DE1918855A1 - Zentrifugalkraftklassierer - Google Patents

Description

Österreichisch-Amerikanische Magnesit Aktiengesellschaft in RadLenthein / Kämt en, Österreich.

Zentrifugalkraftklassierer.

Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalkraftklassierer zum Trennen eines in einem flüssigen Medium suspendierten Körnungsgemisches bzw. einer Trübe in einen Grobkornanteil und einen Feinkornanteil.

Beim Klassieren einer Trübe in einem Zentrifugalkraftklassierer wird die Trübe üblicherweise aus einem Hochbehälter oder mittels einer Pumpe mit einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit durch eine Aufgabeöffnung in das Gehäuse des Zentrifugalkraftklassierers tangential eingeführt und darin in kreisende Bewegung versetzt. Durch die dabei auftretende Zentrifugalkraft wird in der von der Aufgabeöffnung in Richtung zu einem in einem Unterlauf des Gehäuses angeordneten Auslaß strömenden Trübe zunehmend eine Trennung der Fest- bzw. Flüssigphasen hervorgerufen. Hiebei unterliegen von den in der Trübe suspendierten Feststoffteilchen die schwereren bzw. gröberen Körnungen einer stärkeren Zentrifugalkraftwirkung als die leichteren bzw. feineren Körnungen;

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dadurch gelangen in der wendelförmig zum Unterlauf strömenden Trübe fortschreitend die groben Körnungen in den äußeren Teil der Trübe, und in den der Achse des Zentrifugalklassierers zunehmend näher gelegenen Teilen der Trübe sind Feststoffteilchen mit fortschreitend kleineren Korngrößen enthalten.

Der Unterlauf hat eine Auslaßöffnung mit einer kleineren Durchlaßweite als die Aufgabeöffnung und läßt in einem bestimmten Zeitabschnitt nur einen an der Gehäusewand des Zentrifugalkraftklassierers entlangströmenden Teil der Trübe, der Teilchen über einer bestimmten Korngröße enthält, abfließen. Der radial innere Teil der Trübe, der die feineren Peststoffteilchen unter dieser Grenskorn- oder Trennkorngröße enthält, wird zur Achse des Zentrifugslkraftklasaierers hin abgelenkt und bildet eine noch teilweise wendeiförmige Strömung, die axial zu einem Über lauf rerläuft, durch den der das Peinkorn enthaltende Teil der Trübe abläuft.

Bei den bisher bekennten Zentrifugalkraftklassierern für Körnungegemiache bsw. Trüben konnte nun die Trennschärfe nicht bis su einem beliebig hohen Grad gesteigert werden, weil einerseits feinkörnige Peststoffteilchen von grobem Korn in die äußere Schicht der Trübe mitgerissen werden können oder, wenn sie an Grobkomteilchen anheften oder miteinander grobkörnig· Agglomerate bilden, durch die Zentrifugalkraft wie grobe Körnungen in dl· äußere Schicht der Trüb· gelangen, und anderseits grobe Körnungen, su deren Einlagerung in der äußeren Schicht

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kein Raue, mehr vorhanden ist, in die innere Schicht befördert werden können« Im ersten Fall wird mit dem durch den Unterlauf abströmenden Teil mit dem Grobkorngut auch eine mehr oder weniger große Menge an Feingut als Fehlkornanteil abgeführt und im zweiten Fall strömt mit dem Feingut ein mehr oder weniger großer Teil des grobkörnigen Gutes durch den Überlauf als Fehlkornanteil ab, wodurch die Trennschärfe stark verschlechtert wird.

Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, die Trennschärfe eines Zentrifugalkraftklassierers zum Trennen eines in einem

flüssigen Medium suspendierten Körnungsgemisches bzw· einer Trübe in einen Grobkornanteil und einen Feinkornanteil zu erhöhen und dadurch bei solchen Klassierern den Klassiereffekt wesentlich, zu verbessern*

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in eines Zentrifugalklaaeierer sub Trennen einer tangential eingeführten. Trübe la einen Grobkornanteil und einen Feinkornanteil in eines bestimmten Bereich zusätzlich Strömungen erzeugt werden. Demnach iet der Zentrifugalkraftklassierer gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in einem in der Zone zwischen einer Ausgabeöffnung für die Trübe und einem zur Abfuhr des das grobkörnige Gut enthaltenden Anteils dienenden Unterlauf liegenden Abschnitt, in dem bereite eine durch die Zentrifugalkraft hervorgerufene Trennung der fest- bzw. Flüssigphasen auftritt j quer'zur Achse des Zentrifugalkraftklassierere verlaufende Wasserzuläufe angeordnet sind·

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Das durch die <7asserzuläufe in den Zentrifugalkraftklassierer einströmende Wasser erzeugt in der Zone des Einströmens Aufstrom-Turbulenzschwellen· In diesen Turbulenzschwellen werden durch das Zentripetalstromwasser Feinkornteilchen, die in die entlang der Gehausewand strömende Schicht gelangt sind, in £er gegenseitige Relativbewegungen der Feststoffteilchen infolge der sehr hohen Dichte in diesem Bereich der Trübe nur in unbedeutendem Ausmaß oder gar nicht möglich sind, von größeren Körnungen, an denen sie anhaften, oder von denen sie in die äußere Schicht, mitgerissen worden sind, getrennt« Die auf diese Weise abgetrennten Teilchen werden in eine radial weiter innen liegende Zone mit geringerer Trübedichte befördert· Daduroh wird sowohl in dem durch den Unterlauf abströmenden Grobkornanteil als auch in dem durch den Überlauf abgelaufenen Feinkornanteil der Fehlkornanteil so stark herabgesetzt, daß die Trennscharfe im Vergleich su den bekannten Zentrifugalkraftklaasierern bis su 30 % erhöht wird·

Eine besonders günstige Wirkung der Zentripetaletrom-Turbulenischwellen kann ersielt werden', wenn die tfassersuläufe Im «weiten oder dritten Viertel, vorzugsweise Im dritten Viertel, des sich von der Aufgabe öffnung bis sum Unterlauf erstreckenden Bereiches des Zentrifugalkraftklasslerers angeordnet sind· Die Waeserzul&ufe sind vorzugsweise radial nach innen gerichtet und gleichmäßig über eine ringförmige Umfangssone verteilt angeordnet.

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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist an der Innenseite der Wand des Gehäuses des Zentrifugalkraftklassierers zu-Bindest an den Mündungsöffnungen der Wasserzuläufe ein Belag angeordnet, der aus einem elastischen Material, wie Kunststoff oder Gummi, besteht und über den llündungaöffnungen Einschnitte für den Eintritt des zulaufenden V/aasera aufweist. Durch dies« Maßnahme wird ein Eindringen von Festatoff teilchen in die ffaasersuläufe und eine dadurch bewirkte Behinderung der iYasaeriufuhr vermieden.

Bei einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Zentrifugal* kraftklassierer ist es wichtig, daß der Y/aeserzulauf bereite vor der Inbetriebnahme des Klassierers geöffnet wird und während des Betriebes der Wasserdruck in der Zuleitung höher als der durch die Zentrifugalkraft hervorgerufene Gegendruck der -

Trübe eingeregelt wird· Diese Verfahrensmaßnahmen bilden gleioh-

, \ * '.Liz falle einen Gegenstand der Erfindung· --ψ;]

Die Erfindung wird nachfolgend unter Beiugnehae auf ein "*' als CLaaeiersyklon ausgebildetes Ausführungabeiapiel eines ' Zentrifugalkraftklassierers näher erläutert. In der Zeichnung ist in Pig. 1 dieser Zentrifugalkraftklassierer im Axialaohnitb dargestellt, Fig. 2 ist ein Querschnitt nach dar Linie II-II in Fig. 1, und die Pig. 3 und 4 zeigen in größerem Maßstab dan in Fig. 1 mit A bezeichneten Abschnitt des Zentrifugalkraftklassierera im Axialsöhnitt nach der Linie IXI-III in Fig, 4 bzw, im Querschnitt naeh der Linie IV-IV in. Flg. 5»

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Der in dor Zeichnung veranschaulichte Zentrifugalkraft- . klassierer weist einen zylindrischen Kopfteil 1 auf, in desaen Seitenwand eine für die Zufuhr dos zu klassierenden, in einer Flüssigkeit enthaltenen Körnungogemisches bzw, einer !rübe dienende AufgabeÖffming 2 vorgesehen ist, an der eine Zufuhrleitung 3 tangential In den Kopfteil 1 mündet. An den !zylindrischen Kopfteil 1 schließt unten ein kegelförmig verjüngter Teil 4 an, der zu einem Unterlauf 5 führt. In den Kopfteil 1 ragt ein koaxial mit ihn angeordneter überlauf 6 hinein·

Die Trübe wird mit einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit durch die Aufgabeöffnung 2 tangential in den Kopfteil 1 ges Zentrifugalkraftklaeaierers eingeführt und dadurch in kreisende Bewegung vei'se tzt_t vrobei sie in einer wendeiförmigen Strömung 7 (primärer Wirbel) entlang der Kegelwand des verjüngten Teiles 4 nach unten zum Unterlauf 5 wandert· Dieser Unterlauf 5 hat eine begrenzte DurchlaBveite, duroh die das eingedickte Qrobkorn ausfließt. Der Hauptteil der Trübe wird radial naoh innen in Richtung zur Achse des Zentrlfugalkr&ftklaselerars hin abgelenkt und in teilweise noch wendelföralger, jedoch nach oben gariohteter Strömung 8 (Hekundär-Wlrbel) *ua Überlauf 6 geführt und durch dieοen naoh außen geleitet·

In der benagten Trübe ist jedes in ihr suspendierte Pesta to ff teilchen einar Zentrifugalkraft unterworfen, die uiiso ßer 1st und bai der Ph aa on trennung das Tauchen uaao stSrka und weiter radial nach außen drückt* ja schwerer bsw* maaaa*

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BAD QRfGlNAL

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reicher es ist. Infolgedessen gelangen die .schwereren und damit normalerweise über einem bestimmten Grenzmaß, der Trennkorngröße, liegenden Körnungen in den entlang der Wand dee Teiles 4 wendelförmig nach unten zu dem im Unterlauf 5 angeordne- ■ ten Auslaß für den Grobkornanteil strömenden Teil 7 der Trübe; dit Körnungen mit einer unter der Trennkorngröße liegenden Größe bleiben in dem radial nach innen abgelenkten Teil der trübe, der la teilweise noch, wendelförolgem und nach oben sum überlauf 6 gerichtetem Sekundär-yirbel 8 geführt wird..

Zur Herabsetzung der bei den bekannten. Zentrifugalkraft-» klassiere» unvermeidbaren Fehlkornanteile in dem durch den Unterlauf 5 abgeführten Grobkornanteil und in dem durch den ' überlauf 6 abgezogenen Peingutanteil der Trübe sind gemäß der Erfindung in einem in der Zone L zwischen der Aufgabeöffnung 2 und dem Unterlauf 5 liegenden Absohnitt Wasserzuläufe 9 angeordnet· Beim dargestellten Ausftihrungsbeiepi^ "b®, . -Itn sioh diese Wassertul&ufe im dritten Viertel L3 diaaer Zo^. bereits eine durch die Zentrifugalkraft herrorgexofene Trennung der Fest- bsw. Flüssigphasen auftritt· Die Wassersullufe 9 rerlaufen quer but Achse X-X des Zentrifugalkraft^aasierers und sind «weckmäßig radial n&oh innen gerichtet, wobei ihre Mündungen 10 an gleichmäßig über den Umfang einer Eingsone rerteilten Stellen liegen·

Durch das an den Mündungen 10 der Waeserzuläufe 9 einströmende Wasser 11 werden Zentripetaletrom-Turbulenzschwellen er-

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BAD ORIGINAL

zeugt, durch die in der bereits weiter oben beschriebenen Weise der Fehlkomanteil des Grobkorngutes und des Feingutes stark herabgesetzt und die Trennschärfe beträchtlich erhöht wird.

Die Wasserzulaufe 9 sind an eine Ringleitung 12 angeschlossen, mit der eine Wacserxuleitung 13 verbunden ist, die mit •inen Druckmesser 14 und einem Hegelventil 15 versehen let.

Das Gehäuse des ZentrifugalkraftklasBierere ist an der Innenseite der Wand des verjüngten Teiles 4- mit einem aus elastischem Material bestehenden Schutsbelag 16 versehen, der an den Mündungen 10 der Wasserzuläufe 9 Einschnitte 17 aufweist, die sich bei überdruck des zulaufenden Wassers in der Art von selbstschließenden Rückschlagklappen nach innen öffnen· Durch diese Ausbildung wird ein Eindringen von Feststoffteilchen in die Wasserzuläufe verhindert und die Abnützung und der Ver-•chleifl an den UündungsÖffnungen 10 der Waseersul&ufe 9 durch feststoffteilchen weitgehend vermieden·

Die Erfindung ist nicht auf die beispielsweise dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann Ik Hahnen des SchutSUKfenges noch verschiedenartig abgewandelt werden·

Abschließend kann erwähnt werden, daß Kl as öler einrichtungen, in welchen die zu klassierenden Stoffe der Einwirkung der Zentrifugalkraft und von zusätzlich erzeugten Strömungen unterworfen werden, an sich bereits bekannt sind. In diesen bekannten Klassiereinrichtungen wird jedoch die Zentrifugalkraft nicht durch ein tangentiales Einführen einer Trübe unter Druck her-

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vorgerufen, sondern die Trübe wird drucklos» frei fallend, koaxial batw. annähernd koaxial in die Einrichtung eingebracht und dann der Einwirkung eine» durch ein mechanisches Rührwerk er», zeugten Zentrifugalkraftfeldes unterworfen, wobei gleichseitig durch in verschiedener Höhe ia unteren Teil der Einrichtung angeordnete Zuläufe Vmaser einatröaen gelaaven wizd· ·

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Claims (2)

A* Patentanspruch· x

1. Zentrifugalkraftklaeaierer sun Trennen «in·? ttsgea*

ti al eingeführten Trilb· in einen Grobkorcanteil und einen ?elakornanteil, dadurch gekennzeichnet, daß la einem in der Son· (L) zwiichen einer Abgabeöffnung (2) für die Trüb· und aur Abfuhr des das grobkörnige Gut enthaltenden Anteile dii den Unterlauf (5) liegenden Abschnitt (L2, L3), in dem bereits -eine durch die Zentrifugalkraft hervorgerufene Trennung der Pest- bzw. Plüssigphasen auftritt, quer zur Achse (X-X) dea Zentrifugalkraftklaseierers verlaufende Waaaersuläufe (9) angeordnet sind.

2. Zentrifugalkraftklaaaierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasaerzuläufe (9) i» zweiten oder dritten Viertel (L2 bzw. LJ), vorzugsweise Ib dritten Viertel (L3), des sich von der Aufgabeöffnung (2) bie zum Unterlauf (5) erstreckenden Bereichea (L) der Wandung dea verjüngten Teile* (4) des Zentrifugalkraftklasaierera angeordnet aind·

3·. Zentrifugalkraftklaaaierer nach Anspruch 1 oder 2, da« . durch gekennzeichnet, daß die Vsssersuläuf· (9) vorzugsweiee radial nach innen gerichtet und gleichmäßig über «in· ringförmige UmfangaaoxL· verteilt angeordnet sind*

4· Zentrifugalkraftklasiierer nach einem der Anspruch· ti bis 3t dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Wand

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(4) des Gehäuses des Zentrifugalkraftklassierers zumindest an den Mündungsöffnungen (10) der Wasserzuläufe (9) ein Belag (16) angeordnet ist, der aus einem elastischen Material, z.B. einem verschleißfesten, elastisch biegsamen Kunststoff oder Gummi/ besteht und über den Mündungsöffnungen Einschnitte (17) für den Eintritt des zulaufenden Wassers aufweist.

5· Verfahren zum Trennen einer Trübe in einen Grobkornanteil und einen Feinkornanteil in einem Zentrifugalkraftklaseierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bewegungsweg der Trübe quer zu deren Strömungsrichtung Wasser eingeführt und der Wasserzustrom vor dem Beginn der Zufuhr der Trübe freigegeben wird, und daß während der Bewegung der Trübe der Druck des züge führten Wassers höher als der durch Zentrifugalkraft erzeugte Gegendruck der Trübe eingeregelt wird.

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