DE1096301B

DE1096301B - Konischer Hydrozyklon zum Trennen fester Teilchen

Info

Publication number: DE1096301B
Application number: DEST6566A
Authority: DE
Inventors: Freerk Jan Fontein
Original assignee: Stamicarbon BV
Current assignee: Stamicarbon BV
Priority date: 1952-06-13
Filing date: 1953-06-12
Publication date: 1961-01-05
Also published as: GB726616A; NL79679C; FR1102945A; BE520587A

Description

DEUTSCHES

KL.la 13

INTERNAT. KL. B 03 h

PATENTAMT

GiCLK. .,Λ DES Dcl^!TV>2fJ PATESiViK ί St6566VI/la

ANMEtDETAG: 12.JUNI1953

BEKANNTMACHUNG
DEB ANMELDUNG
UND AUSGABE DEK
AUSLEGESCHRIFT.· 5. JANUAR 1961

Die Erfindung betrifft einen konischen Hydrozyklon zum Trennen fester Teilchen, z, B. Erz und Kohle, wobei das zu trennende Gemisch zusammen mit einem flüssigen Trennungsmedium durch einen mit der Spitze nach unten angeordneten Hydrozyklon geleitet wird, dessen größter Durchmesser größer als 350 mm ist.

Unter einem flüssigen Trennungsmedium ist eine Flüssigkeit oder eine Trennungssuspension mit einem spezifischen Gewicht, das höher ist als das spezifische Gewicht der spezifisch leichten Teile des Gemisches und niedriger als das spezifische Gewicht der spezifisch schweren Teile des Gemisches, zu verstehen. Eine Trennungssuspension ist eine Suspension fester Partikeln in einer Flüssigkeit, bei der die spezifischen Gewichte der festen Partikeln und der Flüssigkeit derart sind, daß schon bei einem Feststoffgehalt von höchstens etwa SO Volumprozenten das spezifische Gewicht der Suspension höher ist als das spezifische Gewicht der spezifisch leichten Teile des zu trennenden Gemisches, während das spezifische Gewicht der Flüssigkeit niedriger ist als das spezifische Gewicht der spezifisch leichten Teile.

Die Feststoffteilchen (des Beschwerungsstoffes) einer Trennungssuspension sind im allgemeinen beträchtlich kleiner als die Teilchen des zu trennenden Gutes und im allgemeinen kleiner als 200 Mikron, oft auch nicht größer als 60 Mikron oder noch kleiner. Dies ist von der Größe der zu trennenden Teile, dem spezifischen Gewicht des Beschwerungsstoffes und von den Verhältnissen, bei denen die Trennung stattfindet, abhängig.

Unter einem konischen Hydrozyklon ist zu verstehen eine einer geschlossenen Umdrehungsfläche entsprechende Vorrichtung, die von innen glatt beschaffen ist und einen vorwiegend konischen Raum umschließt. Die Vorrichtung ist mit einer oder mehreren Zuleitungen, die tangential in den umschlossenen Raum einmünden, und zwar am geräumigen, gegebenenfalls zylindrischen Ende des Hydrozyklons, und weiterhin mit zwei axialen Abfuhröffnungen versehen, nämlich einer Ablaßöffnung an der Spitze des Hydrozyklons und einer zentralen Überlauföffnung im geräumigen Hydrozyklonteil, die allgemein ein kurzes Rohr ist, auch Uberlaufrohr genannt, das in den geräumigen Hydrozyklonteil zentral hineinragt. Die Abmessungen eines Hydrozyklons und der Durchmesser der Zu- und Abfuhrleitungen sind derart gehalten, daß, wenn eine Flüssigkeit kontinuierlich und unter Druck in die Zuleitung(en) geleitet wird, sich im Hydrozyklon eine Rotationsströmung bildet mit einem Außenwirbel, der nach der Spitze führt und einem Innenwirbel, der nach dem Überlaufrohr führt. Der konische Hydrozyklonteil weist vorzugsweise einen mittleren Spitzenwinkel von wenigstens 5 und höchstens 30° auf.

Wird ein Gemisch fester Partikeln zusammen mit einem Trennungsmedium in einen Hydrozyklon gepreßt, so verläßt eine Fraktion vorwiegend spezifisch schwerer

Konischer Hydrozyklon zum Trennen fester Teilchen

Anmelder: Stamicarbon N. V., Heerlen (Niederlande)

Vertreter: Dr. F. Zumstein, Patentanwalt, München 2, Bräuhausstr. 4

Beanspruchte Priorität: Niederlande vom 13. Juni 1952

Freerk Jan Fontein, Heerjken (Niederlande), ist als Erfinder genannt worden

Teile und Trennungsmedium den Hydrozyklon durch die Ablaßöffnung an seiner Spitze, während eine Fraktion spezifisch leichter Teile und Trennungsmedium den Hydrozyklon durch die Überlauföffnung oder das Überlaufrohr verläßt.

Hierbei ist der Energieverbrauch verhältnismäßig groß, besonders wenn große Hydrozyklone angewandt werden. So beläuft sich der Zufuhrdruck bei einem Hydrozyklon mit einem Durchmesser von 1000 mm auf etwa 12 m Trennungsmedium, und bei größeren Hydrozyklonen sind noch höhere Drücke erforderlich. Bei kleineren Hydrozyklonen kann man sich mit kleineren Drücken begnügen. Bei zu niedrigen Zufuhrdrücken ist die Trennungsschärfe unzureichend und geraten spezifisch leichte Teile in die Fraktion spezifisch schwerer Teile. In der Praxis ist es deshalb üblich, das Trennungsmedium mit den zu trennenden Teilen dem Hydrozyklon mittels einer Pumpe zuzuführen. Aus dem Gebrauch von Pumpen für diesen Zweck ergeben sich jedoch mehrere Nachteile, wie Verstopfungs- und Zerreibungsgefahr des zu trennenden Materials.

Es ist jedoch möglich, Hydrozyklone bei beträchtlich niedrigeren Drücken arbeiten zu lassen, so daß weniger Energie verbraucht wird und die Speisung von einem Zufuhrbehälter aus, der sich einige Meter über dem Hydrozyklon befindet, erfolgen kann, indem erfindungsgemäß unmittelbar über der Hydrozyklonspitze koaxial ein rotationssymmetrischer Körper angeordnet wird, dessen größter Durchmesser ein Maß zwischen dem Durchmesser

009 697/92

3 4

und der Hälfte des Durchmessers der Überlauföffnung Weiterhin, verwendet man vorzugsweise einen Hydroaufweist, während der kleinste Abstand des rotations- zyklon, dessen Überlaufrohr einen Innendurchmesser aufsymmetrischen Körpers bis zur Innenwand des Hydro- weist, der höchstens zweieinhalb- und mindestens zweizyklons höchstens eineinhalbmal so groß ist wie der mal so groß ist wie die Wurzel der gesamten Oberfläche Durchmesser der Ablaßöffnung. 5 der Zufuhröffnung(en). Bei einer einzigen runden Zufuhr-

Noch kleinere Zufuhrdrücke können genügen, wenn an öffnung ist der Durchmesser des Überlaufrohres in diesem

der Überlauföffnung des Hydrozyklons ein Unterdruck Falle etwa zweimal so groß wie der Durchmesser der

erzeugt wird, der etwa der Druckhöhe einer Säule flüssigen Zufuhröffnung.

Trennungsmediums gleich-der Länge der Hydrozyklon- Vorzugsweise ist der Verdrängungskörper an einem

achse entspricht. Ein größerer Unterdruck führt zu der io durch die Überlauföffnung des Hydrozyklons steckenden

Gefahr, daß Luft oder Flüssigkeit durch die Öffnung in Stab befestigt und weist an seiner unteren Seite den

der Spitze des Hydrozyklons* angesaugt wird. größten Durchmesser auf. Sind weiterhin Verdrängungs-

Damit durch den Verdrängungskörper die Rotations- körper und Stab als Hohlkörper konstruiert, so kann der

strömung nicht gehemmt wird, wird der rotationssymme- Raum in dem Hydrozyklon über Verdrängungskörper und

trische Körper frei drehbar ausgebildet, um durch die 15 Stab mit der atmosphärischen Luft in Verbindung stehen.

Rotation in Drehung versetzt werden zu können. Sie haben in diesem Falle ein möglichst geringes Gewicht,

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren findet die während weiterhin die Möglichkeit besteht, den Zustand

Trennung vorwiegend oberhalb des Niveaus statt, an dem innerhalb des Hydrozyklons mittels Meßapparaten zu

sich der Verdrängungskörper am dichtesten der Innen- überwachen.

wand des Hydrozyklons nähert. Der zur Trennung ver- 20 Zudem ist es vorteilhaft, daß der Verdrängungskörper

fügbare Raum ist also am größten, wenn der Verdrän- frei um seine Achse drehen kann und in senkrechter

gungskörper möglichst niedrig im Hydrozyklon ange- Richtung verstellbar ist.

bracht ist. Vorzugsweise hat der Verdrängungskörper Vorteilhaft ist es ferner, daß das Überlaufrohr umge-

weiterhin einen Maximaldurchmesser, der mindestens der bogen ist und in der Nähe des Niveaus der Hydrozyklon-

Hälfte des Durchmessers der Überlauföffnung des Hydro- 25 spitze endet.

Zyklons entspricht. Mutmaßlich läßt sich dies durch Vorzugsweise weist der erfindungsgemäße Hydrozyklon

folgendes begründen: ein Überlaufrohr auf mit einem Durchmesser, der zwei-bis

Wenn man einen die Spitze nach unten zeigenden zweieinhalbmal so groß ist wie die Wurzel der Gesamt-

Hydrozyklon ohne Verdrängungskörper bei niedrigem oberfläche der Zufuhr öffnung (en).

Druck arbeiten läßt, so bilden sich drei Wirbel, nämlich 30 Es ist bekannt, Gaszyklone mit einem Verdrängungsein äußerer, nach der Spitze hin gerichteter Wirbel, ein körper zu versehen. Der Verdrängungskörper hat dann zweiter, mehr nach innen befindlicher Wirbel, der nach zu verhindern, daß Partikeln, die die Spitze des Zyklons der Überlauföffnung hin gerichtet ist, und schließlich in erreicht haben, hinaufgezogen werden und durch die der Nähe der Achse des Hydrozyklons ein nach unten Überlauföffnung austreten. Die bekannten Verdrängerichteter innerster Wirbel. Die zwei äußeren Wirbel 35 gungskörper dürfen in diesem Fall nicht als Hohlkörper entsprechen denjenigen Wirbeln, die auch in den Hydro- ausgeführt sein und befinden sich vorzugsweise dicht Zyklonen auftreten, die unter hohem Druck arbeiten, unter der Überlauföffnung. Demgegenüber bezweckt die während der innerste Wirbel sich in dem Raum befindet, Erfindung, zu verhüten, daß spezifisch leichte Teile den wo bei einem mit hohem Druck arbeitenden Hydrozyklon Hydrozyklon durch die Ablaßöffnung verlassen können, ein Luftkern vorhanden ist. Die axiale Geschwindigkeits- 40 Die Erfindung ist besonders von Bedeutung, wenn man komponente des innersten Wirbels wird durch die Schwer- Hydrozyklone mit einem Durchmesser von mindestens kraft verursacht. 500 mm anwendet, denn bei derartigen Hydrozyklonen

Die Anwesenheit eines Verdrängungskörpers kann ver- läßt sich ein beträchtlicher Vorteil an Energie erzielen,

hindern, daß Suspension und Partikeln sich in diesem Bei kleineren Hydrozyklonen fällt dieser Vorteil, obwohl

innersten Wirbel hinunterbewegen. Dazu ist erforderlich, 45 vorhanden, weniger ins Gewicht.

daß der Durchmesser des Verdrängungskörpers minde- Die Erfindung wird näher an Hand der Zeichnungen

stens ebenso groß ist wie der Durchmesser des innersten erläutert.

Wirbels, d. h. etwa die Hälfte des Durchmessers der Über- Fig. 1 und 2 stellen schematische Längsschnitte durch lauf öffnung. Wenn der Verdrängungskörper deshalb einen erfindungsgemäße Hydrozyklone dar;
Durchmesser aufweist, der der Hälfte der Überlauföffnung 50 Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Kohlengleich ist oder größer ist als diese Hälfte, so können wäsche, in der die Erfindung angewendet ist.
spezifisch leichte Partikeln, die sich infolge der zentri- In Fig. 1 besteht der Hydrozyklon 1 aus einem zylinpetalen Kraft in der Nähe der Achse des Hydrozyklons drischen Teil 2 und einem anschließenden konischen befinden, die Ablaßöffnung des Hydrozyklons nicht Teil 3. Die Zuleitung 4 mündet bei 5 in den zylindrischen erreichen. Bei einem kleineren Verdrängungskörper sind 55 Teil 2 ein. In der Spitze des konischen Teils 3 befindet Verluste unvermeidlich. sich die Ablaßöffnung 6. Der zylindrische Teil ist an der

Der Verdrängungskörper soll auch nicht zu große Ab- oberen Seite durch die Wand 7 abgeschlossen, durch die

messungen aufweisen, weil dieser sich sonst zu hoch in hindurch das Überlaufrohr 8 geführt ist. Dieses führt an

dem Hydrozyklon befindet. Vorzugsweise ist der Durch- der Zufuhröffnung 5 vorüber, ragt aber nicht in den

messer des Verdrängungskörpers höchstens dem Durch- 60 konischen Teil 3. Über die Wand 7 geht das Überlauf rohr

messer der Überlauföffnung gleich. in das umgebogene Abfuhrrohr 9 über, dessen äußeres

Zur Verhütung von Verstopfungen ist es zweckmäßig, Ende nach unten gerichtet ist und über einem offenen

daß der kleinste Abstand des Verdrängungskörpers zu der Behälter 10 ausmündet. Die Ablaßöffnung 6 mündet über

Innenwand des Hydrozyklons zumindest dreimal so groß den Auffangbehälter 11 aus. Bauteil 12 ist ein Ver-

ist wie der Durchmesser der größten zu trennenden Teile. 65 drängungskörper, dessen Achse mit der Achse des Hydro-

Gleiches gilt auch für die öffnungen des Hydrozyklons. Zyklons zusammenfällt und an seinem Platz gehalten

Dieser Abstand ist vorzugsweise höchstens anderthalbmal wird mittels eines Hohlstabes 13, der mit Hilfe eines

so groß wie der Durchmesser der Ablaßöffnung des Hydro- Schraubengewindes 14 höhenverstellbar in der Wandung

Zyklons, was wieder im Zusammenhang mit der Höhe des des Abfuhrrohres 9 befestigt ist. Der Verdrängungs-

Verdrängungskörpers in dem Hydrozyklon steht. 70 körper 12 besteht aus einem Kegelstumpf. Der Raum

5 6

innerhalb des Hydrozyklons 1 steht über den Verdrän- und 45 hindurchtropft, geht nach der Regenerierungs-

gungskörper 12 und den Stab 13 mit der atmosphärischen vorrichtung 52, wo die verdünnte Trennungssuspension

Luft in Verbindung. gereinigt und auf das erforderliche spezifische Gewicht

In Fig. 2 besteht der Hydrozyklon 15 aus dem zylin- eingedickt wird. Die regenerierte Trennungssuspension

drischen Teil 16 und (inneren) konkaven Teil 17, der 5 gelangt von dort in den Behälter 43 und wird anschließend

Tangentialzuleitung 18, Zufuhröffnung 19, Ablaßöffnung durch die Pumpe 53 und Leitung 54 der Förderrinne 33

20, Wand 21, dem Uberlaufrohr 22, Verdrängungskörper zugeführt. Das geklärte Wasser der Regenerierungsvor-

23 und Stab 24. Der Verdrängungskörper 23 ist hohl und richtung 52 wird durch die Pumpe 55 weggepumpt. Ein

weist außen eine konkave Form auf. Das Überlaufrohr 22 Teil wird bei 56 abgelassen, der Rest geht nach den

mündet über der Wand 21 in den geschlossenen Überlauf- *° Brausen 46 und 47. Die in der Regenerierungsvorrich-

raum 25 ein, der einem wasserdichten konischen Rollen- tung 52 abgetrennten Verunreinigungen können bei 57

lager 26 Platz bietet, das mit dem Stab 24 und einem abgeführt werden, während frische Trennungssuspension

Stab 27 verbunden ist, so daß der Verdrängungskörper 23 bei 58 zugeführt werden kann.

um seine Achse drehen kann. Der Stab 27 ist mittels Bei der in Fig. 3 gezeichneten Wäsche ist die zur einer Klemme 28 verstellbar befestigt. Die Packungs- *5 Trennung erforderliche Höhe nur wenig größer als die büchse 29 bildet einen luftdichten Verschluß zwischen Höhe des Hydrozyklons 37. Die zur Trennung erforderdem Deckel 30 des Überlaufraumes 25 und Stabes 27. Der liehe Energie wird zum größten Teil durch die Heber-Raum innerhalb des Hydrozyklons steht über den Ver- wirkung des Abfuhrrohres 39 und zum übrigen Teil durch drängungskörper 23, Stab 24 und Stab 27 in freier Ver- die Zuleitung 36 geliefert. Weiterhin treten selbstverbindung mit der atmosphärischen Luft. Der Überlauf- ao ständlich auch beim Sieben und bei der Regenerierung raum 25 ist mit einem Abfuhrrohr 31 versehen, das in den Höheverluste auf, aber dies ist bei jeder Trennungsvor-Auffangbehälter unterhalb des Überlaufrandes ein- richtung der Fall, bei der man ein Trennungsmedium anmündet. Das Flüssigkeitsniveau im Auffangbehälter 32 wendet,
befindet sich auf gleicher Höhe mit der Ablaßöffnung 20. BeisDiel 1

Der größte Durchmesser des Verdrängungskörpers 12 25

beträgt zwei Drittel des Innendurchmessers des Über- Von einem Behälter aus wurde ein Gemisch von Wasser

laufrohres 8, und der größte Durchmesser des Verdrän- und Kork durch einen 1 m unterhalb dieses Behälters

gungskörpers 23 entspricht dem Innendurchmesser des befindlichen Hydrozyklon mit einem Durchmesser von

Überlaufrohres 22. Der kleinste Abstand des Verdrän- 120 mm geführt. Eine beträchtliche Menge Kork verließ

gungskörpers 12 bzw. 23 bis zur Wand des Hydrozyklons 1 30 den Hydrozyklon durch die Ablaßöffnung. Nachdem ein

bzw. 15 ist gleich dem Durchmesser der Ablaßöffnung 6 Verdrängungskörper in dem Hydrozyklon angebracht

bzw. 20. worden war, trat, unter übrigens gleichen Verhältnissen,

Im Betrieb wird der Zuleitung 4 bzw. 18 kontinuierlich nur eine zu vernachlässigende Menge Kork aus der Abunter niedrigem Druck ein zu trennendes Gemisch zu- laßöffnung.

sammen mit einem Trennungsmedium zugeführt. Die 35 Beismel 2
Suspension wird im Hydrozyklon 1 bzw. 15 in schnelle

Rotation versetzt, wodurch eine Trennung bewirkt wird. Zum Vergleich eines erfindungsgemäßen Hydrozyklons

Die spezifisch schweren Partikeln bewegen sich an der mit einem Hydrozyklon ohne Verdrängungskörper wurde

Innenwand des Hydrozyklons entlang zur Ablaßöffnung 6 diesen beiden Hydrozyklonen von einem 3,2 m oberhalb

bzw. 20, während die spezifisch leichten Partikeln in den 40 der Hydrozyklone befindlichen Zufuhrbehälter aus eine

sich aufwärts bewegenden Wirbel kommen und durch das Magnetitsuspension mit einem spezifischen Gewicht von

Überlauf rohr 8 bzw. 22 abgeführt werden. Im Betrieb 1,6 von Partikeln von 50 Mikron und kleiner in Wasser

sind diese Hydrozyklone ganz mit Flüssigkeit gefüllt, im mit 200 g Kohle von 2 bis 4 mm je Liter zugeführt.

Gegensatz zu Hydrozyklonen, die bei höheren Drücken Die Hydrozyklone hatten nachstehende Abmessungen:

arbeiten und in denen sich ein hohler Luftkern befindet. 45 _Durchmesser zylindrischen Teils 350 mm

Verdrängungskörper 23 und Stab 24 werden durch die _Höhe _liaän/_chen _Teils 220 mm

Strömung m Rotation versetzt. Die Wirkung des Abfuhr- Spitzenwinkel konischen Teüs 20 °

rohres 31 ruft im Uberlaufrohr 22 einen Unterdruck her- Ablaß "ffη ne 40 mm

vor der ungefähr dem Druck einer Suspensionssäule zur Durchmesser Zufuhröffnüng ".'.'.'.'.'.'.'. 70 mm

Hohe des Hydrozyklons gleich ist. _ 50 _Durchmesser Überlaufrohr 150 mm

Fig. 3 stellt eine Kohlenwasche dar. Mit 33 ist eine _{Lä überlaufrohr innernalb zylin}.

Forderrinne bezeichnet, welche die bei 35 angeführte _A~- -, τ ·, ι cn ™™

_π ,, ,, jj-j , τ ·. r» ,-..ι , τ> dnschen leils 15U mm

Rohkohle und die durch Leitung 54 angeführte Trennungssuspension zum Zufuhrbehälter 34 leitet. Der erste Hydrozyklon hatte keinen Verdrängungs-Von diesem Zufuhrbehälter 34 aus geht die Zuleitung 36 55 körper; der zweite hatte einen Verdrängungskörper, der nach dem tiefer angeordneten Hydrozyklon 37, der mit die Form eines hohlen Kegelstumpfes aufwies. Der einem Verdrängungskörper 38 und gebogener Abfuhr- Durchmesser betrug unten 148 mm, oben 76 mm und die leitung 39 versehen ist, die unter dem Flüssigkeitsniveau Höhe war 105 mm. Der Verdrängungskörper war an in den Überlaufbehälter 40 einmündet. Die Ablaßöffnung einem durch das Überlaufrohr steckenden Hohlstab von an der Spitze des Hydrozyklons 37 befindet sich oberhalb 60 76 mm Durchmesser befestigt. An Ort und Stelle der des Abtropfsiebes 41. Der Überlauf des Behälters 40 liegt Unterseite des Verdrängungskörpers wies der Hydroüber dem Abtropfsieb 42. Diese beiden Siebe befinden zyklon einen Durchmesser von 228 mm auf.
sich auf gleicher Höhe. Das Material, das durch die Die beiden Hydrozyklone waren in solcher Weise einge-Siebe 41 und 42 hindurchtropft, wird dem Behälter 43 stellt, daß das Volumen der Ablaßfraktion ein Zehntel des zugeführt. Der Überlauf der Siebe 41 und 42 geht auf die 65 Volumens der Zufuhr betrug. Dazu hatte der erste Hydro-Berieselungssiebe 44 bzw. 45, über denen Brausen 46 zyklon eine Ablaßöffnung mit einem Durchmesser von bzw. 47 für geklärtes Wasser und Brausen 48 bzw. 49 für 55 mm und der zweite eine von 40 mm Durchmesser, frisches Wasser angebracht sind. Bei 50 wird die spezi- Übrigens arbeiteten beide Hydrozyklone unter gleichen fisch schwere Fraktion und bei 51 die spezifisch leichte Verhältnissen. Es wurde kein Unterdruck an den ÜberFraktion abgeführt. Das Material, das durch die Siebe 44 70 lauföffnungen hervorgerufen. Die Trennungswichte be-

Claims

7 8

trag bei dem ersten Hydrozyklon 1,68 und bei dem und 1,5; 2,5 % ein spezifisches Gewicht zwischen 1,5

zweiten 1,69. Bei dem ersten Hydrozyklon betrag die und 1,6; 1,0% ein spezifisches Gewicht zwischen 1,6

Oberfläche der Trompschen Kurve 38,2 cm², bei dem und 1,65; 0,3% ein spezifisches Gewicht zwischen 1,65

zweiten Hydrozyklon 25,4 cm². Besonders die Teile mit und 1,7 und 0% ein spezifisches Gewicht höher als 1,7.

einem spezifischen Gewicht zwischen 1,3 und 1,4 und 5 Die Ablaßfraktion enthielt je Stunde 8 t Berge. 0,4%

zwischen 1,4 und 1,5 waren in dem zweiten Hydrozyklon davon hatten ein niedrigeres spezifisches Gewicht als 1,3;

besser getrennt. 0,6% ein spezifisches Gewicht zwischen 1,3 und 1,4;

Bei dem ersten Hydrozyklon befanden sich 16% der 0,4% ein spezifisches Gewicht zwischen 1,4 und 1,5;

Teile mit einem spezifischen Gewicht zwischen 1,3 und 1,4 0,6% ein spezifisches Gewicht zwischen 1,5 und 1,6;

und 12¹I^⁰I₀ der Teile mit einem spezifischen Gewicht ίο 1,1% zwischen 1,6 und 1,65; 2,7% ein spezifisches

zwischen 1,4 und 1,5 in der schweren Fraktion, während Gewicht zwischen 1,65 und 1,7; 6,0 % ein spezifisches

bei dem zweiten Hydrozyklon nur 1% der Teile mit Gewicht zwischen 1,7 und 1,8; 5,6 % ein spezifisches

einem spezifischen Gewicht zwischen 1,3 und 1,4 und Gewicht zwischen 1,8 und 1,9; 5,2% zwischen 1,9 und 2,0

1,8% der Teile mit einem spezifischen Gewicht zwischen und 77,4% ein spezifisches Gewicht größer als 2,0.
1,4 und 1,5 in die schwere Fraktion geriet. Übrigens 15

waren die Unterschiede nur gering. Patentansprüche:

Um auch mit dem ersten Hydrozyklon Ergebnisse zu

erzielen, die denen des zweiten Hydrozyklons ent- 1. Konischer Hydrozyklon zum Trennen fester

sprechen, ist ein Zufuhrdruck von 1 atü erforderlich, Teilchen, z. B. Erz und Kohle, wobei das zu trennende

wodurch man im allgemeinen gezwungen ist, eine Pumpe a° Gemisch zusammen mit einem flüssigen Trennungs-

anzuwenden. medium durch einen mit der Spitze nach unten ange-

-D- -13 ordneten Hydrozyklon geleitet wird, dessen größter

" Durchmesser größer als 350 mm ist, gekennzeichnet

Rohkohle von 0,5 bis 8 mm wurde gewaschen in einem durch einen unmittelbar über der Hydrozyklonspitze

Hydrozyklon mit nachstehenden Abmessungen: 25 (6, 20) koaxial angeordneten, rotationssymmetrischen

Durchmesser zylindrischen Teils .... 500 mm ^KörPf (¹J' ²³J- ^def^{en grÖßte}" ^STT ΐ ^Mf

Höhe zylindrischen Teüs 200 mm zwischen dem Durchmesser und der Hälfte des Durch-

Höhe konischen Teüs 1 420 mm ff ^ssef ^r Überlauföffnung aufweist, wahrend der

Spitzenwinkel konischen Teils 20 ° fernste Abstand des rotationssymmetnschen Korpers

Durchmesser Ablaßöffnung 80 mm ³° (¹²' ²³) ^b™ Innenwand des Hydrozyklons hoch-

Durchmesser Zufuhröffnung 100 mm f ^ens _A ff«?£^nial so g?oß ist wie der Durchmesser

Durchmesser Überlaufrohr 215 mm ^d% Ablaßofmung (6, 20)

Länge Überlaufrohr innerhalb zylin- , ²" Hydrozyklon nach Anspruch. 1, gekennzeichnet

j j· τ, T^₁,. η on ™™ durch eine Zufuhrdruckhohe von höchstens 4 m.

dnschen lens lot) mm , . , _

35 3. Hydrozyklon nach Anspruch 1 oder 2, gekenn-

Das Überlaufrohr mündete in einen Auffangbehälter zeichnet durch einen Unterdruck an der Überlaufein mit einem Überlauf rand, der sich 1,5 m unter der öffnung, der etwa der Druckhöhe einer Säule flüssigen Mitte der Zufuhröfmung des Hydrozyklons befand. Der Trennungsmediums gleich der Länge der Hydro-HydrozyHon wurde von einem Zufuhrbehälter aus ge- zyklonachse entspricht.

speist, in dem sich das Flüssigkeitsniveau 2,3 m über der 40 4. Hydrozyklon nach Anspruch 1 bis 3, gekenn-

Mitte der Zufuhröfmung befand. Der Hydrozyklon war zeichnet durch einen durch die Strömung in dem

mit einem Verdrängungskörper versehen, der die Form Hydrozyklon frei drehbaren rotationssymmetrischen

eines Kegelstumpfes hatte und an dem unteren Ende Körper (12, 23).

eines massiven Stabes mit einem Durchmesser von 5. Hydrozyklon nach Anspruch 1 bis 4, dadurch

108 mm befestigt war. Der Verdrängungskörper hatte an 45 gekennzeichnet, daß der rotationssymmetrische Kör-

der Unterseite einen Durchmesser von 210 mm, eine Höhe per (12,23) an einem durch die Überlauföffnung (8,22)

von 88 mm und an der Oberseite einen Durchmesser von des Hydrozyklons geführten Stab (13, 24) befestigt

108 mm. Der kleinste Abstand zwischen dem Verdrän- ist und an seinem unteren Ende den größten Durch-

gungskörper und der Wand des Hydrozyklons betrug messer aufweist.

40 mm. 50 6. Hydrozyklon nach Anspruch 5, dadurch gekenn-

Die Trennungssuspension bestand aus Wasser mit zeichnet, daß der rotationssymmetrische Körper und

Magnetitpartikeln von 50 Mikron und kleiner und hatte der Stab hohl ausgeführt sind und der Hohlraum mit

ein spezifisches Gewicht von 1,6. der atmosphärischen Luft in Verbindung steht.

Die dem Hydrozyklon zugeführte Suspension enthielt 7. Hydrozyklon nach Anspruch 1 bis 6, gekenn-

200 g Rohkohle je Liter. Unter diesen Verhältnissen 55 zeichnet durch einen höhenverstellbaren rotations-

wurden 311 Kohle je Stunde gewaschen. Die Oberfläche symmetrischen Körper.

der Trompschen Kurve betrug 25 cm², die wahrscheinliche 8. Hydrozyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Abweichung war 0,025. (Für die Bedeutung von »Ober- gekennzeichnet durch einen Durchmesser des Überfläche der Trompschen Kurve« und »wahrscheinliche Ab- laufrohres, der zwei- bis zweieinhalbmal so groß ist weichung« siehe z. B. Colt. Eng., 1950, S. 128 bis 130 und 60 wie die Wurzel der Gesamtoberfiäche der Zufuhr-159, Cheradame u. a.). öffnungen).

Die Überlauffraktion enthielt je Stunde 231 Kohle. 9. Hydrozyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

75,1 % davon hatten ein niedrigeres spezifisches Gewicht dadurch gekennzeichnet, daß das Überlaufrohr (9, 31)

als 1,3; 16,2% ein spezifisches Gewicht zwischen 1,3 etwa bis zur Höhe der Hydrozyklonspitze nach unten

und 1,4; 4,9% ein spezifisches Gewicht zwischen 1,4 65. geführt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 697/92 12.60