DE10239358A1

DE10239358A1 - Als Zyklon ausgebildeter Fliehkraftabscheider

Info

Publication number: DE10239358A1
Application number: DE10239358A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Kaempfer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-08-24
Filing date: 2002-08-24
Publication date: 2004-02-26
Also published as: US20040134852A1; EP1393813A1; NO20033464D0

Abstract

Bei einem als Zyklon ausgebildeten Fliehkraftabscheider zum Abscheiden von festen Stoffen oder von Flüssigkeiten aus Flüssigkeiten, an dessen Wirbelkammer (1, 11) sich ein rohrförmiger Abströmkanal (2, 12) anschließt, sind zumindest die die Innenflächen der Wirbelkammer (1, 11) und die die Innenflächen des rohrförmigen Abströmkanals (2, 12) aufweisenden Bereiche des Zyklons aus einem Hartstoff gebildet. Hierbei besteht der Hartstoff aus Wolframkarbid mit einem Bindemetall aus Nickel und/oder Chrom, wobei der Anteil an Bindemetall - Nickel und/oder Chrom - maximal 12% und der Anteil an Chrom am Bindemetall maximal 15% der Menge des Nickelanteils beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft einen als Zyklon ausgebildeten Fliehkraftabscheider zum Abscheiden von festen Stoffen oder von Flüssigkeiten aus Flüssigkeiten, an dessen Wirbelkammer sich ein rohrförmiger Abströmkanal anschließt, wobei zumindest die die Innenflächen der Wirbelkammer und die die Innenflächen des rohrförmigen Abströmkanals aufweisenden Bereiche des Zyklons aus einem Hartstoff gebildet sind,
Bei Zyklonen der vorgenannten Art tritt in der Wirbelkammer und auch in dem sich daran anschließenden rohrförmigen Abströmkanal eine erhebliche Abnutzung auf. Diese Abnutzung führt zu einer sehr schnellen Zerstörung des Zyklons, so dass innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeitabstände die Wirbelkammer oder der gesamte Zyklon ausgewechselt werden müssen. Dadurch ergeben sich sehr häufige Stillstandzeiten für die betreffenden Anlagen, die erhebliche Kosten verursachen.
Es sind Zyklone bekannt bei denen in den besonders starkem Verschleiß ausgesetzten Bereichen auswechselbare Teile vorgesehen sind. Derartige Zyklone müssen daher nicht vollständig erneuert werden, wenn an einer bestimmten Stelle eine Beschädigung auftritt, sondern es muß nur das zerstörte Teil ausgetauscht werden. Dadurch werden zwar die Kosten für die übrigen Teile des Zyklons eingespart. Da aber auch für das Auswechseln einzelner Teile eines Zyklons die betreffende Anlage stillgesetzt werden muß, werden durch diese bekannten Zyklone die durch die sehr häufigen Stillstandzeiten der Anlagen verursachten Kosten nicht vermindert.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, zumindest den die Innenflächen der Wirbelkammer aufweisende Bereich des Zyklons aus einem Hartstoff zu bilden. Hierbei können beispielsweise aus Hartstoff gebildete Formteile in die Wirbelkammer eingesetzt sein. Auch bei derartig ausgebildeten Zyklonen tritt noch ein erheblicher Verschleiß auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekannten Zyklonen auftretende Abnutzung noch weiter zu verringern und dadurch erheblich höhere Standzeiten der Zyklone zu erzielen.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, dass bei dem Zyklon der eingangs genannten Art

– der Hartstoff aus Wolframkarbid mit einem Bindemittel aus Nickel und/oder Chrom besteht,
– der Anteil an Bindemetall – Nickel und/oder Chrom – maximal 12 % beträgt
– und der Anteil an Chrom am Bindemetall maximal 15 % der Menge des Nickelanteils beträgt.

Aus einem derartigen Hartstoff hergestellte Zyklone weisen eine besonders hohe Standzeit auf. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Zyklons wird daher der Verschleiß so erheblich verringert, daß nur noch in sehr großen Zeitabständen ein Auswechseln des Zyklons oder dessen Bestandteilen erforderlich ist.
In Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Anteil an Chrom am Bindemetall zwischen 0,5 bis 10 % der Menge des Nickelanteils, wobei zweckmäßigerweise bei dem Bindemetall der Anteil an Nickel etwa 8,5 % und der Anteil an Chrom etwa 1,3 % beträgt. Ein derartiger Hartstoff hat sich besonders bewährt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind neben dem Wolframkarbid auch andere Karbide Bestandteil des Hartstoffes, und zwar Titankarbid und/oder Niobkarbid und/oder Tantalkarbid und/oder Chromkarbid und/oder Molybdänkarbid. Diese Karbide haben ähnliche Eigenschaften wie Wolframkarbid und finden Anwendung jeweils abhängig vom Verwendungszweck des Zyklons bzw. von dem betreffenden Bestandteil des Zyklons.
Der erfindungsgemäße Zyklon kann noch dadurch verbessert werden, dass die mittlere Korngröße des Hartstoffs zwischen 0,1 und 2,5 μm. Die Dichte des Hartstoffs beträgt zweckmäßigerweise zwischen 14,4 und 15,2 g/cm3 und die Härte des Hart-stoffs mindestens 1700 HV10.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zyklons

– beträgt die mittlere Korngröße des Hartstoffs zwischen 0,15 und 0,5 μm,
– beträgt die Dichte des Hartstoffs zwischen 14,0 und 15,0 g/cm3
– und beträgt die Härte des Hartstoffs zwischen 1700 und 1800 HV10.

Durch eine derartige Abstimmung der mittleren Korngröße, der Dichte und der Härte des Hartstoffs aufeinander wird eine besonders hohe Abriebfestigkeit der betreffenden Teile des erfindungsgemäßen Zyklons erzielt.
Eine noch weitergehende Verbesserung der Abriebfestigkeit der betreffenden Teile des erfindungsgemäßen Zyklons kann dadurch erzielt werden, dass die Dichte des Hartstoffs etwa 14,55 g/cm3 und/oder die Härte des Hartstoffs etwa 1760 HV10 beträgt.
Zweckmäßigerweise besteht der Hartstoff aus einem pulvermetallurgisch hergestellten, gesinterten Werkstoff.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen als Zyklon ausgebildeten Fliehkraftabscheiders zum Abscheiden von festen Stoffen oder von Flüssigkeiten aus Flüssigkeiten dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Zyklon in einem Längsschnitt
2 einen anderen Zyklon, ebenfalls in einem Längsschnitt;
3 die Wirbelkammer des in 1 dargestellten Zyklons in Vorderansicht;
4 die in 3 dargestellte Wirbelkammer in Seitenansicht;
5 die Wirbelkammer des in 2 dargestellten Zyklons in Vorderansicht;
6 die in 5 dargestellte Wirbelkammer in Seitenansicht.
Der in 1 dargestellte Zyklon besteht aus einer Wirbelkammer 1 und einem rohrförmigen Abströmkanal 2, die durch Verbindungselemente 3 miteinander verbunden sind. Die Wirbelkammer 1 besitzt einen zylindrische Teil 4 und einen konischen Teil 5. In den konischen Teil 5 ist ein aus einem Hartstoff gebildeter trichterförmiger Einsatz 6 eingesetzt. Der zylindrische Teil 4 der Wirbelkammer 1 und der rohrförmige Abströmkanal 2 bestehen komplett aus einem Hartstoff. Der rohrförmige Abström kanal 2 besteht aus den beiden Teilstücken 7 und 8, die durch Verbindungselemente 9 miteinander verbunden sind.
In 2 ist ein Zyklon dargestellte, der aus einer Wirbelkammer 11 und einem Abströmkanal 12 besteht. Der rohrförmige Abströmkanal 12 weist die beiden Teilstücke 17 und 18 auf, die durch Verbindungselemente 19 miteinander verbunden sind.
Wie aus den 3 und 4 sowie aus den 5 und 6 zu ersehen ist, können die Wirbelkammern sehr unterschiedlich gestaltet sein.

Claims

Als Zyklon ausgebildeter Fliehkraftabscheider zum Abscheiden von festen Stoffen oder von Flüssigkeiten aus Flüssigkeiten, an dessen Wirbelkammer (1, 11) sich ein rohrförmiger Abströmkanal (2, 12) anschließt, wobei zumindest die die Innenflächen der Wirbelkammer (1, 11) und die die Innenflächen des rohrförmigen Abströmkanals (2, 12) aufweisenden Bereiche des Zyklons aus einem Hartstoff gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, 1.1 dass der Hartstoff aus Wolframkarbid mit einem Bindemetall aus Nickel und/oder Chrom besteht, 1.2 dass der Anteil an Bindemetall – Nickel und/oder Chrom – maximal 12 % beträgt 1.3 und dass der Anteil an Chrom am Bindemetall maximal 15 % der Menge des Nickelanteils beträgt.
Zyklon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Chrom am Bindemetall zwischen 0,5 bis 10 % der Menge des Nickelanteils beträgt.
Zyklon nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Bindemetall der Anteil an Nickel etwa 8,5 % und der Anteil an Chrom etwa 1,3 beträgt.
Zyklon nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Wolframkarbid auch andere Karbide Bestandteil des Hartstoffes sind, und zwar Titankarbid und/oder Niobkarbid und/oder Tantalkarbid und/oder Chromkarbid und/oder Molybdänkarbid.
Zyklon nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Korngröße des Hartstoffs zwischen 0,1 und 2,5 μm beträgt.
Zyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des Hartstoffs zwischen 14,4 und 15,2 g/cm3 beträgt.
Zyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte des Hartstoffs mindestens 1700 HV10 beträgt.
Zyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
1 dass die mittlere Korngröße des Hartstoffs zwischen 0,15 und 0,5 μm beträgt,
2 dass die Dichte des Hartstoffs zwischen 14,0 und 15,0 g/cm3 beträgt
3 und dass die Härte des Hartstoffs zwischen 1700 und 1800 HV10 beträgt.
Zyklon nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des Hartstoffs etwa 14,55 g/cm3 beträgt.
Zyklon nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte des Hartstoffs etwa 1760 HV10 beträgt.
Zyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hartstoff aus einem pulvermetallurgisch hergestellten, gesinterten Werkstoff besteht.