlassen die Vorrichtungen durch einen an der tiefsten Stelle des schiefen Bodens des Überlaufes angesetzten Auslauf als aufgestiegene Endfraktion.
Die Schaltschemata der einzelnen Trennstufen der beschriebenen Vorrichtungen nach Fig. 1 bzw. 3 zeigen die Fig. 2 bzw. 4, in denen die Trennstufen durch Dreiecke und die Führung der verschiedenen Fraktionen durch Pfeile symbolisiert sind. Um die Trennung in zwei Fraktionen anzudeuten sind die Dreiecksflächen in zwei Teile geteilt, von denen einer geschwärzt ist. Die Rohgutzufuhr ist mit R angedeutet, wogegen die aufgestiegene Endfraktion mit F, die abgesunkene mit G und die Zusatzflüssigkeit, im allgemeinen Frischwasser, mit Z bezeichnet ist.
Eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung ist schematisch in Fig. 7 und das zugehörige Schaltschema in Fig. 8 dargestellt.
Wenn bei den Vorrichtungen nach den Fig. 1,3, 5 und 6 durch die Anordnung der eingesetzten Absetzflächen die Ausbildung toter Zonen innerhalb der Strömungen, vor allem aber in der Nähe der eine Scheidung herbeiführenden Strömungsgebiete vermieden und in den peripheren Bereichen des Gefässinneren ein im wesentlichen vertikal nach oben gerichteter Aufstrom herbeigeführt war, so sind diese Grundsätze bei der Vorrichtung nach Fig. 7 nicht mehr in gleichem Ausmass eingehalten. Die Anordnung von Absetzflächen, die mit dem Gefässmantel verbunden sind oder an diesen angrenzen-ein Belassen von Fugen spielt in diesem Zusammenhang keine Rolle- unterbindet das Entstehen eines Aufstromes im vorher erwähnten Sinn, die Strömung wird durch die eingebauten Flächen vielmehr mehrfach umgelenkt.
In den durch die zugleich als Ablenkflächen wirksamen Absetzflächen gebildeten Taschen sind Zonen geschaffen, in denen sich eine stationäre Zirkulation ausbilden kann, wogegen in dem ausserhalb dieser Zo - nen gelegenen Bereich die Strömung eine nach oben gerichtete Vertikalkomponente derGesch windigkeit aufweist. In die erwähnten Zonen gelangte Körner werden, wenn ihre Fallgeschwindigkeit eine gewisse Schranke nicht überschreitet, sich dort als in sich zirkulierende Schwebepolster ansammeln. Sie bleiben
<Desc/Clms Page number 4>
allerdings nicht dauernd im Verband eines solchen Polsters, dessen Abgrenzung überdies in praxi nicht scharf geometrisch umrissen ist, sondern gelangen aus dessen Grenzbereich wieder in die angrenzende aufsteigende Strömung, von der sie mitgenommen werden.
Das Auftreten von Schwebepolstern braucht der Trennschärfe einer Vorrichtung keineswegs unbedingt abträglich zu sein. Es versteht sich, dass neben Abi setzflächen im Bereiche des aufsteigendenFlüssigkeitsstromes auch eigeneUmlenkflächen angeordnet sein können, die diesen örtlich einschnüren und hinter denen sich tote Räume ausbilden.
In dem Gefäss der Vorrichtung nach Fig. 7 sind fünf Absetzflächen, 61-65, untergebracht, die sämtlich kegelförmig gestaltet und von denen die oberen Ränder der Absetzflächen 62,63 und 65 mit dem Mantel 1 verbunden sind. Die oberhalb der Absetzflächen 62 bzw. 63 angeordneten Absetzflächen 61 bzw. 64 erweitern sich nach unten und bilden mit diesen ringförmige Spalte. Zur Zuführung von Zusatzflüssigkeit sind die beiden Rohransätze 16 und 68 und das Speiserohr 7 vorgesehen. Der Rohransatz 68 sitzt am unteren Teil des Mantels 1 in Nähe von dessen kegelförmigen Boden 10 und mündet in den von der Absetzfläche 62 abgegrenzten Ringraum ein. Das Speiserohr 7 läuft an seinem oberen Ende in einen Einfülltrichter, an seinem unteren Ende in die Absetzfläche 61 aus.
Diese grenzt im Verein mit einem Boden 66 einen Ringraum ab, der über einen Austrittsspalt 67 mit dem Gefässinnenraum kommuniziert. Der Rohransatz 16 gehört dem Einlauf der Vorrichtung an und mündet in eine den Einlauftrichter 4 umgebende Wanne. An den Einlauftrichter ist unten der Stutzen 5 angesetzt, der das Speiserohr 7 umgibt und an deren engster Stelle mit der Absetzfläche 64 verbunden ist.
Diese Vorrichtung funktioniert in folgender Weise : Durch ein Zuleitungsrohr 70 wird trockenes Rohgut in den Einlauftrichter 4 eingeführt und dort mit Zusatzflüssigkeit gemischt, die aus dem Rohransatz 16 in die Wanne 69 und über den als Überlauf wirkenden Rand des Einlauftrichters 4, in vorteilhafter Weise dessen Innenwand bespülend, in den Innenraum-des Trichters gelangt ist. Die entstehende Rohsuspension gelangt durch den Stutzen 5 in den Raum-unterhalb der Absetzfläche 64, in dem wegen der Zuführung von Zusatzflüssigkeit durch den Rohransatz 68 bzw. das Speiserohr 7 eine Strömung mit nach oben gerichteter Vertikalkomponente der Strömungsgeschwindigkeit herrscht In dieser Strömung findet eine Scheidung des Korngutes in absinkende und mitgenommene Körner statt (Trennstufe ill).
Das abgesunkene Gut gelangt auf die Absetzfläche 61, von deren Rand es abgleitet und niedersinkt. Hiebei wird es von dem aus dem Austrittsspalt 67 austretenden Querstrom erfasst und neuerlich in eine absinkende und eine aufsteigende Fraktion geschieden (Trennstufe II). Die abgesunkene Fraktion fällt auf die Absetzfläche 62, über deren Rand sie abgleitet und der Einwirkung einer durch den Zufluss von Zusatzflüssigkeit durch den Rohransatz 68 unterhaltenen Aufströmung unterworfen und in zwei Fraktionen geschieden (Trennstufe I) wird.
Die abgesunkene Fraktion bildet die eine Endfraktion. Die Schaltung der Trennstufen IV und V bzw. die Führung der von diesen gelieferten Fraktionen ist im übrigen dem Schaltschema (Fig. 8) entnehmbar. Die aufgestiegene Fraktion der Trennstufe V fliesst über das Wehr 3 des Überlaufes 2 und stellt die aufgestiegene Endfraktion dar.
Wenn auch die dargestellten Ausführungsformen sämtlich rotationssymmetrisch gestaltete Vorrichtun- gen zeigen, so ist eine Verwirklichung der Erfindung auch in Anordnungen von polygonalem Querschnitt möglich. Es ist auch keineswegs erforderlich, die Absetzflächen um ein zentral angeordnetes Speiserohr zu gruppieren, sondern es können auch prismatische Tröge als Gefässe verwendet werden, in denen ebene Absetzflächen eingesetzt sind und bei denen das Speiserohr als ein an einer Seitenwand des Troges liegender Schacht ausgebildet ist. Die Halterung der einzelnen Absetzflächen kann mit Hilfe von Blechrippen od. dgl. geschehen, wie in den Figuren angedeutet ist, kaum aber eingehender beschrieben zu werden braucht.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.