DE2032819A1

DE2032819A1 - Hydrozyklon

Info

Publication number: DE2032819A1
Application number: DE19702032819
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Loison, Robert Le Pecq (Frankreich)
Priority date: 1969-07-03
Filing date: 1970-07-02
Publication date: 1971-01-14
Also published as: US3724674A; GB1299429A; FR2051991A5

Description

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Robert LOISON, Le Pecq/Frankreich

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Hydrozyklon ·

Die Erfindung betrifft einen Hydrozyklon»

Um Peststoffteilchen oder Verunreinigungen aus einer Flüssig keit abzuscheiden, in der sie sich in Suspension befinden, sind HydroZyklone bekannt, die im wesentlichen aus zwei Elementen bestehen, nämlich einem konischen Gehäuse, das mit einer Eintritts düse für die zu behandelnde oder mit Teilehen beladene Flüssigkeit versehen ist, und einem Deckel₉ der" eine lustrlttsdüse "für die behandelte Flüssigkeit aufweist»

Die bekannten Hydrozyklone enthalten eipe Verbindungsebene, die unmittelbar in Berührung mit dom Primärwirbel der zu behandelnden Flüssigkeit steht; dies beeinträchtigt den Wirkungsgrad der Vorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe augrunde, diesen und weitere Nachteile der bekannten Hydrozyklone zu vermeiden.

Der erfindungsgemäße Hydrozyklon ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß ein Kopf eine Eintrittsdüee für die zu behandelnde Flüssigkeit, eine Austrittsdüse für die behandelte Flüssigkeit sowie eine Führungseinrichtung für die Flüssigkeit am Eintritt enthält und so ausgebildet ist, daß er Hydrozyklon-Gehäuse von unterschiedlicher Konizität und Form aufnehmen kann..

Es ergibt sich damit zunächst der Vorteil, daß der Kopf an unterschiedlichen, Hydrozyklongehäusen montiert werden kann. Er

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wird dabei zweckmäßig in den oberen Teil des Gehäuses eingesetzt und mit diesem verschweißt, so daß jede Verbindungsebene, die In direktem Kontakt mit dem PrlmSrwlrbel der mit Teilchen beladenen Flüssigkeit steht, vermieden wird.

Die Eintrittsdüse der Flüssigkeit Ist gegenüber einer horizontalen Ebene geneigt und setzt sich In einem spiralförmigen Kanal fort, so daß der Prlmärwlrbel gleich-am Anfang geführt wird» Man vermeldet auf diese Meise am Ende der ersten Umdrehung des Primärwirbeis das Aufeinandertreffen der mit Teilchen beladenen Flüssigkeit und der In. den Hydrozyklon eindringendenj, zu behandelnden

™ Flüssigkeit.

Dieser allen bisherigen Ejärozjklonen anhaftende Nachteil hat vor allem zur Folge^ daß öle linear© Geschwindigkeit des in den Hydrozyklon eintretenden Plilssiglceitsstrahles verringert wird «ad Turbulenzen erzeugt werde»» die die Ausbildung elnesdefinierten Prlmärwirbels

Durch die Innere Form des» Eißtrlttsätlse der zn behandelnden Flüssigkeit soll die Ausbildung eines Pliissigkelts Strahles mit streng rechteckigem Querschnitt sowie eine lineare Beschleunigung des zu behandelnden-Flüssigkeitsstrahles erzielt werden.

Es ist im übrigen bekannt* daß .sich bei den in einem Hydrozyklon abspielenden Vorgängen am Ende des Prlmärwirbels, der sich In der Austrittsdüse der Verunreinigungen befindet, ein Sekundärwirbel einstellt, der in seinem Zentrum einen kleinen an der Basis des Hydrozyklons angesaugten Luftwirbel aufweist»

Dieser Sekundärwirbel besteht aus nicht beladener Flüssigkeit, da die im Primärwirbel enthaltenen: Verunreinigungen zentrifugiert und durch die.untere Ausfcrltfcsdüse entfernt werden; das Zentrum des, Sekundärwirbels 1st. jedoch ssisr oberen Austrittsdüae der behandelten Flüssigkeit hin gerichtet.

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Der äußere Teil dieses Sekundärwirbels kann noch einige feststoffteilchen enthalten; wegen der Form des unteren Teiles der Austrittsdüse der behandelten Flüssigkeit wird der genannte äußere Teil des Sekundärwirbels durch den Primärwirbel wieder aufgenommen.

Del den bekannten Hydrozyklonen steht dieser äußere Teil des Sekundärwirbels in unbestimmter Weise in Berührung mit dem Anfang des Primärwirbels; dadurch werden neue Turbulenzen erzeugt, die die lineare Geschwindigkeit des Primärxtfirbels verringern.

Genää einen weiteren Ilerhmal des erfindungsgenäßen Hydrozyklons verwendet man eine gekrümmte Oberfläche, die die Austritts Jüseaer behandelten Flüssigkeit umgibt und den äußeren Teil des Sekundärwirbels in die Zirkulationsrichtung des Prinärwirbels bringt.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird der Wirkungsgrad des -liydro-zyklons verbessert, und es wird ferner der Verschleiß der verschiedenen Teile des Kydrozyklongeh'iuses stark verringert, der bei den bekannten Ausführungen auf anormalen Turbulenzen der nit Feststoffteilchen beladenen Flüssigkeit beruht.

Die ~enau definierte Ausbildung des Primärwirbels ermög- ^ licht ferner eine bessere Abführung der Feststoffteilchen, die von eier 'rrägerflüssigkeit getrennt werden müssen.

In Hinblick auf die Drehgeschwindigkeit des Wirbelkernes, der sich an der Basis eines Hydrozyklons einstellt, verursacht die aus der Austrittsdüse der Verunreinigungen austretende, beladene Flüssigkeit einen Strahl, der einen rechten Winkel zur '.virbelachse bildet. 3el den bekannten Kydrozyklonen begegnet nan dieser. Nachteil in der Weise, da3 an der Basis der Düse eine Kappe angebracht wird, die einen Strahlbrecher bildet;

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eine solche Kappe ist jedoch in starkem Maße Beschädigungen oder einem Bruch ausgesetzt.

Für Austrittsdüsen von stark mit Peststoffteilchen beladener Flüssigkeit verwendet man weiterhin Kunststoffe oder Aluminiumoxyd bzw. Keramik.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal wird die Austrittsdüse für die Verunreinigungen aus Metall, insbesondere aus Stahl, hergestellt und weist im Innern in dem konischen Teil auf der Höhe des Wirbelkernes, der dem stärksten Abrieb ausgesetzt ist, ein Auskleidung aus bearbeitetem Chromoxyd auf. Diese Auskleidung gewährleistet eine wesentlich größere Abriebfestigkeit als alle bekannten Materialien und ist im Unterschied zu Keramik auch nicht bruchgefährdet.

Die Austrittsdüse erhält zweckmäßig die Form eines Strahlbrechers und ermöglicht damit ein einwandfreies Abströmen der stark mit Feststoffteilchen beladenen Flüssigkeit.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles hervor. Es zeigen

Flg. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Hydrozyklon (im auseinandergezogenen Zustand);

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Kopf des Hydrozyklons.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgeraäßen Hydrozyklons enthält einen Kopf 1, der mit einem Flansch 2 In eine Ausnehmung 3 im oberen Teil eines Gehäuses 4 ,eingesetzt und.verschweißt ist. Dieses Gehäuse k besitzt einen zylindrischen Teil 5, der sich in einem konischen Teil β fortsetzt. An den unteren Teil des Gehäuses 4 ist mittels eines Ge-

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windes 7 eine Düse 8 zur Entfernung der Verunreinigungen angesetzt. .

Erfindungsgemäß enthält der Kopf 1 (Fig. 1 und 2) eine Düse 9» durch die die zu behandelnde oder mit Feststoffteilchen beladene Flüssigkeit eintritt; sie ist unter einem Winkel OC gegenüber einer horizontalen Ebene geneigt. Ihr Querschnitt verkleinert sich von der Mündung 10 bis zur Eintrittsöffnung 11 am übergang in den Kopf 1 des Hydrozyklons.

Die Düse 9 setzt sich im Kopf 1 durch einen spiralförmigen Kanal 12 fort, dessen Neigung dem Neigungswinkel Qi der Düse 9 I entspricht.

Die Eintrittsöffnung 11 am Eingang des spiralförmigen. Kanales 12 besitzt ebenso wie der Kanal 12 einen rechteckigen Querschnitt, dessen Höhe größer als dessen Breite ist; auf diese. Weise wird ein im wesentlichen flacher Flüssigkeitsstrahl erzielt.

Konzentrisch zum Kanal 12 ist im mittleren Teil des Kopfes 1 eine Austrittsdüse 13 für die behandelte Flüssigkeit vorgesehen; · -j sie setzt sich nach außen in einem Rohr 14 fort.

In einem gewissen Abstand von der EintrittsÖffnung 15 der Flüssigkeits-Austrittsdüse 13 sowie um diese Düse 13 herum ist eine ringförmige konkave Fläche 16 von halbkreisförmigem Querschnitt vorgesehen, die den äußeren Teil des aufsteigenden Sekundärwirbels, der sich außerhalb der Austritfcsdüse 13 befindet, zum Primärwirbel hinleitet. :

Bei dem Ausführungsbeispiel 4er Fig» 1 befindet; sich die · Ringfläche 16 am Ausgang des spiralförmigen Kanales 12. I .

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Die am unteren Teil des Gehäuses 4 befestigte Düse 8 zur Abführung der Verunreinigungen bzw. der Feststoffe weist im Innern einen konischen Teil 17 auf, der den konischen Teil 6 des Gehäuses 4 fortsetzt; ferner enthält diese Düse 8 einen an die Austrittsöffnung 19 des konischen Teiles 17 anschließenden, ausgedrehten zylindrischen Teil 18, wodurch eine Strahlbrechung bzw. Strahlregullerüng erfolgt.

Die Düse 8 wird aus Metall, Insbesondere aus Stahl, hergestellt. Sie besitzt im Inneren im konischen Teil 17 eine Auskleidung 20 aus bearbeitetem Chromoxyd.

Auf diese Weise erzielt man eine vertikale Strömung des mit Teilchen beladenen Strahles und vermeldet durch die innere Auskleidung 20 einen Verscfileiß des konischen Teiles 17.

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Claims

Patentansprüche

1.) Hydrozyklon zur Abscheidung oder Konzentration von Peststoffteilehen, die sich in Suspension in einer Flüssigkeit befinden, dadurch g e ke η η ζ e 1 c h η e t , daß ein Kopf eine Eintrittsdüse für die zu behandelnde Flüssigkeit, eine Austrittsdüse für die behandelte Flüssigkeit sowie eine Führungseinrichtung für die Flüssigkeit am Eintritt enthält und so ausgebildet ist, daß er Hydrozyklon-Gehäuse von unterschiedlicher Konizität und Form aufnehmen kann.

2.) Hydrozyklon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß | sich die Eintrittsdüse für die zu behandelnde Flüssigkeit, die gegenüber einer horizontalen Ebene geneigt ist und einen abnehmenden Querschnitt besitzt und damit einen linearen Beschleuniger bildet, in einem spiralförmigen Kanal von rechteckigem Querschnitt fortsetzt, der einen flachen Flüssigkeitsstrahl führt. "

3.) Hydrozyklon nach Anspruch 2, dadurch gekennselehnet, daß die MeIgung der Eintrittsdüse der zu behandelnden Flüssigkeit der Steigung des spiralförmigen Kanales entspricht.

k\) Hydrozyklon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Kopf in den oberen Teil des Hydrozyklongehäuses eingesetzt "" und mit diesem verschweißt 1st.

5.) Hydrozyklon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsdüse der behandelten Flüssigkeit in einem gewissen Abstand von der Eintrittsmündung und um die Düse herum eine konkave, ringförmige und im Querschnitt halbkreisförmige Oberfläche aufweist, die den äußeren Teil des Sekundärwirbels zum Primärwirbel hinführt.

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6.) Hydrozyklon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Hydrozyklon-Gehäuses fest mit einer Düse zur Abführung von Peststoffteilchen oder Verunreinigungen verbunden ist, die im Innern einen den konischen Teil des Gehäuses verlängernden konischen Teil sowie einen an die öffnung des konischen Teiles anschließenden, einen Strahlbrecher bildenden, ausgedrehten zylindrischen Teil aufweist.

7.) Hydrozyklon nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß - die Düse zur Abführung der Peststoffteilchen aus Metall» insbesondere aus Stahl, besteht und auf der Innenseite ihres ™ konischen Teiles eine Auskleidung aus bearbeitetem Chromoxyd enthält. . .

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BAD ORIGINAL