Hydrozyklon Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hydro- zyklon, wie er beispielsweise für die Reinigung des Kühlschmiermittels von spanabhebenden Werkzeug maschinen, also für Flüssigkeiten mit einer Viskosi tät von nicht über 1,5 Engler-Grad benützt wird.
Die in der Praxis gebräuchlichen Hydrozyklone scheiden die Teilchen mit einem Durchmesser von über 25-30,u hinreichend gut aus, jedoch nicht die Teilchen mit einem kleineren Durchmesser.
Durch die Wahl bestimmter Abmessungsverhältnisse ist es nun gelungen, einen Hydrozyklon zu schaffen, der Teilchen mit einem Durchmesser bis hinunter zu 10 ,u mit einem Reinheitsgrad von mindestens 95 ausscheidet.
Dieser Hydrozyklon, dessen zylindri scher Teil einen Durchmesser <I>d</I> und eine Höhe<I>h</I> und dessen Trichter die Länge 1 und den öffnungs- winkel ce aufweist, wobei die Tauchrohrinnenquer- schnittsfläche mit F", die Einlaufrohrinnenquer- schnittsfläche mit FE, die Querschnittsaussenfläche der Unterlaufdüsen mit F" und ihr Durchmesser mit 0 ,
u bezeichnet sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Genauigkeit von 6 % folgende Verhältnisse vorliegen
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Bei einer besonders zweckmässigen Ausführungs- form ist der Trichter etwa 30 cm lang, und es ist die gesamte Innenfläche des aus Metall bestehen den Hydrozyklons mit einer höchstens 0,
3 mm dicken und vollständig glatten Kunststoffschicht überzogen.
Die Erfindung betrifft des weitem ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Hydrozyklons, das da durch gekennzeichnet ist, dass er mit einem Durch satz Q von
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betrieben wird, d. h. bei einer Trichterlänge von etwa 30 cm mit einem Durchsüroz von 60-70 1/min.
Die beiliegende Zeichnung zeigt ein Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt. Am untern Ende des mit 1 bezeichneten Trichters (Ko- nusgehäuse) ist mittels einer überwurfmutter 2 die die Unterlaufdüse bildende Konusspitze 3 festge schraubt.
Oben auf dem Trichter 1 sitzt der zylin drische Drallteil 4, der eine Einlauföffnung 5 auf weist, die in die Bohrung 6 des Einlaufrohres 7 über geht.
Auf dem zylindrischen Drallteil 4 sitzt der Deckel 8, der mittels Schrauben 9 an einem Flansch 10 des. Trichters 1 derart befestigt ist, dass der zylindrische Dralllteil 4 eingespannt und dicht fest- gehalten wird. Im Deckel 8 sitzt das mit ihm ein einziges Strick bildende Tauchrohr 11,
das auch Wirbelsucher genannt wird und das durch den Raum des zylindrischen Teiles 4 hindurch bis in den Trich ter 1 hinunterreicht.
Die von mitgeführten Teilchen zu reinigende Flüssigkeit wird unter einem Betriebsdruck von bei spielsweise 2 atü durch das; Einlaufrohr 7 in den Hydrozyklon einlaufen gelassen, wobei ein nach der Konusspitze 3 zuwandernder Primärwirbel entsteht.
Infolge der Drosselwirkung der Unterlaufdüse ent- steht ein, gleichdrehender Sekundärwirbel, der sich entgegen dem Primärwirbel dem Tauchrohr 11 zubewegt.
Die schweren Teilchen werden durch die Zentrifugalkräfte aus beiden Wirbeln an die Trich- terimienwand getragen und verlassen gemäss der Ab wärtsbewegung des Primärwirbels den Hydrozyklon durch die Unterlaufdüse 3, während die gereinigte Flüssigkeit den Hydrozyklon durch das Tauchrohr 11 verlässt.
Das in der Zeichnung in kleinerem Mass stab dargestellte Ausführungsbeispiel weist folgende Innenabmessungen auf:
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Durchmesser <SEP> des <SEP> zylindrischen
<tb> Teiles <SEP> d <SEP> - <SEP> 55 <SEP> mm
<tb> Höhe <SEP> des <SEP> zylindrischen <SEP> Teiles <SEP> h <SEP> - <SEP> 35 <SEP> mm
<tb> Trichterlänge <SEP> Z <SEP> - <SEP> 300, <SEP> mm
<tb> Tauchrohrquerschnitt <SEP> F. <SEP> - <SEP> 254 <SEP> mm2
<tb> Einlaufrohrquerschnitt <SEP> FE <SEP> - <SEP> :214 <SEP> mm2
<tb> Unterlaufdüsenquerschnitt <SEP> Fu <SEP> - <SEP> 12,56 <SEP> mm2
<tb> Konuswinkel <SEP> a <SEP> - <SEP> 9 <SEP> 44'
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Der Hydrozyklon mit diesen Abmessungen wird mit einem Druck von etwa 2 atü. gespeist, so dass ein Durchsatz Q von etwa 60-70 1/min ergibt.
Falls ein Hydrozyklon mit grösseren oder kleineren Ab messungen gebaut wird; so sollen die folgenden geometrischen Verhältnisse beibehalten werden:
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Der Durchsatz Q ist dann auch entsprechend zu ändern, und zwar so, dass er etwa der Bedingung
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genügt.
Eine wesentliche Verbesserung der Konstanz der Arbeitseigenschaften des: vorliegend beschriebenen Hydrozyklons kann, dadurch erhalten werden, dass man ihn aus Metall anfertigt und: die Innenflächen mit einer sehr dünnen, aber vollständig glatten, etwa 0,2 mm, zweckmässigerweise aber nicht mehr als 0,3 mm dicken Kunststoffschicht überzieht.
Hydrocyclone The present invention relates to a hydrocyclone such as is used, for example, for cleaning the cooling lubricant of cutting machine tools, ie for liquids with a viscosity of not more than 1.5 Engler degrees.
The hydrocyclones commonly used in practice separate the particles with a diameter of more than 25-30 µ sufficiently well, but not the particles with a smaller diameter.
By choosing certain proportions, it has now been possible to create a hydrocyclone that separates particles with a diameter down to 10 µ with a degree of purity of at least 95.
This hydrocyclone, whose cylindrical part has a diameter <I> d </I> and a height <I> h </I> and whose funnel has the length 1 and the opening angle ce, the inner cross-sectional area of the immersion tube with F " , the internal cross-sectional area of the inlet pipe with FE, the external cross-sectional area of the underflow nozzles with F "and their diameter with 0,
u, is characterized in that the following relationships exist with an accuracy of 6%
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In a particularly expedient embodiment, the funnel is about 30 cm long, and the entire inner surface of the metal hydrocyclone with a maximum of 0,
Coated 3 mm thick and completely smooth plastic layer.
The invention further relates to a method for operating such a hydrocyclone, which is characterized in that it has a throughput Q of
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is operated, d. H. with a funnel length of about 30 cm with a flow rate of 60-70 1 / min.
The accompanying drawing shows an exemplary embodiment of the invention in longitudinal section. At the lower end of the funnel denoted by 1 (conical housing) the conical tip 3 forming the underflow nozzle is screwed tight by means of a union nut 2.
On top of the funnel 1 sits the cylin drical swirl part 4, which has an inlet opening 5, which goes into the bore 6 of the inlet pipe 7 over.
The cover 8 is seated on the cylindrical swirl part 4 and is fastened to a flange 10 of the funnel 1 by means of screws 9 in such a way that the cylindrical swirl part 4 is clamped and tightly held. In the cover 8 sits the immersion tube 11, which forms a single rope with it,
which is also called vortex seeker and which extends down through the space of the cylindrical part 4 through to the funnel 1.
The liquid to be cleaned by entrained particles is under an operating pressure of 2 atmospheres for example by the; The inlet pipe 7 is allowed to run into the hydrocyclone, a primary vortex being created which migrates towards the cone tip 3.
As a result of the throttling effect of the underflow nozzle, a co-rotating secondary vortex arises, which moves towards the immersion tube 11 against the primary vortex.
The heavy particles are carried to the funnel wall by the centrifugal forces from both eddies and leave the hydrocyclone through the underflow nozzle 3 according to the downward movement of the primary eddy, while the cleaned liquid leaves the hydrocyclone through the dip tube 11.
The exemplary embodiment shown on a smaller scale in the drawing has the following internal dimensions:
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<SEP> diameter of the <SEP> cylindrical
<tb> Part <SEP> d <SEP> - <SEP> 55 <SEP> mm
<tb> Height <SEP> of the <SEP> cylindrical <SEP> part <SEP> h <SEP> - <SEP> 35 <SEP> mm
<tb> Funnel length <SEP> Z <SEP> - <SEP> 300, <SEP> mm
<tb> Immersion tube cross-section <SEP> F. <SEP> - <SEP> 254 <SEP> mm2
<tb> Inlet pipe cross-section <SEP> FE <SEP> - <SEP>: 214 <SEP> mm2
<tb> underflow nozzle cross-section <SEP> Fu <SEP> - <SEP> 12.56 <SEP> mm2
<tb> cone angle <SEP> a <SEP> - <SEP> 9 <SEP> 44 '
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The hydrocyclone with these dimensions is with a pressure of about 2 atm. fed so that a throughput Q of about 60-70 1 / min results.
If a hydrocyclone with larger or smaller dimensions is built; so the following geometric relationships should be retained:
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The throughput Q is then to be changed accordingly, in such a way that it approximately meets the condition
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enough.
A significant improvement in the constancy of the working properties of the hydrocyclone described here can be obtained by making it from metal and: the inner surfaces with a very thin, but completely smooth, about 0.2 mm, but conveniently not more than 0, 3 mm thick plastic layer.