DE1642903A1 - Cyclone for the separation of solid particles from a liquid or gaseous carrier medium - Google Patents

Cyclone for the separation of solid particles from a liquid or gaseous carrier medium

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Heiner Zinser
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08Vortex chamber constructions
    • B04C5/081Shapes or dimensions

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  • Geometry (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Description

Zyklon zum Abscheiden von Feststoffteilchen aus einem flüssigen oder gasförmigen Trägermedium Die Erfindung betrifft ein Zyklon zum Abscheiden von Feststoffteilchen aus einem flüssigen oder gasförmigen Trägermedium, bestehend aus einer-Wirbelkammer mit einem oberen zylindrischen und einem sich daran anschließenden unteren-konischen Teil, wobei im zylindrischen Teil mit dem Durchmesser D und der Länge LZ ein tangentialer Einlaß mit der öffnungsweite FE für das Rohmedium und axialem Auslaß mit der öffnungsweite Fü und der Tauchrohrlänge LT für das gereinigte Medium sowie am konischen Zyklonunterlauf der Länge LK eine vorzugsweise zentrale Austrittsdüse mit der öffnungsweite FU vorgesehen ist.Cyclone for separating solid particles from a liquid or gaseous carrier medium The invention relates to a cyclone for separating solid particles from a liquid or gaseous carrier medium, consisting of a vortex chamber with an upper cylindrical and an adjoining lower conical Part, whereby in the cylindrical part with the diameter D and the length LZ a tangential Inlet with the opening width FE for the raw medium and axial outlet with the opening width Fü and the immersion tube length LT for the cleaned medium as well as at the conical cyclone underflow the Length LK a preferably central outlet nozzle with the opening width FU is provided.

Zum Reinigen von Flüssigkeiten`, z. B. Kühlmitteln, die der Wiederverwendung zugeführt-werden, bedient man sich Filteranlagen, die z. B. aus Sedimentationsanlagen, Magnetabscheidern verschiedenster Bauarten, Bandfiltern oder Druckfiltern bestehen können. Alle diese Filteranlagen haben den Nachteil, daß die Schwebstoffe in den Sedimentationsanlagen verbleiben, oder der Schleifkörperabrieb in den Magnetabscheidern festgehalten wird und die Kühlschmiermittel durch die engporigen Filterelemente ausmagern. Man kennt auch zum Trennen feiner Schwebstoffe in Flüssigkeiten oder Gase sogenannte Zyklone. Hierbei handelt es sich um Zentrifugalabscheider, bei denen die in eine Wirbelkammer eingeleiteten Gas- oder Flüssigkeitsströme durch Zentrifugalkraft von den Schwebstoffen befreit werden, sei es, um das Trägermedium durch Absonderung der Staubteilchen einer Reinigung zu unterziehen, oder aber das abgeschiedene Staubgut einer Wiederverwendung zuzuführen.For cleaning liquids, e.g. B. Coolants that can be reused are fed, one uses filter systems that z. B. from sedimentation systems, Magnetic separators of various types, belt filters or pressure filters exist can. All these filter systems have the disadvantage that the suspended matter in the Sedimentation systems remain, or the abrasive debris in the magnetic separators is retained and the cooling lubricant through the narrow-pore filter elements emaciate. It is also known to separate fine suspended matter in liquids or Gases so-called cyclones. These are centrifugal separators where the gas or liquid flows introduced into a vortex chamber by centrifugal force to be freed from the suspended matter, be it to the carrier medium by excretion to subject the dust particles to a cleaning process, or the separated dust material to be recycled.

In einem Zyklon wird das zu reinigende Medium durch Druck tangential in ein zylindrisches, sich nach unten konisch verjüngenden Gehäuse eingeleitet und in diesem drallförmig in Rotation versetzt. Hierbei entsteht der sogenannte Primärwirbel, der sich entsprechend der Formgestaltung des Konusgehäuses stetig der an seiner Regelspitze vorgesehenen Austrittsdüse nähert. Infolge der Drosselwirkung der Unterlaufdüse bildet sich ein sogenannter Sekundär-Tirbel aus, dessen Fortpflanzungsrichtung derjenigen des Primärwirbels entgegengesetzt ist. Dieser Sekundärvirbel entweicht durch die für den Ausstrom des Reinmediums vorgesehene Oberlaufdüse. Während die Hauptmenge der Partikel bereits aus denn Primärwirbel an der glatten Konuswand ausgetragen und an dieser entlanggleitend durch die Unterlaufdüse abgeschieden wird, findet in dem nach oben gerichteten Sekundärwirbel eine Feinstabscheidung statt.In a cyclone, the medium to be cleaned becomes tangential through pressure introduced into a cylindrical housing which tapers conically downwards and in this twisted in rotation. This creates the so-called primary vortex, which corresponds to the shape of the cone housing steadily approaches the outlet nozzle provided at its control tip. As a result of the throttling effect the underflow nozzle forms a so-called secondary tirbel, its direction of propagation is opposite to that of the primary vortex. This secondary vortex escapes through the overflow nozzle provided for the outflow of the clean medium. While the Most of the particles have already been discharged from the primary vortex on the smooth cone wall and is deposited sliding along it through the underflow nozzle fine separation takes place in the upwardly directed secondary vortex.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zyklon zu schaffen, der einen sehr hohen Reinigungsgrad bei hoher Durchlaufleistung aufweist. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Öffnungen des Zyklons folgende Durchmesserverhältnisse aufweisen: In diesem Zusammenhang ist es besonders günstig, wenn der Zyklon folgende Abmessungen aufweist: LZ = 0,6 . D bis 1,5 . D LT = 1 . D bis 1,7 . D.The invention is based on the object of creating a cyclone which has a very high degree of cleaning with a high throughput. This object is achieved according to the invention in that the openings of the cyclone have the following diameter ratios: In this context, it is particularly advantageous if the cyclone has the following dimensions: LZ = 0.6. D to 1.5. D LT = 1. D to 1.7. D.

Die verwendeten Kennzeichen können der beigefügten Zeichnung entnommen werden, die einen Zyklon im schematischen Längsschnitt darstellt. Hierbei haben die verwendeten Bezeichnungen folgende Bedeutung: FE Einlaufquerschnitt F Ü. überlaufquerschnitt FU Unterlaufquerschnitt D Durchmesser des zylindrischen Gehäuses LZ Länge des Zyl. Gehäuses LT Länge des Tauchrohres LK Länge des Konusgehäuses Konuswinkel Es hat sich gezeigt, ds.ß bei Verwendungäer vorstehend angegebenen Abmessungen ideale Verhältnisse angetroffen werden und zwar hinsichtlich des Reinigungsgrads als auch der Durchlaufleistungr Mit den angegebenen MaPAen konnten Reinigungsgrade von nahezu 100 $ erreicht werden. Dieses dürfte insbesondere darauf zurückzuführen sein, daß im zylindrischen Teil des Zyklons die Feststoffteilchen an die Wandung geschleudert und dann der Austrittsöffnung des Unterlaufs stetig zugeführt werden, ohne daß sie in den Sekundärwirbel gelangen. Auch die Durchlaufleistung ist wesentlich erhöht, wie Messungen zu entnehmen ist. Versuche haben gezeigt, daß bei folgenden Werten optimale Verhältnisse gegeben sind: 20,8 cm 2 FÜ = 3,14 cm 2 FÜ = 015 cm 2 D = 6,5 am LZ = 8,5 cm LT = 5,5 cm j1 = 50 Der Hydrozyklon nach der Erfindung ist nicht nur zum Trennen von Feststoffen aus Flüssigkeiten oder Gasen geeignet, sondern auch zum Separieren von Feststoffteilchen verschiedener Größe und Gewicht.The symbols used can be taken from the attached drawing, which shows a cyclone in a schematic longitudinal section. The terms used have the following meaning: FE inlet cross-section F Ü. overflow cross-section FU underflow cross-section D diameter of the cylindrical housing LZ length of the cyl. Housing LT Length of the immersion tube LK Length of the conical housing Conical angle It has been shown that ideal conditions are encountered when using the dimensions given above, namely with regard to the degree of cleaning as well as the throughput. This is likely to be due in particular to the fact that in the cylindrical part of the cyclone the solid particles are thrown against the wall and then continuously fed to the outlet opening of the underflow without getting into the secondary vortex. The throughput is also significantly increased, as can be seen from measurements. Tests have shown that the following values give optimum conditions: 20.8 cm 2 FÜ = 3.14 cm 2 FÜ = 015 cm 2 D = 6.5 at LZ = 8.5 cm LT = 5.5 cm j1 = The hydrocyclone according to the invention is not only suitable for separating solids from liquids or gases, but also for separating solid particles of different sizes and weights.

Claims (1)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Zyklon zum Abscheiden von Feststoffteilchen aus einem flüssigen oder gasförmigen Trägermedium, bestehend aus einer Wirbelkammer mit einem oberen zylindrischen und einem sich daran anschließenden unteren konischen Teil, wobei im zylindrischen Teil mit dem Durchmesser D und der Länge LZ ein tangentialer Einlaß mit der Öffnungs- weite FE für das Rohmedium und axialem Auslaß mit der und der Tauchrohrlänge LT öffnungsweite F./für das gereinigte Medium sowie am
konischen Zyklonunterlauf der Länge LK eine vorzugsweise zentrale Austrittsdüse mit der Öffnungsweite FU vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen des Zyklons folgende Durchmesserverhältnisse aufweisen: 2. Zyklon nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Abmessungen: LZ - 0,6 . D bis 1,5 . D LT = 1 ` D bis 1,7 . D
P atentans p rü che 1. Cyclone for separating solid particles from a liquid or gaseous carrier medium, consisting of a vortex chamber with an upper cylindrical and an adjoining lower conical part, with a diameter D and length LZ in the cylindrical part tangential inlet with the opening wide FE for the raw medium and axial outlet with the and the immersion tube length LT opening width F./ for the cleaned medium as well as on
conical cyclone underflow of length LK, a preferably central outlet nozzle with opening width FU is provided, characterized in that the openings of the cyclone have the following diameter ratios: 2. Cyclone according to claim 1, characterized by the following dimensions: LZ - 0.6. D to 1.5 . D LT = 1 ` D to 1.7 . D.
DE19671642903 1967-04-11 1967-04-11 Cyclone for the separation of solid particles from a liquid or gaseous carrier medium Pending DE1642903A1 (en)

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