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Mehrfachhydrozyklon Die Erfindung betrifft Mehrfachhydrozyklone von
der Gattung, bei welcher zwei oder mehr Hydrozyklonbaueinheiten, deren jede eine
Mehrzahl von Hydrozyklonen umfaßt, in einem gemeinsamen Gehäuse in axialem Abstand
voneinander angeordnet sind. Da zum üblichen Hydrozyklonbetrieb die Abtrennung von
in der Flüssigkeit selbst entstandenen festen Teilchen gehört, ist es unvermeidlich,
daß früher oder später sich Feststoffe ansammeln und der Hydrozyklon zwecks Reinigung
auseinandergenommen werden muß.
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Zwar ist es bekannt, übereinander gelagerte Ringblöcke mit mehreren
in konzentrischen Kreisen angeordneten Hydrozyklonen zu verwenden, doch sind bei
derartigen Mehrfach-Hydrozyklonblöcken die Zyklonhohlräume aus einem festen Block
ausgeschnitten oder ausgefräst, so daß einerseits die Herstellung solcher Hydrozyklonblöcke
recht umständlich und teuer ist, während andererseits zur Reinigung eines einzigen
Hydrozyklons jeweils der ganze Ringblock ausgebaut und das gesamte System für längere
Zeit stillgelegt werden muß. Auch ist es bekannt, untereinander gleichartig gebaute
Mehrfachhydrozyklonblöcke mittels langer, außerhalb der Vorrichtung liegender Bolzen
zusammenzuspannen. Aufbau und Zerlegung eines solchen Mehrfachhydrozyklons erweist
sich jedoch als äußerst umständlich, da zur Entfernung eines einzigen Hydrozyklonblockes
die gesamte Verspannung gelöst werden muß, wodurch alle Baugruppen ihren Zusammenhalt
verlieren und sich gegeneinander verschieben können.
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Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Mehrfachhydrozyklon
so auszubilden, daß er rasch und leicht zwecks Reinigung auseinandergenommen und
dann mit gleicher Leichtigkeit wieder zusammengesetzt werden kann. Dies wird bei
einem Mehfachhydrozyklon der vorstehend erwähnten Art gemäß der Erfindung dadurch
erreicht, daß jede aus den Einzelzyklonen und den beiden Begrenzungsplatten bestehende
Baugruppe axial ein- und ausbaubar in einem Gehäuse unter Zwischenschaltung von
die Austragsammelräume bestimmenden Ab-
standselementen mit ihren Hohlräumen
zwischen den Begrenzungsplatten auf die Einlaßstutzen des Gehäuses ausgerichtet,
die Einlaufkammern gegenüber den Auslaufkammern durch elastische Elemente zwischen
den Rändern der Begrenzungsplatten und dem Gehäuse abgedichtet sind, und die Gesamtheit
der Hydrozyklonbaugruppen in dem Gehäuse durch mindestens einen lösbar befestigten
Deckel festgelegt ist. Zur näheren Erläuterung sei die Erfindung in verschiedenen
Ausführungsformen beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt sind.
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F i g. 1 ist ein Axialschnitt eines Mehrfachhydrozyklons mit
den Merkmalen der Erfindung; F i g. 2 ist ein senkrechter Längsschnitt durch
einen Mehrfachhydrozyklon in anderer Ausführungsform nach der Erfindung; F i
g. 3 ist ein Teillängsschnitt, der eine andere Art der Abdichtung gegen Durchfluß
zwischen den Begrenzungsplatten der Baugruppen und dem umgebenden Gehäuse zeigt;
F i g. 4 zeigt ein Fließschema zur Gegenstrombehandlung unter Benutzung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Der Mehrfachhydrozyklon nach F ig. 1 besitzt zwei Gehäuse
1 und l', die miteinander fest verschraubt, aber wirkungsmäßig voneinander
durch die Trennwand 2 isoliert sind. In jedem Gehäuse befinden sich axial übereinander
drei Baugruppen, deren jede eine Mehrzahl von Hydrozyklonen 3 besitzt, die
zwischen Begrenzungsplatten 4 und 5 gelagert sind. Die Begrenzungsplatten
4 und 5 besitzen Löcher, um die Überlauf- bzw. Unterlaufstutzen der einzelnen
Hydrozyklone aufzunehmen, und werden durch Mutterbolzen
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gegen die Enden der Abstandsblöcke 7
gezogen und zusammengehalten.
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Gemäß der in F i g. 1 dargestellten Bauform verjüngen sich
die Gehäuse 1 und l' und sind mit ringförmigen Stufenabschnitten
8 ausgebildet, deren jeder an der Kante eine ringförmige Ausnehmung besitzt,
die nach dem weiteren Ende seines Gehäuses offen ist. In jeder Ausnehmung ist ein
geschlossener elastisch verforrnbarer Dichtungsring 9 eingelassen, und in
dem in F i g. 1 dargestellten zusammengebauten Zustand greift jeder Dichtungsring
zwischen die Kante der einen Stufe und die damit zusammenwirkende Begrenzungsplatte
4 bzw. 5, wodurch der erforderliche Axialdruck auf die entsprechenden Baugruppen
vermittels der Abstandsbolzen 10 ausgeübt wird, die von den Deckeln
11 und 11' gegen die Begrenzungsplatten 5 gerichtet sind.
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Die Einlauföffnungen der einzelnen Hydrozyklone 3 liegen in
den Räumen zwischen den Begrenzungsplatten 4 und 5, von denen die Einlaufkammern
12 bestimmt werden, welche die Beschikkung durch die Einlaufleitungen
13 erhalten. Ähnliche nicht dargestellte Leitungen dienen zur Ab-
führung
der getrennten Fraktionen aus den Austragskammern 14 zwischen den einzelnen Baugru
ppen.
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Nachdem der Mehrfachhydrozyklon bei der ursprünglichen Errichtung
entsprechend zusammengebaut ist, sind später Zerlegung und Wiederzusammenbau sehr
einfach. Die betreffenden Baugruppen werden entfernt, indem man zunächst die Deckelplatten
11 und 11'» abnimmt und dann die Baugruppen axial herausschiebt. Die Säuberung
ist erleichtert, weil die Randzone zwischen den Begrenzungsplatten 4 und
5 offen ist, so daß Druckluft, Waschwasser oder flüssiges Lösungsmittel leicht
seinen Weg rings um alle einzelnen Hydrozyklone der betreffenden Baugruppe findet.
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Die Anordnung gemäß F i g. 2 ist funktionell ähnlich derjenigen
der Fig. 1, aber bei dem Aufbau nach F i g. 2 ist die Innenwand jedes
Gehäuses zylindrisch, und die Abstandshülsen 15 dienen zur Fixierung der
einzelnen Baugruppen in dem richtigen Axialabstand, wobei die Abdichtung durch Zusammendrücken
der Dichtungsringe 9 zwischen den betreffenden Begrenzungsplatten 4 und
5 und die übereinanderliegenden Kanten der Abstandshülsen 15 bewirkt
wird.
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Nach dieser Ausführungsform kann die Vorrichtung aus einer Anzahl
gleicher Aufbaueinheiten zusammengesetzt werden, die durch Bolzen 18 mit
Muttern 19 zusammengehalten sind. Die Endverschlußplatte 11' ist mittels
in Flanschen 24 sitzenden Bolzen 22 und Muttern 23 an dem Gehäuse
1 angebracht. In den Einlaufkammern 12, die durch die Einlaufleitungen
13 gespeist werden, welche in F i g. 2 im Querschnitt gezeigt sind,
sind die Hydrozyklone 3
mit ihren Oberlauföffnungen 20 und Unterlauföffnungen
21 angebracht, die Austragskammern 14 sind mit Auslaufleitungen 25 verbunden.
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Ein in F i g. 2 dargestelltes zusätzliches Merkmal besteht
in den öffnungen 16 in den Gehäusen, die in der Zeichnung offen gezeigt sind.
Bei normalem Betrieb würden sie entweder mit Stopfen verschlossen sein oder Rohranschlüsse
für Druckmesser bzw. für die Einführung von Waschflüssigkeit besitzen. Bei periodischer
Waschung durch diese öffnungen erreicht man eine Verlängerung der Betriebszeiten,
bevor der ganze Aufbau schließlich zwecks Reinigung auseinandergenommen werden muß.
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In F i g. 3 ist eine andere Art der Abdichtung zwischen
den Begrenzungsplatten 4 und 5 und dem umgebenden Gehäuse dargestellt. In
dieser Hinsicht ist zu bemerken, daß die äußere Umfangskante jeder Begrenzungsplatte
eine halbkreisförmige Ausnehmung besitzt, in welcher der Dichtungsring
9 sitzt und nach außen ragt, um mit der Stufe 17 an der Innenwand
des Gehäuses in Eingriff zu treten.
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F i g. 4 zeigt das Fließschema, in welchem die Vorrichtung
zur Gegenstrombehandlung benutzt werden kann. Das einlaufende Material
A fließt über Leitung 700 in das Sammelbecken 600 und zusammen
mit dem zurückgeführten Oberlauf von der Stufe 102 über Pumpe 401 und Leitung
301 in die Stufe 101.
Der Oberlauf von Stufe 101 tritt über
Leitung 501
als Produkt C aus dem System aus. Der Unterlauf von Stufe
101 tritt in die Kammer zwischen dieser Stufe und der Stufe 103 ein
und mit dem Oberlauf von der Stufe 103 gemischt über Leitung 201,
503,
Pumpe 402 und Leitung 302 in die Stufe 102. Der Oberlauf von Stufe
102 wird durch Leitung 502 mit dem einlaufenden Material A vermischt,
während der Unterlauf von Stufe 102 in die Kammer zwischen dieser Stufe und der
Stufe 104 eintritt, von wo er mit überlauf von Stufe 104 gemischt durch Leitung
202, 504, Pumpe 403 und Leitung 303 in Stufe 103 geht. In analoger
Weise sind die Stufen 103, 102, 105, 104 und 106, 204,
506, 305 usw. und die Leitungen 203,
505, 304,
Pumpen 404, 405 und 406 miteinander verbunden. Der Oberlauf von Stufe
105 geht zur Stufe 104 zurück, während der Unterlauf von Stufe
105
in die Kammer zwischen dieser Stufe und der Trennwand 2 eintritt, welche
zugleich auch das einlaufende Material B aus Leitung 800 aufnimmt. Das Gemisch
von Unterlauf aus Stufe 105 und Material B läuft über Leitung 205,
Pumpe 406 und Leitung 306 in Stufe 106. Der Oberlauf von Stufe
106 wird zur Stufe 105 zurückgeführt, während der Unterlauf von Stufe
106 zur Leitung 206 als Endprodukt D austritt.