DE1442393A1 - Hydrozyklon - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hydrozykloneinrichfcurig, die beispielsweise zur Durchführung der Abtrennung von .Feststoffen aus Flüssigkeiten anwendbar istl In einer solchen Vorrichtung können Flüssigkeiten, die Peststoff oder griesartiges Material enthalten, der Einwirkung eines freien Wirbels in einer konischen Wirbelkammer ausgesetzt werden, der durch die Energie der am Einlaufende der Anlage herrschenden Drucksäule aufrechterhalten wird. Die Energie führt zur Trennung des Gemisches in eine Unterlauffraktio-i oder einen Schlamm ini't den Feststoffen und einen Überlauf, der die von diesen Feststoffen abgetrennte Flüssigkeit enthält.

Bei einer Ilydrozyklonbetriebswelse, anhand deren die Erfindung sich besonders erläutern lässt, kann das einlaufende Gemisch. Pliissigkei ten verschiedenen spezifischen Gewichtes sowie Gries enthalten. Rohöl ist ein Beispiel, dass die Gewinnung des Öls in möglichst weitgehender Trennung von. restlichem Wasser sowie von griesförmigem Material im Rohöl verlangt.

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Die uiTindung beschäftigt sich -'besonders rait besserungen sowohl im Hydrozyklongerät als auch, in der "j3e-■ trie es weis«, bei der der überlauf gegen einen relativ- hohen " D"*--:.. utat"·; in die Atmosphäre ausgetragen v/erden muss und das abgebremste uuJ. mitgerissene unterlaufmaterial oder der Schlamm mindeatens periodisch in die Atmosphäre aus einer »«sch¹ on^euen. Unter! auf au ifaagkamir.er entfernt werden .muss.

Ein solcher Sustand ist. z.B. dann gegeben, wenn HId %droajrl-;lonanlage in der Lage sein soll, ausgestossenes ent,3andetea und entwässertes Öl in eine Hochdruckleitung und"·■ somit: g&gea Drücke au fördern, die in der ü-rossenordnung von 7C kg/ein"¹ O 000 Pfund/Zoll²) odor "beträchtlich höher liegen. Eine iiydroz^lLlonaiilage, die gegen einen Druck fördert, soll hier als -Dru.ckati.lage bezeichnet worden.

2u len Zielen der Erfindung gehört daher die Schaffung einer liydrosyklonanlage von grosser "baulicher Einfachheit und ü-edräagthsit, die hoch widerstandsfähig gegen solche -Betriebsdrücke und doch verhältnismässig leicht zu. fertigen ist, insbesondere hinsichtlich d.ea Kegelteiles der Vorrichtung und die leicht in Betrieb gesetzt oder in. Hochdruckleitungen, wie Eohöl führende Rohrleitungen, eingebaut werden kann. Der Druckhydroayklon soll auch so eingerichtet sein, dass überschüssige klare !flüssigkeit, die wirksam vom Gries in der geschlossenen Unterlaufauffangkammer abgetrennt worden ist, in die Wirbelkammer zurückgeführt werden kann, so dass in dieser -Kammer die Gegenwart von mitgeschleppten .Feststoffen im Überlauf auf ein Mindestmass herabgesetzt oder ausgeschaltet wird.

Einige der vorstehenden Ziele sind dadurch erreichbar, dass man die Wirbelkammer oder den Kegel am Umfang an die umschlieasende Wand eines länglichen zylindrischen Druckbehälters koaxial anschliesst, so dass das eine Ende des Behälters den Kegel umgibt und die Unterlaufauffangkammer dar- · stellt, während das gegenüberliegende Ende des Behälters den zylindrischen Teil oder die Einlauf kamin er für den Kegel sowie

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dir. Üb erlauf auf fangkäiuin^r in ·?ργ Wei go darstellt, dao^ <i?.n Behälterwand ο den Innendruck des Systems aufnehmen und dor Kegel teil seITjnt druckentlastet int und daher aus verhältnismässig dünnem B] echmaterial gefertigt, werden kann. And,org aufgedruckt is '., der iiegelabcolinitt des Hydro Zyklons von Ίογ zylindrischen Unterlau.fau.fCiingkasnser koaxial mit der Syklonaohso umgeben und stellt KUBaoiuieri lai- de.n zylin^riBoIieii Toil des Hydro^yklons selbst einen zyl'ii-.lriseilen Beiaä3.ter dar.

Andere Ziele sind dadurch erreichbar, dasis man eine Eückkoiirleitung vorsieht, die ν cn einem oberen Bereich klar abgetrennter Plür.-i igkeit in ^or ^RScIxlaoseELen Un⁴;erlaufauffangkaiumer abv'ärts und dann in daü Apexende des Kegels rührt, um Überschussflüssigkeit al.j Rücklauf in die Wi^belkammer axial gerichtet gegen .'l»^au »iir^e"' sucher abzugeben; dadurch v/ii"d der iii'oklauf von klarer"Jberöchussf7.^:ißsigkeit zurück In die £auime2' aichergeülellt. Ausserdem kann man Mittel vorsehen, uu Unterlaß" oeitlioh oder tangf ti"¹ ial von -^er Zyklcnachse in solcher Vieisse abzuai/eigr-n, laas eine Struie^tilduug in der Unterlaufaufrangka-nracu' ver;i:.(rlo:i uvA die Absetzung begünstigt ■,vird. DadurCii vermoidet man auch niiie liücknischung von Unterlauffeststoff mit Fläsiiigkeit·, die zum Apexende des Kegels •//ur'ickkehrt.

Die Erfindung selbst läsüt sich am besten zunaminen mit susütalichen Aufgaben un-3 Vorteilen anhand der besonderen f oriüen erläutern, die in der Ii ei earning dargestellt

Pig. 1 zeigt eine AuaflUirungsforxn der Erfindung, bei der der zylindriüch. geformte Behälter ■-•waagerecht angeordnet ir;t und Unterlauf austrag un:1 i'lüosigkeit durch, den Apexteil des Kegels surüdekehren.

Pig. la aeigt ein? Einzelheit nach Linie 1a-la e.;.ner bei der Ausfilhrungsfonn nach Pig. 1 geaeigten Einrichtung, die auf eine Plüssig-Plüssigfläche anspricht.

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Pig. 2 ist eine Endansicht des Gerätes nach Linie 2-2 der Pig. 1 .

Pig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie 3-3 der

Pig. 1 und erläutert die Beziehung zwischen der tangentialen Apexöffnung und der Leitung für Plüssigkeitsrückführung.

Pig. 3a seigt eine Einzelheit des Apexteiles des

Kegels im Querschnitt nach Linie 3a-3a der Pig. 1.

Pig. 4 seigt eine senkrechte Anordnung des Zyklons nach Pig. 1 mit einigen Abwandlungen.

Pig. 5 seigt als Bruchstück den unteren Endteil der Hydrozyklonanlage.nach Pig. 4 in einer anderen Ausführungsform der Einrichtungen für den Unterlaufaustrag und die Plüssigkeitsrückführung.

Pig. 6 zeigt in ähnlicher Weise als Bruckstück eine weitereAusführungsform der Einrichtungen für den Unterlaufaustrag und die Plüssigkeitsrückführung.

Pig. 7 zeigt im Schnitt den Apexteil des Kegels in noch einer anderen Ausführungsform der Einrichtung für Unterlaufabführung und Plüssigkeitsrüekführung.

Pig. 8 ist ein Querschnitt nach Linie 8-8 der Pig.

Pig. 9 ist eine Seitenansicht eines Gerätes im wesentlichen entsprechend Pig. 4* wobei Teile der Behälterwand weggebrochen sind. Die Anordnung für die Plussigkeitsrückführung ist hier eine andere als durch den Apexteil des Kegels.

Wie die Ausführungsform nach Pig. 1 als Beispiel zeigt, ist der Hydrozyklon nach der Erfindung mit waagerechter Achse angeordnet. Hierbei weist die Anlage eine Wirbelkammer γόη im wesentlichen konischer Gestalt, die nachstehend kurz

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als Kegel bezeichnet ist, auf; sie "besteht aus einem kegelstumpf förmigen Körper 11, dessen weites Ende einen Flansch "besitzt, während das eingeschnürte oder Apexende in einem zylindrischen Halsteil 13 endet, der durch eine Endplatte 14 abgeschlossen und mit einer seitlich gerichteten,tangential angeordneten Austragsmündung oder einem Auslass 15 ausgebildet ist.

Die kegelige Wirbelkammer ist koaxial von einem zylindrischen Behälter 16 umgeben, der ein geschlossenes domartiges Ende besitzt. Er ergibt eine Unterlaufauffangkammer 18 rings um den Wirbelteil zur Aufnahme abgetrennten Unterlauf materials, das aus der Mündung 15 austritt. Diese Kammer ist vorzugsweise für Druckbetrieb eingerichtet, und daher ist ihr geschlossenes Ende mit einem Austraganschluss 19 versehen, der ein Austragventil 20 zur Betätigung für Abzug oder freigäbe abgetrennten Unterlaufmaterials oder Schlamms in die Atmosphäre besitzt.

Der Behälter 16 hat einen Plansch 21, der mit einem entsprechenden Plansch 21a eines komplementären zylindrischen BehälterStückes 22 verbunden ist. Der Plansch 12 der Wirbelkammer ist dicht zwischen die Plansche der Behälterteile, z.B. mittels der Schraubbolzen 23, eingepasst und gehalten. Beide Behälterteile, die komplementär zueinander sind und vorzugsweise gleichen Durchmesser sowie gleiche Wandstärke und am Ende einen Dom haben, sind in der Lage, den vorgesehenen Druckbetrieb der Anlage auszuhalten.

Der Behälter 22 besitzt eine ringförmige Zwischentrennwand 24, an die der rohrförmige Durchlassteil oder Wirbelsucher 25 koaxial mit der kegeligen Wirbelkammer angeschlossen ist. Auf der Innenseite stellt diese Querwand zusammen mit dem zylindrischen !eil 26 des Behälters 22 und der kegeligen Wirbelkammer den eigentlichen Zykloninnenraum einschliesslich der ringförmigen Einlaufzone 27 dar, die den Wirbelsucher umgibt und von einem tangential angeordneten Einlassetutzen 28 gespeist wird. Auf der Aussenseite bildet die Quer-

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v/and mit dem Endteil 30 des Behälters 22 die Überlaufauffan«- kämm er 31, die durch, den Wirbelcucher mit der Wirbelkammer 26 in Verbindung steht, und einen tangential gerichteten Auslasstutzen 31a für den Austrag des abgetrennten Überlaufes auf v; ei st.

IM die Rückführung von Ilüssigkeitsüberschuss aus der Auffangkammer 18 vorzugsweise in die Wirbelkammer 26 zu gestatten, sind Rückkehrleitungseinrichtungen, z.B. eine Leitung oder ein Rohr 32 von solcher Gestalt vorgesehen, dass diese Leitung vom oberen Bereich der Auffangkammer zunächst abwärts und dann waagerecht durch die Endplatte 14 axial auf einen Abstand in den zylindrischen Endansatz 13 des Kegels führt. Auf diese Weise erreicht man, dass seitlich und tangential aus dem Apexteil des Kegels ausgeschleuderte feste oder griesartige Stoffe sich am Boden der Auffangkammer 18 absetzen und sammeln, während klare flüssigkeit aus deren oberen Bereich durch das Rohr axial in den Apex des Kegels und damit' in den Kern der wirbelnden Masse oder des freien Wirbels verdrängt v/erden, der in der Wirbelkammer aufrechterhalten wird, um den Weg zum Überlaufauslass zusammen mit der abgetrennten .Flüssigkeit zu nehmen.

In diesera Beispiel ist der Hydrozyklon ausgerüstet mit einer Sehwimmerkontrolleinrichtung 33 dargestellt, die auf Schwankungen im Spiegel der Grenzfläche zwischen'den beiden ELüssigkeitsmassen von verschiedenen spezifischen Gewichten, wie Öl und Wasser, anspricht. Eine solche Vorrichtung kann verwendet werden, um die Grenzfläche innerhalb oberer und unterer Grenzen oder praktisch auf einem geeigneten vorbestimmten Hlveau zu halten.

Wenn also z.B. Rohöl, das Wasser sowie feste oder griesige Stoffe enthält, in diesen Hydrozyklon zwecks Abtrennung des Öls vom Wasser und Gries behandelt wird, kann die Grenzfläche beispielsweise auf einem gewünschten Hiveau L ge-' halten werden, so dass lediglich praktisch von Peststoff und Wasser freies Öl durch die Rückführleitung 32 entweichen kann,

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während abgetrenntes Wasser und Peststoffe sich in der flüssigkeit smas se unterhalb des Öls in der Auffaiigkammer ansammeln. Jedesmal} wenn die Schwimmereinrichtung einen übermässigen Anstieg der Grenzflache anzeigt, kann eine geeignete Schlammmenge, d.h. Wasser vermischt mit Peststoff, durch Betätigung des Austragventils 20 abgezogen werden, um so das Grenzflächenniveau auf normale Höhe zurückzubringen.

Eine solche Korrektur kann mittels geeigneter Relaiseinrichtungen, die wirkungsmässig die scliwimmergesteuerte Einrichtung und das Unterlaufaustragventil 20 verbinden, in geeigneter, hie" nicht besonders dargestellter Weise automatisch erfolgen. Jie Vorrichtung 33 selbst, wie sie schematise!! dargestellt ist, kann von der Art sein, wie sie in Pisher Governor Company's Bulletin P-4B, Pig. 34, Type 25OO-249V erläutert ist.

Wie in Pig. 1 und 1a angegeben, wird die Kontrollvorrichtung durch einen, zylindrischen senkrechten Schwimmer gesteuert, der locker in einem senkrechten Zylinder 35 mit offenem Ende arbeitet. Dieser wird durch Stützen 36 innerhalb der Unterlaufauffangkammer gehalten. Das obere Ende des senkrechten Schwimmers ist über eine Gelenkverbindung mit einem Torsionsarm 38 verbunden, der an die Torsionsstange 39 angesetzt ist. Infolgedessen werden selbst kleine Änderungen im Grenzflächenniveau, die auf den Schwimmer einwirken, durch einen im Vorrichtungskasten 40 enthaltenen Hechanismus, der von der Torsionsstange 39 betätigt wird, registriert. Geeignete elektrische oder pneumatische Relaisübertragungseinriehtungen können beispielsweise verwendet werden, um das Austragventil entsprechend zu betätigen und Schlamm, soweit erforderlich, aus dem System zu entfernen.

Eine Anzahl von ventilgesteuerten Wasserzufuhranschlüs3en 41 ist am Boden der Unterlaufauffangkammer vorgesehen, so dass Spulwasser zur Erleichterung des Abzuges der Peststoffe zugelassen oder Ergänzungswasser eingeführt werden kann, wenn der Wasserspiegel, d.h. die Grenzfläche zu tief

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fällt bzw. wenn Wasser in nicht ausreichender Menge im Öl sur Verfügung steht, um das Entweichen von Öl zusammen mit dem i'eststoffaustrag zu vermeiden.

Zur Anzeige der Drücke am Einlass- und Auslassende der Zykloneinheit sind Manometer 42 und 43 vorgesehen. Der Druckunterschied zwischen Zulaufsuspension und abgetrennter Flüssigkeit stellt die Energie dar, die zur Aufrechterhaltung des freien Wirbels im Zyklonbetrieb erforderlich ist. Ein anderes Manometer 44 zeigt den Druck in der Unterlaufauffangkammer an. Ein Ablassanschluss 45 auf der Oberseite der Unterlauf auf fangkammer kann durch ein Ventil geschlossen und geöffnet werden, um Gas oder Luft abzublasen, die mitgerissen worden sein kann.

Wenn beispielsweise der Hydrozyklon zur Entwässerung und Entsandung von Rohöl o.dgl. verwendet wird, kann es notwendig sein, das abgetrennte Öl gegen einen Leitungsdruck in der Grössenordnung von 70 kg/cm und gegebenenfalls höher auszutragen. Demgemäss wird das Rohöl in die Wirbelkammer mit einem noch höheren Druck.eingepumpt, der mindestens ausreicht, um die zur Aufrechterhalten des Zyklonbetriebes erforderliche zusätzliche Energie zu liefern. Die zylindrische Behältergestalt gemäss der Erfindung, die den äusseren Umfang der HydroZykloneinheit darstellt, lässt sich leicht so bauen, dass sie diesen Drücken widersteht. Die kegelige Wirbelkammer im Innernist dagegen spannungsfrei und kann wiederum mit geringen Kosten und leichtem Gewicht, z.B. aus verhältnismässig dünnem Metallblech oder sonstigem geeigneten Material, gefertigt werden.

Angenommen, dass in der Zyklonanlage nach Pig. 1 *. Rohöl entwässert und.entsandet werden soll, wird dieses Rohöl mit dem erforderlichen hohen Druck in die Wirbelkammer der Anlage eingepumpt, um darin den freien Wirbel aufrechtzuerhal— ten, der das Wasser und die Feststoffe während der Wanderung längs der Kegelwand zum Apexaustrag in der allgemeinen Richtung'

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der Pfeile A-1 voneinander trennt, während das abgetrennte öl, das kontinuierlich in den Kern des V/irbels verdrängt wird, sich zwangläufig in entgegengesetzter Richtung und durch den Yfirbelsucher zur Oberlaufauffangkammer und schliesclich gegen den Druck der Ölleitung bewegt, an die die Zyliloneiülieit angeschlossen ist«,

Wasser und feststoffe werden kontinuierlich seitlich tangential au3 dem Ausflussrohr 15 vorsugsweise in waagerechter Sichtung, wie in Pig. 3 und 3a angedeutet, ausgeschleudert. Dadurch werden Rühreffekte auf die Feststoffe mit der Wirkung einer Gravitation und Ansammlung am Boden der iiaramer auf ein Mindestmass herabgesetzt, und es ergibt sich an der Oberseite eine klare Flüssigkeitszone, aus der klares Öl in die Rührfahrleitung 32 eintreten kann. In der Zwischenzeit wird der Grenz~ flächenspiegel innerhalb entsprechender oberer und unterer Grenzen vorzugsweise mit Hilfe einer Kontrolleinrichtung gehalten, die von der oben beispielsweise erwähnten Art sein kann.

Die Druckhydrozykloneinheit nach der Erfindung lässt sich leicht selbst unterhalten, so dass sie wirkungsmässig an ein Ölleitungsdrucksystem angeschlossen v/erden kann.

Bei den Ausführungsformen nach Fig. 4 bis 8 ist der Hydrozyklon mit senkrechter Achse angeordnet und unterscheidet sich auch sonst gegenüber dem Beispiel der Fig. 1 hinsichtlich des Aufbaues der Druckbehälterkonstruktion und verschiedener Leitungsanordnungen, durch die überschüssige Flüssigkeit oder öl in die Wirbelkammer zurückführbar ist.

Demgemäss weist der senkrechte Behälter einen durchgehenden langen Zylindermantel 46 auf, der durch die Dome 4oa und 46b, die vorzugsweise an den Mantel angeschweisst sind, abgeschlossen ist. Innerhalb des Mantels befindet sich koaxial hierzu eine kegelförmige Wirbelkammer 47, deren weites Ende am Umfang bei 48 an den Zylindermantel angeschweisst oder in sonstiger Weise befestigt ist. Diese Verbindungsstelle liegt in geeignetem Abstand von den beiden Behälterenden und bestimmt

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dadurch die komplementären Abschnitte 49 und 50 des Behält^--~ aufbaues. Im übrigen ist dieses konische ^rüeil im wecentliehen ähnlich zu demjenigen der I¹Ig-. 1 . Z.B. ist das verjüngte Ende mit dem zylindrischen Austragestatsen 13 ' der Abschlussplatte 14' und dem seitlich tangential gerichteten Hündungsstück 15' versehen.

Der Abschnitt 49 des Behälters stellt somit riie Unterlaufauffangkammer 18' dar. Der komplementäre Behälterabschnitt 50 stellt den zylindrischen Teil des eigentlichen HydroZyklons mit lern w'irb el sticher 25^f und der ringförmigen Trennwand 24' dar, die die Wirbelkammer 26^f und die Üb erlauf auf fangkanimer 3''' gegeneinander abgrenzt. Aach hier sind wieder ein Einlassstut5en. 28' und ein Auslasstutsen 31'' für den Einlauf der su behandelnden. Suspension tui-ter Druck und deia Austrag abgetrennter ,Flüssigkeit gegen einen entsprechenden I¹Orderdrück vorhanden. .Ferner finden sich νάed.er verschiedene Manometer 42 ·, 43' und 44 S sov.^rie eine ventilgesteuerte Abblas verbindung 45' -aid ein Anschluss 41 · für !frischwasser.

60 Eine Flüssigkeitsrückführleitung, die aum Apex der

Wirbelkammer führt, hat im allgemeinen U-förmige Gestalt mit einem langen senkrechten Schenkel 61, der in den"oberen klaren flüssigkeit sb ereich der Unt erlauf auf farigkammer reicht, und einen beträchtlich kürzeren senkrechten Schenkel 62, der durcli die Abschlussplatte 14^f eine Strecke in den Austragsstutzen 13* ragt. Es ist also ersichtlich, dass die Unt erlauf auf fangkamrn er dicht um den Kegel angeordnet ist und nicht nur einen Behälter mit den erforderlichen Eigenschaften für die Aufnahme hohen Druckes darstellt, sondern auch am breiten Ende des Kegels eine hochliegende Abzugsstelle für die vorzugsweise aus einer klaren IPlüssigkeitszone zurückzuführende flüssigkeit bietet.

Wenn Rohöl zerlegt werden soll, wird wiederum die öl-Wassergrenzfläche auf einer geeigneten Höhe in einem kurzen Abstand unterhalb der !"lüssigkeitsabzugsstelle oder des oberen Indes des langen Schenkels des Rückführrohres 60 gehalten.

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Ια Pig. 5 ist/ abgebrochen der untere Teil -üs-r senkrechten Anlage dargestellt« Eine Flüssigkeitsrirjkfülirleitung in Foria eine3 Rohrsystems 53 führt in den eingeschnürten Seil der Wirbelkammer, liegt aber teilweise ausserhalb der Unterlaufauffangkammer und. damit ausserhalb des Druckbehälters,

Das Rohrsystem 63 besitzt einen aufragenden Rohrabschnitt 63a, der an seinem oberen Ende durch die Behälterwand geht und mit dem oberen Bereich der Unterlaufauffangkammer in Verbindung steht, und an sein-em unteren Ende einen Rohrabschnitt 63b mit einem waagerechten Teil 63c, einem krümmer 63d

besilzt. und einem kurzen aufwärts gerichteten Endschenkel o3<"/ -Bei lieser Ausführungsform ragt der kurze Schenkel 63e nach oben durch eine Prallplatte 64 o.dgl., die im Abstand vom offenen Ende eines zylindrischen Austragsstut£i.ens 65 am eingeschnürten Ende des Kegels 65a angebracht ist. -lese Prallplatte wird durch Konsolen 66 gehalten. Der aufrechte Rohrabschnitt 63a hat ein Ventil 67, das zur Steuerung der durch dieses Rohr gehenden FlUssigkeitsmenge dient. Dieses Rohrsystem 63 besitst auch einen Anschluss 68 für Spülwasser, der beispielsweise mit einem Ventil C] verschlossen werden kann und zum Durchspülen des Rohrabsclinittes 63b dient. Ein Rückführleitungssystem entsprechend im wesentlichen der fig. 5 ist natürlich auch bei anderen Ausführungsformen, beispielsweise denjenigen der Pig. 1 und 4 anwendbar.

üiach Fig. 5 ist der Austrag des Unterlaufmaterials aus der Apexdüse abwärts gegen die quer liegende Prallplatte 64 gerichtet, die das Material radial im wesentlichen in allen Richtungen ablenkt, wie durch die Pfeile A-4 angedeutet ist.

Pig. 6 zeigt in einem Bruchstück eine Abwandlung gegenüber Pig. 5 hinsichtlich der Leitungsmittel für die Rückführung der Flüssigkeit aus der Unterlaufauffangkammer radial in den Kegel. Bei dieser Ausfuhrungsform wird wiederum das Unterlaufmaterial radial in allen Richtungen durch eine Prallplatte 64' abgelenkt, aber es ist Vorsorge dafür getroffen, dass Flüssigkeit aus der Auffangkammer 18b axial in die Wirbel-

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kamiiier durch, einen zentrisch angeordneten Durchgang in der Prallplatte zurückkehren kann. Dargestellt ist zwar nur ein einfaches Loch 70, aber dieser Durchgang kann auch aus einem geraden Rohrstück bestehen, das von dem zentrisehen Prallplattenloch auf eine Strecke in den Austragestutzen 65' hineinragt. Während ferner die Prallplatte querliegend, d.h. unter einem rechten Winkel zur Zyklonachse, dargestellt ist und infolgedessen der Unterlaufaustrag in allen Richtungen, wie durch Pfeile A-5 dargestellt, radial austritt, kann natürlich die Prallplatte oder ein ähnliches Einbauteil auch eti\^ras gegen die "Waagerechte geneigt sein, um so eine grössere Menge Unterlaufmaterial in eier einen Richtung als in der anderen je nach dem lieigungsgrade,der einstellbar sein kann, austreten zu lassen.

Eine andere Apexaustraganordnung zeigt die Ausführungsform nach Fig. 7 und S₅ bei der der Austragsstutzen 71 des Kegels einen seitlich gerichteten tangentialen Austragansatz 72 und eine zentrisch angeordnete Flüssigkeitsrückführöffriung 73 in der Stirnplatte 74 des Stutzens besitzt. Diese Konstruktion ist zwar in Verbindung mit der senkrecht angeordneten Hydrozyklonanlage dargestellt, sie ist aber auch auf solche anwendbar,, die nicht senkrecht angeordnet sind.

In Fig. 9 ähnelt der senkrecht angeordnete Zyklon der in Fig. 4, 5 und 6 dargestellten Vorrichtung. Im besonde- Ten besitzt die Konstruktion des Apexaustrages, wie in Fig. und 6 eine Prallplatte 75 in Abstand vom Ende des Austragstutzens 76, die sich quer zur Zyklonachse erstreckt. Die Prallplatte wird mittels Konsolen 77 gehalten. Es besteht jedoch ein Unterschied insofern, als die Flüssigkeitsrückführung _v nicht durch die Mitte der Prallplatte oder axial in das verjüngte Ende der Wirbelkammer erfolgt, sondern durch eine aussen liegende Einrichtung, die eine Überführungsverbindung zwi- · sehen dem oberen Bereich der Unterlaufauffangkammer und dem Zulauf für die in die Anlage ,einfliessende Suspension herstellt. Demgemäss- fliesst die Rücklaufflüssigkeit durch eine Leitung

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aus der Auffangkammer zu einer Einschnürung oder einer ITiederdruckstelle eines venturiartigen Fliessabsehnitbes oder einer Venturidüse 80, die im Fluss der einlaufenden Suspension am Eintritt in den Einlasstutzen 79 liegt, der in die Wirbelkammer führt.

Der Ansaugeffekfc der Venturivorrichtung überwindet den Druckunterschied zwischen der flüssigkeit in der Unterlaufauffangkammer und der zufliessenden Suspension, die mit dem erforderlichen Betriebsdruck in die Anlage eingepumpt. v/ir3. Somit ergibt sich eine Einwegverbindung. Ausserdem besitzt die Rückführleitung 78 ein Ventil 81, mittels dessen sich die so zurückkehrende Flüssigkeitsmenge zur nochmaligen Behandlung in der Wirbelkammer steuern lässt.

Es ist ersichtlich, dass im .Falle der erwähnten Trennung von Rohöl bei den verschiedenen Ausfuhrungsformen der Erfindung der Grenzflächenspiegel auf einem geeigneten sicheren Abstand unterhalb der Abzugsstelle, d.h. unterhalb des Spiegels gehalten werden soll, auf dem klare Flüssigkeit oder öl in die Rückführleitung o.dgl. eintritt. Bei den Anordnungen nach Fig. 6 und 7 soll also die Grenzfläche entsprechend unterhalb der Prallplatte 64* bzw. unterhalb der Stirnplatte 74 liegen, während gemäss Pig. I, 4 und 5 der Grenzflächenspiegel nur genügend unterhalb der entsprechenden hochliegenden Stellen der Rückführleitung zu liegen braucht, um einen Kurzschluss von abgetrenntem Wasser und Peststoff zu verhindern, aber der Spiegel soll nicht so tief liegen, um ein Entweichen von öl zu gestatten, wenn abgetrennte Peststoffe aus der Auffangkammer abgezogen werden. Im allgemeinen wird jedoch eine solche"Anordnung bevorzugt, bei der die Rückführflüssigkeit aus einem klaren Flüssigkeitsbereich in der Unterlaufauffangkammer in Abstand von der Feststoffsammelzone darin stammt.

Wenn eine wirksame Feststoffabtrennung, z.B. in der Auffangkammer, erzielbar ist, kann Flüssigkeit aus dem klaren ilüssigkeitsbereich in die abgetrennte Flüssigkeit zurückkehren gelassen werden, die von dem Wirbelsucher kommt.

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Soweit ferner die Apexaustrageinrichtung des Keg?" ~ beispielsweise ähnlich der Ausführungsfors. in Pig. β Ist, kann ein Satz vor,. Leitplatten oder Hügeln im wesentlichem im Abstand sv/i sehen, dein Stutzen 65^f und der Prallplatte 64* vorgesehen seia, so dass deren Flachen ungefähr parallel zur Zyklonii.Ghse liegen und so den Strudel des Apexaustrags absorbieren, um die Feststoffe unter Schwerkraft sum Boden der Auffangkammer sinken, ru lassen. jJiese Leitbleche können kurL vor der ?fä.nd der Auffangkammer enden,oder ihre Enden können au ier Kammerwand angeseist sein, um so die Kegellvonstrukbioii zu versteifen. Die Plüsgel können im wesentlichen radial gerichtet

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odei· auch gekrümmt sein.

Es versteht sich, -Iu^ü einzelne oder aiich mehrere der vorstehend "beschriebe:..".- Bauteile wertvolle Anwendung bei anderen Hydrozyklcntype^ finden können, die von den oben beschriebenen Konstrulvt:" Diien abweich>.ü.

Obgleich ferner die Erfindung an einem Hydrozyklon zur Abtrennung von Feststoff^n uas einer Suspension gegen einen verhältnismässig hohoi Förderdruck erläutert worden ist, ist die Erfindung nicht ώί die dargestellten Einzelheiten beschränkt, sondern e·· :'^rnnen verschiedene Abwandlungen hinsichtlich Konstrukt.it.α und Betriebsweise vorgenommen werdeii_s ohne vom Wesen 'dev Erfindung abzuweichen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Hydroaykloneinrichtung zur Trennung von Rohmischungen in Überlauf und Unterlauf mit einem im wesentlichen
   kegeligen Wirbelteil mit weitem Einlaufende und engem Unterlaufaustragende sowie einer quer liegenden liingwand am weiten
   Ende des Wirbolteils, welche "lie Wirbelkammer begrenzt und
   einen rohrförmigen Wirbelsucher trägt, der koaxial in den Wirbelteil reicht, so dass eine ringförmige Einlasszone um den
   Wirbelsucher gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass einfi
   Oberlaufauffangkammer durch den Wirbelsucher iait dem Inneren
   des Wirbelteiles kommuniziert, eine geschlossene Unterlaufauffangkammer mindestens das verjüngte Ende des Wirbelteil;?
   angibt, eine Einführung für liohmischung in. die Einlauf zone,
   3in Abzug für Unt er lauf material aus der Unterlaufauffangkamnier r.nd ein Atistrag für Oberlauf aus der Oberlauf auf faagkammer
   vorgesehen sind.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Leitungseinrichtungen zur Suruckführung von !Flüssigkeit aus der Unterlaufauffangkammer in die Wirbelkammer.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Rohr, das sich vom verjüngten Endteil der Wirbelkammer bis in die Unterlaufauffangkammer erstreckt.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Rohr, das sich von dem verjüngten Endteil der Wirbelkammer zum Teil aussen liegend von der Unterlaufauffangkammer erstreckt,

   5. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Rohr, das vom verjüngten Endteil der Wirbelkammer zum Teil ausserhalb der Auffangkammer verläuft und ausserdem ein JTlussregelventil im aussen liegenden Rohrteil besitzt.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine Regel einrichtung zur Einführung von Wasser in das
   Rohr auf der Abstromseite des Flussregelventiles.

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   7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die RUckfuhrleitung flüssigkeit in die Roheinlasszone des Hydro Zyklons "befördert und eine ÜTaerführungseinrichtung zur Überwindung einer Druckdifferenz zwischen Unterlaufauffangkasuner und Roheinlasszone "besitzt,

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Venturieinschnürung in der Roheinlassleitung und eine Rohrverbindung zwischen der Unterlaufauffangkammer und der V entur i e iris chnärung.

   9· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der -verjüngte Endteil mit einem zylindrischen Abschlusstutsen ausgebildet ist, der eine querliegende Platte mit sentrischem Durchgang für die Rückführung von llüssigkeit aus der Unterlaufauffangkammer in die Wirbelkammer aufweist.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der verjüngte Endteil mit einem zylindrischen Stutzen und einer Absehlussquerplatte ausgebildet ist, die einen zentrisch angeordneten Durchgang für die Rückführung von Flüssigkeit aus der ünterlaufaustragkammer in. die Wirbelkammer besitzt, während der zylindrische Stutzen eine seitlich gerichtete tangentiale Austragöffnung, aufweist.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am verjüngten.Kegelteil ein tangentialer Auslass für den Unterlauf vorgesehen ist.

   12." Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der verjüngte Endteil einen Auslass zur Abführung des Unterlaufs in mindestens einer Seitenrichtung besitzt.

   1\5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirbelteil von einem koaxialen zylindrischen Behälter umschlossen ist, der an- seinem Umfang mit dem weiten Ende des Wirbelteiles verbunden ist und dessen eines Ende zusammen mit dem Wirbelabschnitt die Unterlaufauffangkammer, dessen ■

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   anderes Ende mit der ringförmigen <4uerwand und mit dem Wirbelsucher die ringförmige Einlaufsone und die Überlaufauffangkammer "bildet.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirbelteil eine beträchtlich dünnere Wandstärke besitzt als der umgebende Teil des Behäl¹ -s.

   15. Vorrichtung nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, dass das weite Ende des Wirbelteilö an die "Jmfangswand des Behälters angeschweisst ist.

   16. Vorrichtung nach Anspruch '..:, gekennzeichnet durch eine Flanschverbindung zwischen den beiden Behälterendabschnitten, die das weite Ende des Wirbelteiles trägt.

   17. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Anzeigevorrichtung für die I¹IuSsig-Plüssiggretisflache, die mit der Unterlaufaustragkammer zusammenwirkt,und die Grenzfläche zwischen einer leichteren und einer schwereren fflüssigkeitszone auf einem vorbestimmten Spiegel hält.

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