DD153520A5 - HYDRAULIC SEPARATION DEVICE - Google Patents
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Abstract
Die hydraulische Trennvorrichtung wird gebildet durch einen Behaelter 3, der einen rechteckigen Querschnitt von konstanter Breite hat und dessen hierzu senkrechter Querschnitt ein rechtwinkeliges Trapez ist,dessen grosse Basis dem Oberteil 4 des Behaelters 3 entspricht,der am oberen Ende seiner geneigten Seite 6 und unter seinem oberen Rand einen Ueberlauf 5 aufweist, durch einen Schacht 8, der an seinem unter dem Niveau des oberen Rands des Behaelters 3 gelegenen Oberteil durch einen Ablauf 9 zum Entleeren von leichten Elementen verlaengert ist, durch ein System 11 zum Entleeren von schweren Elementen, durch eine Vorrichtung 7 zum Einspritzen einer Fluessigkeit und durch eine Einrichtung 10 zum Einfuehren der zu trennenden Produkte.The hydraulic separating device is formed by a container 3, which has a rectangular cross-section of constant width and its perpendicular cross-section is a rectangular trapezoid whose large base corresponds to the upper part 4 of the container 3, at the upper end of its inclined side 6 and below Upper edge has an overflow 5, through a shaft 8, which is extended at its located below the level of the upper edge of the container 3 upper part through a drain 9 for emptying light elements, by a system 11 for emptying heavy elements, by a Device 7 for injecting a liquid and by means 10 for introducing the products to be separated.
Description
-Ί--Ί-
Hydraulische TrennvorrichtungHydraulic separator
Anwendungsgebiet der Erfindung; Field of application of the invention ;
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Trennvorrichtung, die das Trennen von Elementen unterschiedlicher Dichte mittels einer Flüssigkeit, etwa Wasser, gestattet.The invention relates to a hydraulic separating device which allows the separation of elements of different density by means of a liquid, such as water.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen; Characteristic of the known technical solutions ;
Zum Klassieren derartiger Produkte gibt es zur Zeit mehrere Arten von Vorrichtungen, die auf gravimetrischen Techniken beruhen.For classifying such products, there are currently several types of devices based on gravimetric techniques.
Eine erste Kategorie von Vorrichtungen zum Trennen von Elementen unterschiedlicher Dichte ist durch die Hydroklassierer gebildet, die den Sedimentationsunterschied in ainer Flüssigkeit, im allgemeinen Wasser, verwenden. Diese einfach aufgebauten Vorrichtungen können nur zum Trennen von feinen Produkten verwendet werden, v/eil die Klassierung dieser Produkte durch Äquivalenz erfolgt, d.h. entsprechend dem Gewicht und nicht der Dichte der Teilchen.A first category of devices for separating elements of different density is formed by the hydroclassifiers, which use the sedimentation difference in a liquid, generally water. These simply constructed devices can only be used to separate fine products because the classification of these products is by equivalence, i. E. according to the weight and not the density of the particles.
562-(DF 305)562- (DF 305)
Eine zweite Kategorie von Vorrichtungen ist durch ruhende oder erschütterte Tische gebildet, die das Produkt durch Mitnahme der mehr oder weniger dichten Elemente durch einen Fluidfilm trennen. Der Hauptnachteil dieser Vorrichtungen besteht darin, daß sie nur feine oder verhältnismäßig feine Teilchen trennen, d.h. solche mit einem Durchmesser von unter 3 mm.A second category of devices is formed by resting or shaken tables which separate the product by entrainment of the more or less dense elements by a fluid film. The main disadvantage of these devices is that they separate only fine or relatively fine particles, i. those with a diameter of less than 3 mm.
Als weitere Art von Vorrichtungen sind die pneumatischen Tische zu nennen, die auf dem Prinzip von geneigten vibrierenden Rutschen beruhen, wobei die ansteigende Neigung die Verschieberichtung der in berührung mit der Vorrichtung bleibenden Produkte darstellt. Die leichten Teilchen werden durch den Tisch durchquerende Luft fluidisiert, entfernen sich vom Tisch und werden durch den Luftstrom zum tiefer gelegenen Teil des pneumatischen Tischs geleitet. Die dichteren Produkte bleiben in berührung und werden durch die Vibrationen erregt. Hierdurch bewegen sie sich die Vorrichtung aufwärts und werden an dessen Oberteil entleert. Diese Vorrichtungen behandeln nur Produkte, deren Abmessungen unter 60 nun liegen und die sehr trocken sind.As another type of devices, the pneumatic tables are based on the principle of inclined vibrating chutes, wherein the rising slope represents the direction of displacement of the remaining in contact with the device products. The light particles are fluidized by air passing through the table, move away from the table and are directed by the airflow to the lower part of the pneumatic table. The denser products remain in contact and are excited by the vibrations. As a result, they move the device upwards and are emptied at the top. These devices only treat products that are under 60 mm in size and that are very dry.
Schließlich sind die auf dem folgenden Prinzip beruhenden Vorrichtungen zu nennen: Die zu klassierenden Materialien werden auf der Oberfläche eines Fluids oder einer Suspension verteilt, deren Dichte gleich derjenigen der Trennung ist, wobei die Fraktion mit höherer Dichte herabfällt, während diejenige mit niedrigerer Dichte schwimmt. Wenn das Prinzip einfach ist, so ist doch seine praktische Anwendung ziemlich kompliziert und benötigt die Anwendung von zahlreichen Hilfsvorrichtungen. Diese Geräte können, zumindest theoretisch, Produkte jeglicher Abmessungen klassieren.Finally, the devices based on the following principle are to be mentioned: The materials to be classified are distributed on the surface of a fluid or suspension whose density is equal to that of the separation, with the higher density fraction falling down, while the lower density fraction is floating. If the principle is simple, its practical application is rather complicated and requires the use of numerous auxiliary devices. These devices can, at least theoretically, classify products of any size.
Alle diese Vorrichtungen nach dem Stand der Technik haben eine gewisse Anzahl von Nachteilen, die ihnen größtenteils gemeinsam sind: Insbesondere die Tatsache, daß sie nur Produkte geringerAll of these prior art devices have a number of disadvantages that are largely common to them: in particular, the fact that they only reduce products
Abmessungen behandeln können, daß sie komplizierte und energieverbrauchende in Bewegung befindliche mechanische Organe aufweisen, daß sie schwierig zu regeln sind und daß sie nicht mit Produkten gespeist werden können, die verworfene Formen aufweisen oder zum Zusammenballen neigen.Dimensions can handle that they have complicated and energy consuming in motion mechanical organs, that they are difficult to control and that they can not be fed with products that have warped shapes or tend to clump together.
Ziele der Erfindung: Objects of the invention :
Eines der Ziele der Erfindung ist somit die Schaffung einer hydraulischen Trennvorrichtung, die die dichtemäßige Trennung von groben und verworfen geformten Teilchen ermöglicht.One of the objects of the invention is therefore to provide a hydraulic separator which enables the dense separation of coarse and discarded shaped particles.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Trennvorrichtung dieser Bauart, die einfach zu regeln und leicht zu bedienen ist.Another object of the invention is to provide a separator of this type which is easy to control and easy to operate.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer hydraulischen Trennvorrichtung, die keinerlei bewegliches Teil hat, das in unmittelbarer Beziehung zur Trennung steht.Another object of the invention is to provide a hydraulic separator which has no moving part directly related to the separation.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Trennvorrichtung dieser Bauart, die robust, einfach und von wirtschaftlicher Anwendung ist.Another object of the invention is to provide a separator of this type which is robust, simple and economical in use.
Darlegung des Wesens der Erfindung; Explanation of the essence of the invention ;
Diese Ziele und Zwecke wie auch weitere aus dein folgenden ersichtliche werden durch eine hydraulische Trennvorrichtung nach der Erfindung erzielt, die gebildet ist durch einen Behälter, der einen rechteckigen Querschnitt von konstanter Breite hat und dessen hierzu senkrechter Querschnitt ein rechtwinkeliges Trapez ist, dessen große Basis dem Oberteil des Behälters entspricht, der am oberen Ende seiner geneigten Seite und unter seinem oberen Rand einen überlauf aufweist, durch einen Schacht, der an seinem unter dem Niveau des oberen Rands des Behälters gelegenen Oberteil durch einen Ablauf zum Entleeren von leichtenThese objects and purposes as well as others of the following apparent are achieved by a hydraulic separating device according to the invention, which is formed by a container which has a rectangular cross section of constant width and whose perpendicular cross section is a rectangular trapezoid whose large base of the Upper part of the container, which has an overflow at the upper end of its inclined side and under its upper edge, through a shaft, which is located at its lower than the level of the upper edge of the container upper part through a drain for emptying of light
Elementen verlängert ist, durch ein System zum Entleeren von schweren Elementen, durch eine Vorrichtung zum Einspritzen einer Flüssigkeit und durch eine Einrichtung zum Einführen der zu trennenden Produkte.Elements is extended by a system for emptying heavy elements, by a device for injecting a liquid and by means for introducing the products to be separated.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Schacht ein Parallelepiped mit quadratischem Querschnitt ist, dessen dem Ablauf gegenüberliegender oberer Rand durch die Einrichtung zum Einführen der zu trennenden Produkte verlängert ist, die aus einem gegenüber der Waagerechten geringfügig geneigten Kanal besteht.An advantageous development of the invention is characterized in that the shaft is a parallelepiped with a square cross-section, the flow of the opposite upper edge is extended by the means for introducing the products to be separated, which consists of a relative to the horizontal slightly inclined channel.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das System zum Entleeren der schweren Elemente aus einer Kratzerkette besteht, die auf drei Rollen angeordnet ist, von denen sich eine Rolle über der kleinen Basis des Behälters befindet, während sich die beiden anderen Rollen über dem Behälter befinden, von denen sich eine Rolle über dem Überlauf befindet, während die andere Rolle der beiden antreibt.An advantageous development of the invention is characterized in that the system for emptying the heavy elements consists of a scraper chain, which is arranged on three rollers, of which one roller is located above the small base of the container, while the other two rollers on the container, one roller over the overflow, while the other one drives the two.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Behälter folgendes aufweist: eine Ablenkplatte, die unter dem Schacht und über der oberhalb der kleinen Basis des Behälters befindlichen umlenkenden Rolle angeordnet ist, und zwei Abstreifer, die längs der beiden Seitenflächen des Behälters derart befestigt sind, daß die schweren Elemente sich ansammeln und auf der Bahn der Kratzer bleiben.An advantageous development of the invention is characterized in that the container comprises: a baffle plate which is disposed below the shaft and above the deflecting roller located above the small base of the container, and two scrapers along the two side surfaces of the container are fixed, that the heavy elements accumulate and remain on the track of the scratches.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Vorrichtung zum Einspritzen einer Flüssigkeit sich derart an einer Stelle des Behälters befindet, daß die Ankunft der Flüssigkeit das Absetzen der schweren Elemente nicht behindert.An advantageous development of the invention is characterized in that the device for injecting a liquid is so located at a position of the container that the arrival of the liquid does not hinder the settling of the heavy elements.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Behälter an seinem Oberteil ein System aus abnehmbaren Leisten aufweist zum Regeln der Abscheidung der Produkte durch Erhöhen oder Vermindern des freien Niveaus der verwendeten Flüssigkeit^An advantageous development of the invention is characterized in that the container has at its upper part a system of removable strips for regulating the deposition of products by increasing or decreasing the free level of the liquid used ^
Ausführungsbeispiel: Exemplary embodiment :
Die Erfindung v/ird anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:The invention will be described by way of example with reference to the drawing. It shows:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer hydraulischen Trennvorrichtung nach der Erfindung;Fig. 1 is a side view of a hydraulic separating device according to the invention;
Fig. 2 einen Schnitt A-A von Fig. 1 der Trennvorrichtung; Fig. 3 einen Schnitt B-B von Fig. 2 der Trennvorrichtung.FIG. 2 shows a section A-A of FIG. 1 of the separating device; FIG. Fig. 3 is a section B-B of Fig. 2 of the separator.
Fig. 1 zeigt eine hydraulische Trennvorrichtung 1 in ihrer Gesamtheit, die auf einem Unterteil 2 befestigt ist.Fig. 1 shows a hydraulic separating device 1 in its entirety, which is mounted on a lower part 2.
Die hydraulische Trennvorrichtung 1 besteht aus einem Behälter 3, der einen rechteckigen Querschnitt von konstanter Breite hat und dessen hierzu senkrechter Querschnitt ein rechteckiges Trapez darstellt, dessen große Basis dem Oberteil 4 des Behälters 3 entspricht.The hydraulic separating device 1 consists of a container 3, which has a rectangular cross-section of constant width and the cross-section perpendicular thereto represents a rectangular trapezoid whose large base corresponds to the upper part 4 of the container 3.
Der Behälter 3 enthält einen am Ende seiner geneigten Seite befindlichen Überlauf 5 und einen unter Druck von Flüssigkeit, etwa Wasser, stehenden Einlaß 7.The container 3 contains an overflow 5 located at the end of its inclined side and an inlet 7 under pressure from liquid, such as water.
Ein Schacht 8 in Form eines Parallelepipeds mit quadratischen Querschnitt befindet sich im Behälter 3. Der Schacht ist an seinem unter dem oberen Rand des Behälters 3 befindlichen Oberteil durch einen Ablauf 9 zur Entleerung der leichte.n Elemente verlängert. Gegenüber dem Ablauf 9 befindet sich ein Kanal (Fig. 2), der gegenüber der Waagerechten geringfügig geneigtA shaft 8 in the form of a parallelepiped with a square cross-section is located in the container 3. The shaft is extended at its located below the upper edge of the container 3 upper part through a drain 9 for emptying the leicht.n elements. Opposite the drain 9 is a channel (Fig. 2) which is slightly inclined with respect to the horizontal
ist und durch den die zu klassierenden Produkte in den Schacht 8 eingeführt werden.is and introduced by the products to be classified in the shaft 8.
Die hydraulische Trennvorrichtung enthält ein Wiedergewinnungssystem für die schweren Elemente, das gemäß dieser Ausführungsform aus einer Kratzerkette 11 besteht, die auf drei Rollen angeordnet ist: Eine Rolle 12 befindet sich über der kleinen Basis 13 des Behälters 3, eine Rolle 14 befindet sich über dem Überlauf 5 und treibt bei dieser Ausführungsfomi die Kratzerkette 11 an, eine Rolle 15 ist in der Senkrechten der Rolle 12 und in derselben waagerechten Ebene wie die Rolle 14 angeordnet. Die Rolle 15 führt die Spannungsregelung der Kratzerkette 11 aus.The hydraulic separator includes a heavy element recovery system consisting of a scraper chain 11 arranged on three rollers according to this embodiment: A roller 12 is located above the small base 13 of the container 3, a roller 14 is located above the overflow 5 and drives the scraper chain 11 in this Ausführungsfomi, a roller 15 is disposed in the vertical direction of the roller 12 and in the same horizontal plane as the roller 14. The roller 15 performs the tension control of the scraper chain 11.
Gemäß diesem Beispiel enthält der Behälter eine Ablenkplatte unter dem Schacht 8 und über der Rolle 14, und enthält gemäß Fig. 3 auch zwei Abstreifer 17 und 18, die längs der beiden Seitenflächen 19 und 20 des Behälters 3 derart befestigt sind, daß die schweren Elemente sich ansammeln und auf der Bahn der Kratzer bleiben.According to this example, the container includes a baffle plate under the shaft 8 and above the roller 14, and as shown in Fig. 3 also includes two scrapers 17 and 18 which are mounted along the two side surfaces 19 and 20 of the container 3 such that the heavy elements accumulate and stay on the track of scratches.
Die Vorrichtung 7 zum Einspritzen einer Flüssigkeit befindet sich derart auf der Seite, die der gegenüber dem Niveau des Schachts 8 geneigten Ebene gegenüberliegt, daß die Ankunft der Flüssigkeit das Absetzen der schweren Produkte nicht behindert.The device 7 for injecting a liquid is located on the side opposite to the plane inclined with respect to the level of the shaft 8 such that the arrival of the liquid does not hinder the settling of the heavy products.
Schließlich ist der Behälter an seinem Oberteil, z.B. an seiner Seitenfläche 19, mit einem aus abnehmbaren Leisten bestehenden System 21 versehen. Dies ermöglicht die Regelung der Trennung der Produkte durch Erhöhen oder Vermindern des freien Niveaus der verwendeten Flüssigkeit.Finally, the container is at its top, e.g. provided on its side surface 19, with a system 21 consisting of removable strips. This makes it possible to control the separation of the products by increasing or decreasing the free level of the liquid used.
Das Funktionsprinzip der hydraulischen Trennvorrichtung 1 besteht darin, daß am Oberteil des Schachts 8 die Wirkung der durch die Schwerkraft befingten Kräfte an den zu beseitigendenThe operating principle of the hydraulic separating device 1 is that at the top of the shaft 8, the effect of the force caused by gravity forces to be eliminated
Produkten beseitigt oder umgekehrt wird.Products eliminated or vice versa.
Hierzu werden die zu klassierenden Produkte durch den Kanal 10 tangential zur Oberfläche der Flüssigkeit in den Schacht 8 eingeführt, folglich mit einer Geschwindigkeit, deren senkrechte Komponente gleich Null ist. Diese Produkte empfangen von dem Teil des im Schacht 8 ansteigenden WasserStroms einen Schub, der gleich dem Gewicht der Elemente mit gewählter Trenndichte ist.For this purpose, the products to be classified are introduced through the channel 10 tangentially to the surface of the liquid in the shaft 8, thus at a speed whose vertical component is equal to zero. These products receive, from the portion of the water stream increasing in the shaft 8, a thrust equal to the weight of the elements with the separation density selected.
Somit schwimmen die leichten Elemente auf der Oberfläche der Flüssigkeit im Schacht 8 und werden durch die Flüssigkeit in den entleerenden Ablauf 9 mitgenommen. Dagegen fallen die schweren Elemente auf den Boden des Behälters 3, wo sie durch die Kratzerkette 11 bis zum Überlauf 5 nach oben gefördert werden.Thus, the light elements float on the surface of the liquid in the shaft 8 and are taken by the liquid in the emptying drain 9. In contrast, the heavy elements fall to the bottom of the container 3, where they are conveyed by the scraper chain 11 to the overflow 5 upwards.
Das System 21 aus abnehmbaren Leisten gestattet eine Festlegung des Überlaufniveaus der Flüssigkeit und hierdurch eine Steuerung der ansteigenden Geschwindigkeit dieser Flüssigkeit im Schacht 8: Je mehr das Überlaufniveau sich dem oberen Rand des Behälters nähert, umso mehr wird die aufsteigende Geschwindigkeit der Flüssigkeit erhöht.The removable bar system 21 allows the overflow level of the liquid to be determined and thereby control of the increasing velocity of this liquid in the well 8: the more the overflow level approaches the top of the container, the more the ascending velocity of the liquid is increased.
Die Vorteile einer derartigen hydraulischen Trennvorrichtung sind für den Fachmann ersichtlich. Insbesondere anzugeben ist deren einfache und sichere Funktion, da einerseits die verwendete Flüssigkeit, im allgemeinen Wasser, keiner besonderen Behandlung bedarf und nach einen; evtl. Strömen auf einem Sieb rezirkuliert werden kann, und andererseits nach der Regelung des Wasserniveaus im Behälter kein Eingriff benötigt wird. Außerdem sei angegeben, daß die ausgeführten Trennungen praktisch nicht von den Abmessungen der zu behandelnden Produkte und auch nicht von deren Durchsatzmenge abhängen, die sich im großen Maßstab verändern kann.The advantages of such a hydraulic separation device will be apparent to those skilled in the art. Specify in particular their simple and safe function, since on the one hand the liquid used, generally water, requires no special treatment and after one; possibly flows can be recirculated on a sieve, and on the other hand after the regulation of the water level in the container no intervention is needed. In addition, it should be noted that the separations carried out will not depend on the dimensions of the products to be treated, nor on their throughput, which may vary on a large scale.
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