DE1240001B - Verfahren und Vorrichtung zum Trennen eines Korngemisches in wenigstens zwei Endfraktionen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Trennen eines Korngemisches in wenigstens zwei EndfraktionenInfo
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- Cyclones (AREA)
Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
B 03 b
Deutsche Kl.: 1 a -13
Nummer: 1 240 001
Aktenzeichen: E 32391VI a/l a
Anmeldetag: 30. August 1966
Auslegetag: 11. Mai 1967
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen eines Korngemisches
in wenigstens zwei Endfraktionen nach der Kornendfallgeschwindigkeit in einem Fliehkraftfeld. Das mit
einem flüssigen oder gasförmigen Medium vermengte Rohgut wird tangential in einen rotationssymmetrischen und von rotierenden Einbauten freien Scheideraum
eingebracht, aus dem Schwebegut über mindestens eine kreisförmige Trenngrenze als eine Endfraktion
austritt. Das ausgeschleuderte Sinkgut wird mittels einer durch Zufuhr von Frischmedium bewirkten
Strömung von Schwebegut wenigstens teilweise befreit und anschließend als Endfraktion ausgetragen.
Ein Verfahren dieser Art ist in der britischen Patentschrift 799 394 beschrieben. Bei diesem Verfahren
wird einem konischen Körper aus der Suspension, welche das zu trennende Korngut enthält, ein
zwei Wirbelströmungen mit gemeinsamer Achse enthaltendes Strömungsbild aufgeprägt. Die äußere
Wirbelströmung verläuft absteigend bis zu einer senkrecht zur Wirbelachse orientierten Ebene, in deren
Nähe sich die Stromfäden gegen die Achse wenden und eine innere, aufsteigende Wirbelströmung bilden,
die das Schwebegut mit sich führt. Unter dem Einfluß dieser dem Flüssigkeitskörper erteilten Bewegung
gelangen die gröberen Körner in die äußere Wirbelstörmung und an die den Körper begrenzende Wand,
an der sie abgleiten und an der Kegelspitze austreten. In den Flüssigkeitskörper wird nun etwa im Niveau
der erwähnten Ebene in einem oder in mehreren Strahlen Zusatzflüssigkeit, und zwar in Richtung der
Drehgeschwindigkeit des äußeren Wirbels, tangential eingeführt, um das absinkende Gut auszuwaschen.
Diesem Verfahren haften zwei Mängel an. Zunächst beeinflußt die Zufuhr der Zusatzflüssigkeit in dem gewählten
Niveau in Form scharfer Strahlen den Strömungsverlauf innerhalb des Flüssigkeitskörpers nachteilig.
Überdies kommt die Zusatzflüssigkeit mit dem auszuwaschenden Korngut, das an der Wand abgleitet,
sehr unzureichend in Berührung, so daß der angestrebte Zweck nur unvollkommen erreicht wird.
Ziel der Erfindung ist die Behebung dieser Mängel, eine Verbesserung der Trennschärfe und eine Verlagerung
der Kornscheide nach oben.
Im Mühlenkreislauf von Aufbereitungsanlagen werden oft Hydrozyklone eingesetzt, weil diese einen
wassersparenderen Betrieb gestatten als Schneckenklassierer oder sonstige Gravitationsschlämmer.
Für die nachgeschaltete Flotation wird ein Mahlprodukt bis z.B. 0,3mm gefordert. Mit Hydrozyklonen
sind jedoch Kornscheiden, die wesentlich
Verfahren und Vorrichtung zum Trennen eines
Korngemisches in wenigstens zwei Endfraktionen
Korngemisches in wenigstens zwei Endfraktionen
Anmelder:
Dr. Theodor Eder, Wien
Vertreter:
Dipl.-Ing. R. Ohmstede
und Dipl.-Ing. B. Schmidt, Patentanwälte,
Stuttgart, Falbenhennenstr. 17
Als Erfinder benannt:
Dr. Theodor Eder, Wien
Dr. Theodor Eder, Wien
Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 21'. September 1965 (A 8618/65), vom 21. Juli 1966 (A 6994/66)
über 0,1 mm liegen, nicht erzielbar, weil die Austragskegel für das Sinkgut nicht beliebig stumpf und
somit die Schlämmflächen mit Bezug auf den Zyklonquerschnitt nicht beliebig klein gemacht werden
können.
In der Koalinindustrie wird die Feinerde im Hydrozyklonüberlauf z. B. im Kornbereich zwischen 0 und
20 Mikron gewonnen, jedoch enthält der Unterlauf der Hydrozyklone, auch wenn mehrstufig gearbeitet
wird, noch immer beträchtliche Mengen an brauchbarem Feingut, das schließlich ungenutzt auf Halde
geht.
Ähnliche ungelöste Aufgaben liegen auch bei gasdurchströmten Zyklonen vor.
Das angestrebte Ziel und eine Lösung dieser Aufgaben läßt sich mit Verfahren der eingangs umrissenen
Art erreichen, bei welchen erfindungsgemäß das den Scheideraum unter Beibehaltung seiner kreisenden
Bewegung verlassende Sinkgut in eine abgegrenzte
Ringzone eintritt, in dieser unter dem Einfluß der seiner Bewegung entspringenden Zentrifugalkraft
weiter nach außen getrieben und dabei dem Einfluß einer in dieser Zone gleichsinnig kreisenden Strömung
des zugeführten Frischmediums, die eine gegen die Wirbelachse gerichtete radiale Geschwindigkeitskomponente aufweist, ausgesetzt und hierdurch von
anhaftenden Feinbestandteilen befreit wird.
709 579/46
Wegen der peripheren Austragung des Sinkgutes aus dem Scheideraum kann der letztere beliebig niedrig
gewählt werden, so daß sich infolge kleinerer Ausbildung der Schlämmflächen eine höhere Kornscheide
erzielen läßt.
Es ist zweckmäßig, wenn zusätzlich eingeführtes Frischmedium der abgegrenzten Ringzone mit im
wesentlichen gleichmäßiger Verteilung über deren Eingangsquerschnitt zugeführt wird. Als vorteilhaft
hat sich erwiesen, das Frischmedium tangential in eine der Ringzone vorgesetzte Ringkammer und unter
höherem Druck und mit höherer Geschwindigkeit einzubringen als das Rohgut in den Scheideraum. Es
versteht sich, daß der Wascheffekt verbessert werden kann, wenn die Bahn verlängert wird, die jedes Korn
in der Ringzone durchläuft. Zu diesem Zweck kann das Sinkgut in der Ringzone gegen eine, z. B. die
äußere Begrenzungswand dieser Zone geschleudert und von dieser Wand wenigstens einmal in die Strömung
zurück ausgestreut werden.
Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen aus einem rotationssymmetrischen
Gefäß, das einen tangential einmündenden Rohgutzulauf und wenigstens einen in das
Gefäßinnere ragenden, rotationssymmetrisch gestalteten und angeordneten Kanal (Diaphragma) für austretendes
Schwebegut, einen Auslauf für das Sinkgut und wenigstens einen zwischen dem Zulauf und dem
Auslauf gelegenen Einlaß für Frischmedium aufweist, wobei gemäß der Erfindung dieses Gefäß aus
einer Einlaufkammer, in welche der Rohgutzulauf einmündet, und aus einem an diese angesetzten erweiterten
Abschnitt besteht, in dem wenigstens zwei rotationssymmetrisch gestaltete und angeordnete
Leitwände untergebracht sind, die eine ringförmige, die Verbindung der Einlaufkammer mit dem erweiterten
Gefäßabschnitt herstellende Strömungszone abgrenzen und deren äußere Ränder in einem größeren
Abstand von der Symmetrieachse des Gehäuses liegen als die Kammerwand im Bereich des Rohgutzulaufs,
und daß der aus mindestens einem Rohr bestehende Einlaß für das Frischmedium in den erweiterten Gefäßabschnitt
einmündet.
Der Einlaß für das Frischmedium kann aus einem oder mehreren Rohren bestehen, die in jenem Bereich
des erweiterten Gehäuseabschnittes einmünden, der sich zwischen der Erweiterungsstelle und der dieser
zunächst liegenden, den Strömungsweg begrenzenden Leitwand befindet.
Stauungen und Fehlaustrag von Schwebegut lassen sich vermeiden, wenn die radialen Geschwindigkeitskomponenten VR bzw. Vr des Frischmediums in den
Abständen R bzw. r von der Wirbelachse und die tangentialen Geschwindigkeitskomponenten Vr bzw.
Vt in diesen Abständen in die Beziehung
Vr . VT 2 . r
Vr = Vf · R
gebracht werden. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, nimmt das Verhältnis -pr^- · Q in Richtung des
'tang
Radius ρ von außen nach innen zu, so daß Schwebegut sich nicht ansammeln kann und um so sicherer
transportiert wird, je näher es der Achse liegt.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand beispielsweiser Ausführungsformen näher beschrieben, die in
der Zeichnung veranschaulicht sind. In der Zeichnung zeigt in schematisierter Darstellung
F i g. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung teils in Ansicht, teils im Schnitt,
F i g. 2 eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. 1 und
F i g. 3 bis 5 je eine andere Ausführungsform teils in Ansicht, teils im Schnitt.
Sämtliche der wiedergegebenen Vorrichtungen weisen ein rotationssymmetrisches Gefäß 1 mit einer
Einlaufkammer 2 auf, in welche tangential ein Rohgutzulauf 3 einmündet. Die Einlaufkammer ist mit
einem z. B. ebenen Deckel 4 abgedeckt, der eine mittige Ausnehmung besitzt, in die bei den Ausführungsformen
nach den Fig. 1, 2, 4 und 5 ein Diaphragma 5 dicht eingesetzt ist, das bis in eine bestimmte
Tiefe des teilweise von der Kammerwandung begrenzten Scheideraumes vorspringt und dessen
kreisförmige Kante 6 eine Trenngrenze bildet. Das Gefäß besitzt ferner einen erweiterten Abschnitt 7,
der an einer Stirnseite von einer ringförmigen, mit der Seitenwand der Einlaufkammer dicht verbundenen,
z. B. verschweißten, ringförmigen Stirnwand 8 und seitlich von einem an diese angesetzten, z.B.
zylindrischen Mantel 9 begrenzt ist. In den erweiterten Gefäß abschnitt mündet ein Einlaß 10 für Frischmedium
ein. An den Mantel 9 des Gefäßes kann ein an sich bekannter, gegen sein Ende zu verjüngter,
z. B. kegel- oder pyramidenförmig gestalteter Unterteil 11 angesetzt sein, an dessen Spitze ein Sinkgutauslauf
12 angeordnet ist. Die Seitenwandung der Einlaufkammer 2 kann im Bereich des Rohguteinlaufs
3 zylindrisch gestaltet sein. Gemäß F i g. 1 und 5 kann an den zylindrischen Wandungsabschnitt 13 ein
sich verjüngender Wandungsabschnitt 14 bzw. gemäß den F i g. 3, 4 und 5 ein sich erweiternder Wandungsabschnitt
15 anschließen.
Bei Zyklonen und Hydrozyklonen wird das Sinkgut aus dem Scheideraum mit Hilfe der zur Apexdüse
führenden Strömung ausgetragen. Eine solche Abführung ist bei den erfindungsgemäßen Geräten
nicht möglich, da bei diesen das Sinkgut von dem eintretenden flüssigen oder gasförmigen Frischmedium
zurückgetrieben wird.
Soweit die Austragstelle des Schwebegutes nicht so nahe an der abgegrenzten Ringzone liegt, daß eine
Abschiebung des Sinkgutes durch die benachbarte Umkehrbewegung des Schwebegutes gesichert ist
(s. Fig. 1, Strömungspfeile zwischen Trennkante 6 und Wandungsabschnitt 14), wird nach einem Merkmal
der Erfindung die Abführung des Sinkgutes aus dem Hauptschlämmraum entweder dadurch erreicht,
daß man den entsprechenden Wandungsabschnitt der Einlaufkammer in mäßigem Winkel aneinander führt
oder aber daß man das Schwebegut in gleicher Richtung austrägt, in der das Sinkgut abwandern soll
(s. F i g. 3 und 4). Wesentlich ist, daß in allen Fällen der Scheideraum mit dem Inneren des erweiterten
Gefäßabschnittes über eine Ringzone 16 kommuniziert, die bei allen Ausführungsformen zwischen Leitwänden
abgegrenzt ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 schließt
an den sich verjüngenden Abschnitt 13 der Einlaufkammerwandung ein sich im wesentlichen schräg
nach außen erweiternder Abschnitt, die eine Leitwand 17, an, dem eine zweite Leitwand 18 gegenüberliegt.
Bei der in Rede stehenden Vorrichtung sind beide Leitwände zur Schaffung von Streukanten profiliert.
Die Leitwand 17 ist zur Ausbildung einer Streukante 19 mit (in Radialrichtung gesehen) einer hinter-
schnittenen Zone 20, die Leitwand 18 zur Herstellung
einer Streukante 21 mit einer ansteigenden Zone 22 versehen. In ihrem zentralen Teil ist die letztgenannte
Leitwand zu einer Kuppel 23 gestaltet, die in die Einlaufkammer vorspringt und ein Hinlenken des
aus der Kammer mit dem ausgeschleuderten Korngut austretenden Mediums in die Ringzone bewirkt, ohne
Anlaß zur Entstehung störender Wirbel zu geben.
Bei der Vorrichtung nach F i g. 3 weisen die mittleren
Transportgeschwindigkeiten des Schwebe- und des Sinkgutes nicht entgegengesetzte, sondern gleichgerichtete
Projektionen auf die Wirbelachse auf. Das Diaphragma 24 ist in die Einlauf kammer von der
Seite des erweiterten Gefäßabschnittes her eingeführt und mittels eines in diesem kegelförmig gestalteten
Unterteil 11 eingesetzten Krümmers 25 gehalten. Die abgegrenzte Ringzone ist zwischen dem als Leitfläche
herangezogenen, sich nach außen erweiternden Wandungsabschnitt 13 der Kammerwandung und
einem die andere Leitfläche bildenden Einsatz 26 ausgebildet, der kegelstumpfförmig gestaltet und auf das
Diaphragma 23 aufgesetzt ist. Die gegen die Kammer 2 zu gelegene kreisförmige Kante 27 des hohlen
Kegelstumpfes stellt eine Trenngrenze dar, über welche das Schwebegut ausgetragen wird. Am erweiterten
Ende des Einsatzes 26 sitzt ein nach außen vorspringender Flansch 28, der das Sinkgut nach
außen in die Strömung lenkt, die in die Ringzone 16 eintritt.
F i g. 4 veranschaulicht eine Vorrichtung, die zur trennscharfen Aufteilung eines Korngemisches in drei
Fraktionen ausgebildet ist. Die Vorrichtung weist demgemäß zwei in den Scheideraum der Einlaufkammer
2 vorspringende Diaphragmen auf, von welchen das eine, 5, in die Stirnwand 4 der Kammer eingesetzt
und das andere, 24, mittels eines Krümmers 25 in dem konischen Unterteil 11 gehalten und gegenüber
dem ersterwähnten angeordnet ist. Die Kreiskanten 6 bzw. 27 des Diaphragmas bzw. Einsatzes
bilden Trenngrenzen für feines bzw. mittleres Schwebegut. Die Ringzone, in der das Sinkgut von
dem eintretenden Frischmedium ausgewaschen wird, ist einerseits von dem äußeren Teil des sich erweiternden
Kammerwandungsabschnittes 15 und von einem von dessen Rand nach außen vorspringenden Flansch
29, welche miteinander eine Leitfläche 17 bilden, und von der anderen Leitfläche 18 in Gestalt einer von
dem Diaphragma gehaltenen Kreisringscheibe 30 und von der Kegelfläche 31 des Diaphragmas begrenzt,
das einen eingezogenen Mund aufweist. Die Diaphragmen 5 bzw. 24 müssen nämlich keineswegs
durchgehend gleichen Querschnitt aufweisen. Bei Vorrichtungen nach F i g. 4 mit zwei Diaphragmen
können deren Eintrittsquerschnitte gleich oder wenigstens annähernd gleich sein.
Die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens sei an Beispielen illustriert.
In einem als Windsichter arbeitenden Gerät nach F i g. 1 wurde in den Rohguteinlauf 3 trocken vermahlenes
Talkum, das mit Luft vermengt war, mit einem Druck von 0,3 atü eingeblasen und durch den
Einlaß 10 Frischluft mit 0,4 atü zugesetzt. Das als Schwebegut ausgetragene Talkum hatte 1% Korn
über 40 Mikron. Während im Aufgabegut 80 °/o unter 40 Mikron Körner waren, zeigte das in einer einzigen
ijVerfahrensstufe gewonnene Grobgut nur 12% Kör- |ner unter 40 Mikron.
I Beispi el 2
In einem Schlärnmgerät nach F i g. 3 wurde eine Sandtrübe mit einem Feststoffgehalt von 26 Gewichtsprozent
unter einem Druck von 1 atü eingepumpt und als Frischmedium Waschwasser unter einem
Druck von 2 atü zugesetzt. Das spezifische Gewicht
ίο des Sandes betrug 2,65 g/cm3. Es wurde eine Kornscheide
G50 von 0,4 mm erreicht. Die Trennschärfe
zeigte ein Kappa von 1,85. Zur Beurteilung der Trennschärfe hat sich eine mit dem Buchstaben Kappa
bezeichnete Trennschärfenkennziffer eingebürgert, die als Verhältnis der Durchmesser jener Kornbestandteile,
die mit einer Wahrscheinlichkeit von 75 % in das Sinkgut gelangen, zum (kleineren) Durchmesser
jener Körner definiert ist, für welche diese Wahrscheinlichkeit 25 % beträgt.
In einem gemäß F i g. 4 gebauten Schlämmgerät wurde unter 1 und 2 atü eine Sandtrübe klassiert, wobei
man erhielt:
35 Gewichtsprozent Feingut mit der Hauptkörnung 0,05 bis 0,2 mm,
20 Gewichtsprozent Mittelgut mit der Hauptkörnung 0,1 bis 0,3 mm,
45 Gewichtsprozent Grobgut mit der Hauptkörnung 0,25 bis 2 mm.
Die Angabe, ein Korngemisch habe eine Hauptkörnung von z.B. 0,1 bis 0,3mm, bedeutet, daß
10 Gewichtsprozent der Körner des Gemisches Durchmesser über 0,3 mm und daß ebenfalls 10 Gewichtsprozent
Korndurchmesser unter 0,1 mm aufweisen. Bei den üblichen Zyklonen ist die mittlere Austrittsgeschwindigkeit
des Schwebegutes in Richtung der Wirbelachse stets wesentlich kleiner als die mittlere Transportgeschwindigkeit des Rohgutes an der
engsten Stelle des Rohgutzulaufs. Es hat sich herausgestellt, daß die Trennschärfe erheblich verbessert
wird, wenn gegensätzlich zu der üblichen Praxis nach einem Merkmal der Erfindung die das Schwebegut
mit sich führende Endfraktion aus dem Scheideraum mit einer mittleren Geschwindigkeit in Richtung der
Wirbelachse abgezogen wird, die größer als die mittlere Transportgeschwindigkeit des Rohgutes an der
engsten Stelle des Rohgutzulaufs ist. Bei Vorrichtungen, mit denen eine derart verbesserte Trennschärfe
erreichbar ist, ist der Einlaufquerschnitt des Rohgutzulaufs oder dessen engste Stelle, die sich
meist in unmittelbarer Nähe der Einlauföffnung befindet, mit dem Querschnitt abgestimmt, durch den
das Schwebegut aus dem den Scheideraum darstellenden, von der Wandung der Einlaufkammer umgrenzten
Raum abgezogen wird.
Im Einklang mit der Erfindung wird der freie Eintrittsquerschnitt des Diaphragmas zwischen dem 0,3-
und l,2fachen des engsten Querschnittes des Rohguteinlaufs bemessen.
Wenn wenigstens einer dieser Querschnitte änderbar ist, so läßt sich eine derart ausgestaltete Vorrichtung
leicht verschiedenen Betriebsbedingungen anpassen. Eine Änderung des Querschnitts, durch welchen
das Schwebegut abgezogen wird, läßt sich sehr einfach mittels auswechselbarer Diaphragmen errei-
chen, die untereinander vertauschbar und in den Deckel der Einlaufkammer einsetzbar sind. Solche
Diaphragmen können zylindrisch oder auch konisch gestaltet sein. Für ihre Wirkung bleibt jedenfalls die
festgelegte Trenngrenze, d. h. die ihren Einlaufquerschnitt umrandende Trennkante, maßgebend. Diese
Trennkanten sind Kreise mit abgestuften Durchmessern. Zur Veränderung des z.B. viereckigen Querschnittes
des Rohgutzulaufs kann wenigstens eine Seitenwand in Nähe der Ausmündung verstellbar,
beispielsweise federnd ausgebildet sein.
In vielen Fällen ist eine Veränderbarkeit der Kornscheide erwünscht. Diesem Wunsch läßt sich in sehr
einfacher Weise entsprechen; es genügt, den engsten Querschnitt der Ringzone zu verändern, in der sich
das Sinkgut in kreisender Bewegung von der Gefäßoder Wirbelachse entfernt und im Gegenstrom von
dem in diese Zone eintretenden Frischmedium ausgewaschen, d. h. von Schwebegutteilchen befreit wird.
Eine solche Änderung des Ringzonenquerschnittes ist durch eine Deformation wenigstens einer der Leitwände
erzielbar, die zu diesem Zweck elastisch verformbar gestaltet ist. Besonders einfach ist die Einstellung,
wenn die der Einlaufkammer gegenüberstehende Leitwand in axialer Richtung verstellbar ist.
Eine derart ausgestaltete Vorrichtung zeigt F i g. 5. Die Seitenwand der Kammer 2 weist einen konvergierenden
Abschnitt 14 auf, an den ein divergierender Abschnitt 15 anschließt, der in einen der eine
Leitwand 17 bildenden Flansch übergeht. Diesem Flansch steht eine Kreisscheibe gegenüber, welche
die zweite Leitwand 18 bildet, die mit der erstgenannten die Ringzone, 16 abgrenzt. An Stelle solcher
Kreisscheiben haben sich auch andere Leitwandgestaltungen, insbesonders konische oder kuppeiförmige Wände bewährt. An der Kreisscheibe ist eine
Muffe 40 zentral aufgesetzt, die verschiebbar auf einem Zapfen 41 sitzt und an diesem z. B. mittels
einer Schraube 42 feststellbar ist. Der Zapfen ist an einem Armstern 43 befestigt, der seinerseits mit dem
einen Teil 11 des zweiteiligen Unterteils verbunden, beispielsweise verschweißt ist. Der mit dem Auslauf
12 versehene Endteil 11' des Unterteiles ist abnehmbar, so daß dessen Inneres zugänglich und eine Einstellung
der Kreisscheiben 18 in gewünschtem Abstand von der Leitwand 17 ermöglicht ist. In die Einlaufkammer
ist ein Diaphragma 5 mit einer von einer Trennkante 6 berandeten Eintrittsöffnung eingesetzt.
Diese Eintrittsöffnung liegt im Bereich der mit der konvergierenden Kammerseitenwand geschaffenen
Verengung. Eine solche Verengung hat sich bei der Trennung von Trüben und Aerosolen geringer Viskosität
als vorteilhaft erwiesen, weil sich damit erreichen läßt, daß die an der Einlaufstelle des Rohgutes auftretende
Wirbelbildung im Bereich der Eintrittsöffnung in das Diaphragma wenigstens zum größten
Teil bereits ausgeglichen und beim Eingang in die Ringzone verschwunden ist. Der Eintrittsquerschnitt
des Diaphragmas ist kleiner als der engste Querschnitt des Rohgutzulaufs.
Ein Beispiel möge die Wirksamkeit der zuletzt besprochenen Variante erläutern.
Mit einer im wesentlichen F i g. 5 entsprechenden Vorrichtung, deren Einlaufkammer einen lichten
Durchmesser von 120 mm hatte und bei welcher der freie Querschnitt des Diaphragmas zum engsten
Querschnitt des Rohgutzulaufs im Verhältnis 8:10 stand, wurde ein mit Wasser vermengtes Korngemisch
aus Magnetit getrennt. Der Druck an der Einlaufstelle
betrug 1,5 atü, der Magnetitdurchsatz t/h. Die Kornscheide lag bei 0,25 mm. Es wurde
eine Trennschärfe erreicht, die einer Kornstreuung »Kappa« von 1,6 entspricht.
Claims (21)
1. Verfahren zum Trennen eines Korngemisches in wenigstens zwei Endfraktionen nach
der Kornendfallgeschwindigkeit in einem Fliehkraftfeld, bei dem das mit einem flüssigen oder
gasförmigen Medium vermengte Rohgut tangential in einen rotationssymmetrischen und von rotierenden
Einbauten freien Scheideraum eingebracht, aus diesem Schwebegut über mindestens eine kreisförmige Trenngrenze als Endfraktion
ausgetragen und das ausgeschleuderte Sinkgut mittels einer durch Zufuhr von Frischmedium
bewirkten Strömung von Schwebegut wenigstens teilweise befreit und anschließend als Endfraktion
entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das den Scheideraum unter Beibehaltung
seiner kreisenden Bewegung verlassende Sinkgut in eine abgegrenzte Ringzone eintritt, in
dieser unter dem Einfluß der seiner Bewegung entspringenden Zentrifugalkraft weiter nach außen
getrieben und dabei dem Einfluß einer in dieser Zone gleichsinnig kreisenden Strömung des zugeführten
Frischmediums, die eine gegen die Wirbelachse gerichtete radiale Geschwindigkeitskomponente aufweist, ausgesetzt und hierdurch
von anhaftenden Feinbestandteilen befreit wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eingeführtes Frischmedium
der abgegrenzten Ringzone mit im wesentlichen gleichmäßiger Verteilung über deren
Eingangsquerschnitt zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Schwebegut mit sich
führende Endfraktion aus dem Scheideraum mit einer mittleren Geschwindigkeit in Richtung der
Wirbelachse abgezogen wird, die größer als die mittlere Transportgeschwindigkeit des Rohgutes
an der engsten Stelle des Rohgutzulaufs ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Achse
gerichteten Geschwindigkeitskomponenten VR und V1. des Frischmediums in der dem Scheideraum
nachgeschalteten Ringzone der Bedingung entsprechen:
Vr
Vt2 -r
Vtz- R
Vtz- R
in welcher
VR die radiale Geschwindigkeitskomponente
des Frischmediums bei der größten Entfernung, R,
V1. die radiale Geschwindigkeitskomponente
des Frischmediums bei der kleinsten Entfernung, r, von der Wirbelachse,
Vt die periphere Geschwindigkeitskomponente
im Abstand R und
Vj die periphere Geschwindigkeitskomponente
Vj die periphere Geschwindigkeitskomponente
im Abstand r
bedeutet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Frischmedium
tangential in eine der Ringzone vorgesetzte Ringkammer und unter höherem Druck und mit höherer Geschwindigkeit eingebracht
wird als das Rohgut in den Scheideraum.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sinkgut
in der Ringzone gegen eine, z. B. die äußere Begrenzungswand dieser Zone geschleudert und von
dieser Wand wenigstens einmal in die Strömung zurück ausgestreut wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sinkgut
aus dem inneren Scheideraum mit Bezug auf die Projektion auf die Wirbelachse in der gleichen
Richtung abwandert, in der das Schwebegut transportiert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennung ao
in drei Endfraktionen Schwebegut an zwei Stellen entnommen wird, wobei, in Projektion auf die
Achse gesehen, die beiden ungleichen Schwebegutfraktionen in entgegengesetzten Richtungen
aus dem Scheideraum ausgetragen werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das in der
Ringzone sich von der Wirbelachse entfernende Sinkgut in einem angeschlossenen Sammelraum
wieder in Achsnähe gebracht und dort ausgetragen wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit
einem rotationssymmetrischen Gefäß, das einen tangential einmündenden Rohgutzulauf und wenigstens
einen in das Gefäßinnere ragenden, rotationssymmetrisch gestalteten und angeordneten
Kanal (Diaphragma) für austretendes Schwebegut, einen Auslauf für das Sinkgut und wenigstens
einen zwischen dem Zulauf und dem Auslauf gelegenen Einlaß für Frischmedium aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß dieses Gefäß (1) aus einer Einlaufkammer (2), in welche der Rohgutzulauf
(3) einmündet, und aus einem an diese angesetzten erweiterten Abschnitt (7) besteht, in
dem wenigstens zwei rotationssymmetrisch gestaltete und angeordnete Leitwände (17, 18)
untergebracht sind, die eine ringförmige, die Verbindung der Einlaufkammer mit dem erweiterten
Gefäßabschnitt herstellende Strömungszone (16) abgrenzen und deren äußere Ränder in einem
größeren Abstand von der Symmetrieachse des Gehäuses liegen als die Kammerwand im Bereich
des Rohgutzulaufs, und daß der aus mindestens einem Rohr bestehende Einlaß (10) für das
Frischmedium in den erweiterten Gefäßabschnitt einmündet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der aus mindestens einem
vorzugsweise tangential einmündenden Rohr bestehende Einlaß (10) für das Frischmedium in
den zwischen der Erweiterungsstelle des Gehäuses (1) und dem dieser zunächst liegenden, die Ringzone (16) begrenzenden Leitwand (17) gelegenen
Bereich des erweiterten Gehäuseabschnittes (7) verlegt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Eintrittsquerschnitt des Diaphragmas (5) zwischen dem
0,3- und l,2fachen des engsten Querschnittes des Rohguteinlaufs (3) liegt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der engste
Querschnitt des Rohguteinlaufs änderbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrisch oder kegelförmig
gestaltete Diaphragma (5) auswechselbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche
Wandung der Einlaufkammer (2) einen sich in Richtung der axialen Geschwindigkeitskomponente
des zugeführten Rohgutes verjüngenden Abschnitt (14) aufweist, an den, gegebenenfalls
unter Zwischenschaltung eines sich erweiternden Abschnittes (15), die eine Leitwand (17) anschließt.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
eine der den Strömungsweg begrenzenden Leitwände (17,18), in Radialrichtung gesehen, zumindest
eine Hinterschneidung (20, 22) aufweist und mit einer z. B. als Knickkante ausgebildeten
Streukante (19, 21) versehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der engste
Querschnitt der Ringzone (16), in welcher das Sinkgut sich in kreisender Bewegung von der
Gefäß achse entfernt, veränderbar ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Einlaufkammer
(2) abgelegene Leitwand (18) in Richtung der Gefäßachse verstellbar ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß von der
Kammer (2) zwei Diaphragmen (5, 23) für austretendes Schwebegut ausgehen, deren Einlauföffnungen
einander gegenüberstehend angeordnet und wenigstens annähernd gleich groß bemessen
sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine allmähliche
Erweiterung der Außenleitwände des Gefäßes ab einer Stelle vorgesehen ist, die in Betrachtung
der Projektion auf die Gefäßachse kurz nach der oder nach den ersten Austrittsstelle
bzw. -stellen (16, 26) des Schwebegutes liegt.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß
(1) anschließend an den erweiterten Abschnitt (7) zum Auffangen des im Gegenstrom gewaschenen,
kreisenden Sinkgutes einen an sich bekannten, gegen sein Ende verjüngten, z. B. kegel- oder
pyramidenförmig gestalteten Unterteil (11) aufweist, an dessen Spitze der Sinkgutauslauf (12)
angeordnet ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 579/46 5. 67 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT1240001X | 1965-09-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1240001B true DE1240001B (de) | 1967-05-11 |
Family
ID=3687699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEE32391A Pending DE1240001B (de) | 1965-09-21 | 1966-08-30 | Verfahren und Vorrichtung zum Trennen eines Korngemisches in wenigstens zwei Endfraktionen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1240001B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3623892A1 (de) * | 1985-07-16 | 1987-02-19 | Koezponti Banyaszati Fejleszte | Verfahren und vorrichtung zur trennung der einzelnen phasen von mehrphasigen stroemenden medien |
-
1966
- 1966-08-30 DE DEE32391A patent/DE1240001B/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3623892A1 (de) * | 1985-07-16 | 1987-02-19 | Koezponti Banyaszati Fejleszte | Verfahren und vorrichtung zur trennung der einzelnen phasen von mehrphasigen stroemenden medien |
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