DE2703610A1

DE2703610A1 - Zyklonanordnung und verfahren zum beseitigen von verstopfungen bei zyklonanordnungen

Info

Publication number: DE2703610A1
Application number: DE19772703610
Authority: DE
Inventors: Richard Henry Mozley
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1976-01-28
Filing date: 1977-01-28
Publication date: 1977-08-04
Also published as: SE7700856L; US4148723A; ES455427A1; FR2339437B1; ZA77226B; SE422012B; FR2339437A1; GB1527794A; CA1096782A; AU506959B2; AU2148177A; IL51300A0; JPS5297474A; IL51300A

Description

und Verfahren zum Beseitigen von Verstopfungen bei Zyklonanordnungen

Die Erfindung betrifft Sortier- und Klassierzyklone, z,B. HydroZyklone β

Hydrozyklone werden gewöhnlich in Form einer Batterie aus mehreren parallelgeschalteten Einheiten verwendet, die in einer gemeinsamen Kammer angeordnet sind; solche Anordnungen werden gewöhnlich als Multizyklone bezeichnet. Sie haben insbesondere auf dem Gebiet des Sortierens und Klassierens mineralischer Stoffe eine erhebliche Bedeutung.

Zu den beim Betrieb von Zyklonen auftretenden Problemen gehört die Tatsache, daß die Gefahr besteht, daß sich Kanäle und öffnungen verstopfen, so daß nicht nur der Durchfluß teilweise oder vollständig verhindert wird, sondern daß sich auch erhebliche Abweichungen von der gewünschten Korntrennungswirkung ergebene Tritt eine solche Verstopfung Z₉B₀ am Einlaß eines Zyklons auf, wird der Betrieb des betreffen= den Zyklons unterbrochen. Jedoch besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit für eine noch nachteiligere Störung darin, daß eine Verstopfung am Auslaß oder Scheitelpunkt des Zyklons

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auftritt, über den die dichtere Fraktion abgegeben wird, denn hierbei wird das dichtere und schwerere Grobgut nicht einwandfrei zerlegt und findet zusammen mit dem weniger dichten und leichteren Feingut seinen Weg zu dem auch als überlauf oder Wirbelaufnehmer bezeichneten Auslaß. Dies ist besonders in der Papierindustrie und bei der Verarbeitung von Ton unerwünscht, denn in diesen Fällen darf aus dem Überlauf absolut kein sog. Über- oder Spritzkorn entweichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zyklon bzw, eine Zyklonanordnung zu schaffen, bei der Einrichtungen zum Beseitigen von Verstopfungen o.dgl. vorhanden sind. Ferner soll ein Verfahren zum Beseitigen von Verstopfungen bei einem Zyklon bzw. einer Zyklonanordnung geschaffen werden_e

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch die Schaffung einer Zyklonanordnung gelöst, bei der Einrichtungen einschließlich einer Reinigungskammer vorhanden sind, die dazu dienen, Hindernisse bzw. Verstopfungen in einem Kanal bzw. einem Einlaß oder einem Auslaß, und zwar vorzugsweise einem Auslaß, der Zyklonanordnung zu beseitigen; diese Einrichtungen sind während des normalen Betriebs außerhalb der Zyklonanordnung angeordnet, und es ist eine Einrichtung vorhanden, die es ermöglicht, jeweils ein Reinigungsorgan von der Außen·« seite der Zyklonanordnung aus in den gewünschten Kanal bzw. den Einlaß oder Auslaß einzuführen, wenn eine solche Reinigung erforderlich ist.

Ferner ist durch die Erfindung ein Verfahren geschaffen worden, das es ermöglicht, bei einer Zyklonanordnung ein Hindernis bzw. eine Verstopfung in einem Kanal, z.B. dem Einlaß oder dem Auslaß und insbesondere im Auslaß zu beseitigen, und das Maßnahmen umfaßt, um ein Reinigungsorgan von der Außenseite der Zyklonanordnung aus in den gewünschten Kanal, z.B. einen Einlaß oder Auslaß, einzuführen, und um das Reini-

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nigungsorgan danach wieder zurückzuziehen, wobei die Einrichtung zum Einführen und Zurückziehen des Reinigungsorgans stets vollständig außerhalb der Zyklonanordnung verbleibt« Soweit bekannt, sind bis jetzt zum Beseitigen von Verstopfungen bei Zyklonen nur Reinigungsvorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen mindestens bestimmte Teile während der gesamten Betriebsdauer des Zyklons innerhalb des Zyklons angeordnet sind« Da solche Reinigungsvorrichtungen nur intermittierend betätigt zu werden brauchen, befinden sich die bekannten Vorrichtungen während der meisten Zeit nicht in Betrieb, doch beeinträchtigen sie ständig die hydrodynamischen Bedingungen innerhalb des Zyklons, so daß es unmöglich ist, optimale Bedingungen für die Korntrennung zu schaffen.

Zwar ist die Erfindung in erster Linie zu dem Zweck anwendbar, bei einem Zyklon den Auslaß am Scheitelpunkt zu reinigen, doch kann die Reinigungsvorrichtung vorzugsweise auch so ausgebildet sein, daß sie es ermöglicht, eine Verstopfung im Überlauf oder Wirbelaufnehmer des Zyklons zu beseitigen. Hierbei ist es besonders zweckmäßig, das Reinigungsorgan in Form einer langgestreckten Stoßstange auszubilden, die so angeordnet ist, daß sie sich durch den Wirbelaufnehmer hindurch vorschieben und dann durch den Auslaß am Scheitelpunkt des Zyklons hindurchführen läßt. Der Zyklon ist vorzugsweise so ausgebildet, daß er im Bereich seines Auslasses am Scheitelpunkt hinreichend elastisch ist, damit sich mit Hilfe des Reinigungsorgangs auch mindestens etwas zu große Teilchen hindurchdrücken lassen. Zu diesem Zweck kann der Auslaß am Scheitelpunkt z,B. als dünnwandiger Stutzen aus Polypropylen ausgebildet sein«

Zu der Reinigungsvorrichtung gehört vorzugsweise außerdem eine Einrichtung zum Beseitigen von Verstopfungen im tangentialen Einlaß des Zyklons. Bei einer Anordnung, bei der die Vorrlch« tung sämtliche vorstehend genannten Merkmale aufweist, ist es

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zweckmäßig, sämtliche Teile zeitabhängig mit Hilfe einer automatischen Folgesteuereinrichtung zu betätigen. Wenn die Be» seitigung von Material, durch das der Einlaß des Zyklons verstopft worden ist, dazu führt, daß dieses Material in den Zyklon eintritt, wird zweckmäßig dafür gesorgt, daß sich die Arbeitsschritte in einer solchen zeitlichen Folge abspielen, daß die Reinigung des Zykloneinlasses der Reinigung des Auslasses am Scheitelpunkt vorausgeht.

Zum Einleiten eines Reinigungsvorgangs kann somit eine Zeitsteuereinrichtung oder eine Einrichtung zum Fühlen einer Verstopfung dienen. Vorzugsweise sind Einrichtungen beider Arten vorhanden. Als Verstopfungsfühler kann man z.B. einen Druckgeber benutzen, ferner einen druckempfindlichen Puffer oder einen pneumatischen Fühler oder einen Heißleiter oder eine sonstige Einrichtung, die mehr oder weniger unmittelbar stromabwärts des einer Verstopfungsgefahr ausgesetzten Kanals angeordnet ist und ein Signal erzeugt, sobald eine Verstopfung des Kanals zu einem Druckabfall oder einer Verringerung des Fluiddurchsatzes führt«

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen verkürzten senkrechten Teilschnitt, der den

allgemeinen Aufbau einer Zyklonanordnung mit mehreren parallelgeschalteten Zyklonen erkennen läßt;

Fig. 2 einen waagerechten Querschnitt der dem oberen Ende der Zyklonanordnung nach Fig. 1 zugeordneten Reinigungsvorrichtung ;

Fig. 3 einen waagerechten Querschnitt der dem unteren Ende der Zyklonanordnung nach Fig. 1 zugeordneten Betätigungseinrichtung ;

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Fig. 4 einen senkrechten Teilschnitt einer erfindungsgemassen Zyklonanordnung mit einer im Vergleich zu Fig» etwas abgeänderten Reinigungsvorrichtung; und

Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines der Zyklone nach Fig. 1.

Zu der in Fig. 1 dargestellten Anordnung gehört ein insgesamt mit 1 bezeichneter mittlerer Arbeitsteil mit einem zylindrischen Gehäuse 2, das an einem oberen Flansch 3 endet, mittels dessen es mit einem entsprechenden Flansch 4 am unteren Ende eines insgesamt mit 5 bezeichneten oberen Abschlußteils verschraubt ist. Das untere Ende des Gehäuses 2 ist mit einem Flansch 6 versehen, der durch Schrauben mit einem Flansch 7 am oberen Ende eines insgesamt mit 8 bezeichneten unteren Abschlußteils verbunden ist»

Der obere Abschlußteil 5 ist mit einem überlaufabgaberohr 9 und einem Ventilationsrohr 10 versehen, während der untere Abschlußteil 8 ein entsprechendes Ablauf rohr 11 und ein Ventilationsrohr 12 aufweist. Der Mittelteil 1 besitzt ein Einlaßrohr 13 und enthält insgesamt neun Zyklone 14, von denen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist.

Zu jedem Zyklon 14 gehören gemäß Fig. 5 drei Bauteile aus starrem Polyurethan, und zwar ein konischer Hauptkörper 15, eine mit dessen oberem Ende zusammenarbeitende Wirbelaufnahmekappe 16 und ein mit seinem unteren Ende verbundenes Auslaßteil 17. Senkrecht unterhalb des Auslaßteils 17 ist ein nicht dargestellter Druckgeber angeordnet, der ein Signal erzeugt, sobald er einen Druck fühlt, der niedriger ist als der während des normalen Betriebs vorhandene Druck. Auf die Gestaltung der drei Bauteile 15, 16 und 17 wird weiter unten näher eingegangen« Die Zyklone 14 werden an ihren unteren Enden durch eine runde Platte 18 abgestützt, die mit in Umfangsabständen verteilten

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öffnungen zum Aufnehmen der Auslaßteile 17 versehen ist. An ihren oberen Enden werden die Zyklone 14 durch eine runde Platte 18 abgestützt, die entsprechende öffnungen zum Aufnehmen der Wirbelaufnahmekappen 16 aufweist· Zu den Kappen 16 gehören Wirbelaufnehmer 44· Die drei Bauteile jedes Zyklons sind so bearbeitet, daß sie eine fluiddichte Baugruppe bilden, die in erster Linie durch den Druck zusammengehalten wird, unter dem die Abschlußteile 5 und 8 mit dem Mittelteil 1 verschraubt sind; dieser Druck wird auf die Zyklone 14 durch die runden Platten 18 und 19 übertragen·

Zwischen den Platten 18 und 19 ist eine in ihnen drehbar gelagerte, zentral angeordnete senkrechte Stange 20 angeordnet, die an ihrem oberen Ende gemäß Fig· 2 eine Anordnung aus abgewinkelten Reinigungszinken 21 trägt, welche mit einer mit der Stange 20 starr verbundenen zentralen Platte 22 verschraubt sind«, Gemäß Fig. 2 liegen die Reinigungs zinken 21 in einer waagerechten Ebene, und sie nehmet eine solche Lage ein, daß sich ihre freien Enden in die Einrisse 23 der Wirbelaufnehmer 16 einführen lassen, wenn die zentrale Stange 20 um ihre Achse gedreht wird· Gemäß Fig. 3 dient zum Drehen der Stange 20 ein L-förmiges Gestänge 24, das an einem Ende mit der drehbaren Stange 20 verbunden ist und an seinem anderen Ende durch eine Einrichtung 25 zum Aufbringen einer axialen Kraft betätigt werden kann. Zu der Einrichtung 25 gehört ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinder 26, der durch Arme 27 mit dem Flansch 6 verbunden ist« Der Zylinder 26 wirkt über seine Kolbenstange 28 auf eine unter Federspannung stehende zweite Stange 29, die mit dem Gestänge 24 verbunden und in einem Gehäuse 30 gelagert ist, das als Ansatz oder Bestandteil 36 des Gehäuses 2 ausgebildet ist«

Zum Beseitigen eines Hindernisses im Einlaß der Wirbelaufnehmerkappe 16 sowie in dem Auslaßteil 17 dient eine außerhalb des Mittelteils 1 angeordnete, insgesamt mit 32 bezeichnete

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Einrichtung, zu der bei jedem Zyklon 14 eine lange dünne Stange 33 gehört, die mit ihrem oberen Ende in eine Platte 34 eingebaut ist, welche von einer zentralen Stange 35 getragen wird, die mit Hilfe einer nicht dargestellten hydraulischen oder pneumatischen Einrichtung senkrecht auf- und abbewegt werden kann. Das untere Ende 33a der Stange 33 läuft in eine Spitze aus. Die Platte 34 trägt einen nicht dargestellten Schalter.

Die Stangen 33 ragen durch öffnungen des oberen Abschlußteils 5, und bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung ragen ihre unteren Enden 33a über eine kurze Strecke in die Wirbelaufnehmer 16 hinein, so daß sich während des normalen Betriebs der Zyklone kein Teil der Reinigungseinrichtung innerhalb der Zyklone selbst befindet. Auf jeder Stange 33 ist eine Feder 36 angeordnet, die zwischen einem unteren Federteller 37 und einem ähnlichen Federteller nahe der Platte 34 zusammendrückbar ist. Die Stangen 33 haben eine solche Länge, daß dann, wenn sie in ihre unterste Stellung gebracht werden, ihre zugespitzten Enden 33a genügend weit in die Auslaßteile 17 hineinragen, um alle etwa vorhandenen Verstopfungen zu beseitigen; wenn die Starrheit der Stangen 33 erhöht werden soll, können Teile der Stangen einen Durchmesser erhalten, der nahezu dem kleinsten Innendurchmesser der Wirbelaufnehmer 44 entspricht, doch müssen sich die Stangen in ihrer untersten Stellung in Eingriff mit den Auslaßteilen 17 bringen lassen»

Die Zyklonanordnung arbeitet wie folgt: Ein Speisestrom, bei dem es sich um eine Aufschlämmung handeln kann, die fein gemahlene mineralische Teilchen enthält, wird durch ein Fangsieb geleitet und dann über das Einlaßrohr 13 dem Mittelteil 1 zugeführt. Die Benutzung eines Fangsiebes ist besonders bei Zyklonen zweckmäßig, die einen kleinen maximalen Innendurchmesser von z.B. etwa 25,4 mm haben, denn der Durchmesser des Zyklons am Scheitelpunkt oder Auslaß kann in diesem Fall z.B.

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nur etwa 1,6 mm betragen; in diesem Fall kann man ein Fangsieb Nr. 14 der Tyler-Siebreihe verwenden» Die Aufschlämmung tritt in die tangentialen Einlasse 23 der Wirbelaufnahmekappen 16 ein und wird in jedem Zyklon 14 durch Fliehkräfte in einen den Zyklon über das Auslaßteil 17 nach unten verlassenden Unterstrom und einen nach oben über den Wirbelaufnehmer 44 entweichenden Überlaufstrom zerlegt. Der Unterlaufstrom enthält dichtere Teilchen und verläßt die Umschließung 8 über das Auslaßrohr 11« Der einen höheren Anteil an Trägerflüssigkeit enthaltende Überlaufstrom gelangt in den oberen Abschlußteil 5, aus dem er über das Auslaßrohr 9 entweicht.

Zur Beseitigung von Hindernissen, die in verschiedenen Teilen der einzelnen Zyklone entstehen, wird in der nachstehend beschriebenen Weise eine zeitabhängig gesteuerte Folge von Arbeitsschritten durchgeführt. Nach Ablauf einer normalen Betriebsperiode von vorbestimmter Dauer leitet ein Zeitgeber nacheinander die folgenden Arbeitsschritte ein: Die Druckstangeneinrichtung 25 wird betätigt, um das Gestänge 24 so zu bewegen, daß die senkrechte Stange 20 gedreht wird, um die Zinken 21 unter Kraftaufwand in die tangentialen Einlasse 23 einzuführen, damit etwa vorhandene, die Einlasse verstopfende große Teilchen entfernt werden. Hierbei gelangen die großen Teilchen bei jedem Zyklon 14 in den konischen Hauptkörper 15» so daß sie in den meisten Fällen eine Verstopfung des Auslaßteils 17 bewirken. Nunmehr wird die Einrichtung 32 betätigt, um die Platte 34 nach unten zu bewegen und die Stangen 33 durch die zugehörigen Wirbelaufnehmer 44 und die Auslaßteile 17 hindurchzuschieben, so daß das die Verstopfung bewirkende Material die Zyklone an ihren unteren Enden verläßt, um über das Rohr 11 abgeführt zu werden«

Auf diese Weise werden sämtliche Teilchen, die eine Verstopfung verursacht haben, aus den unteren Enden der Zyklone 14 ausgestoßen, wo es in den meisten Fällen zulässig ist, daß ein

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geringer Anteil an leichten Teilchen vorhanden ist. In manchen Fällen ist dagegen das Vorhandensein auch nur eines kleinen Anteils an schweren Teilchen in den Überlaufströmen der Zyklone höchst unerwünscht. Allerdings wird der hydrodynamische Strömungsverlauf in den Zyklonen unterbrochen, wenn die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung betätigt wird, wobei jedoch die Betätigungsdauer im Vergleich zur mittleren Verweilzeit eines Teilchens in einem Zyklon kurz ist. Daher führt selbst der Reinigungsvorgang nicht dazu, daß schwere Teilchen zusammen mit den Überlaufströmen abgegeben werden, denn bevor dies geschehen kann, werden diese Teilchen rechtzeitig erneut sortiert, sobald sich in den Zyklonen wieder der normale Strömungsverlauf ausbildet. Als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme könnte der Zeitgeber noch einen weiteren Arbeitsschritt einleiten, der darin besteht, daß Ventile betätigt werden, um den gesamten Überlaufstrom z.B. während einer Zeitspanne von 2 s wieder mit der zugeführten Aufschlämmung zu vereinigen. Die senkrechte Abwärtsbewegung der Stangen 33 endet, sobald die Federteller 37 zur Anlage an dem oberen Abschlußteil 5 kommen und die Federn 36 im maximal möglichen Ausmaß zusammengedrückt worden sind. Der ReinigungsVorgang wird dadurch abgeschlossen, daß der Zeitgeber zurückgestellt wird und die Stangen 33 nach oben in ihre Ausgangslage zurückgezogen werden, woraufhin die Stange 20 gedreht wird, um die Zinken 21 außer Eingriff mit den Einlassen 23 zu bringen. Die Stangen 33 können auf hydraulischem Wege innerhalb von 1 s vorgeschoben und wieder zurückgezogen werden. Wenn in einem Zyklon ein festsitzendes Hindernis vorhanden ist, kann sich die Platte 34 nicht über die ganze vorgesehene Strecke nach unten bewegen, und in diesem Fall betätigt der Schalter auf der Platte 34 eine Warneinrichtung, um die Bedienungsperson von der Störung in Kenntnis zu setzen. Natürlich könnte man auch andere Einrichtungen vorsehen, die ein Warnsignal erzeugen, wenn sich eine festsitzende Verstopfung nicht mit Hilfe der Stangen 33 beseitigen läßt.

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Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden die genannten Arbeitsschritte durch einen Zeitgeber eingeleitet; wenn keine weitere Betätigungseinrichtung vorhanden wäre, könnten diese Vorgänge zweckmäßig in Abständen von 5 bis 120 s und vorzugsweise in Abständen von 30 bis 60 s wiederholt werden. Wenn die Zeitabstände erheblich größer wären und in bestimmten Fällen z.B«, 10 min betragen würden, könnte eine so starke Verstopfung eintreten, daß ein Durchstoßen mit einer der Stangen 33 nicht mehr möglich wäre. Wären die Zeitabstände da· gegen erheblich kürzer und betrügen sie z.B. 5 s, würde hierdurch der normale Betrieb der Zyklone unnötig gestört.

Jedoch ist der genannte Druckgeber vorhanden, der einen Druckabfall nachweist, welcher gewöhnlich auf eine Verstopfung eines Auslaßteils 17 zurückzuführen sein wird. Sobald der Druckgeber auf einen Druckabfall anspricht, erzeugt er ein Signal, durch das die genannten Vorgänge ebenfalls eingeleitet werden. Zwar steht somit keine Zeit zur Verfügung, die ausreicht, um eine Verstopfung entstehen zu lassen, welche nicht mehr durchstoßen werden kann, doch tritt die beschriebene Warneinrichtung in Tätigkeit, wenn es sich tatsächlich um eine festsitzende Verstopfung handelt. Als Schutz für den Fall eines möglichen Versagens des Druckgebers und als allgemeine Vorsichtsmaßnahme zur Gewährleistung der Beseitigung sich bildender Ablagerungen leitet der Zeitgeber bei seiner Benutzung in Kombination mit dem Druckgeber trotzdem diese Reinigungsvorgänge in bestimmten Zeitabständen ein, z.B. in Abständen von 1 bis 10 min und vorzugsweise in Abständen von 5 min.

Fig. 4 «eigt eine weitere erfindungsgemäße Zyklonanordnung, bei der Teile, die anhand von Fig. 1 bis 3 beschrieben wurden, jeweils mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind; in diesem Fall 1st ein zylindrisches Gehäuse 2 vorhanden, das mit einer Grundplatte 2a verbunden ist und acht oder neun Zyklone

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14 enthält, von denen nur einer dargestellt ist_e Die Teile 2 und 2a könnten aus einem Kastenprofil oder durch Biegen von kräftigem Blech hergestellt sein» Die Grundplatte 2a hat eine zentrale öffnung 50 und ist mit acht bzw. neun in gleichmäßigen Umfangsabständen verteilten öffnungen 51 versehen. In jede öffnung 51 ist ein Zyklon 14 eingebaut, und die öffnung 52 nimmt einen nachstehend näher beschriebenen pneumatischen Betätigungszylinder 52 auf.

Jeder Zyklon setzt sich aus vier Bauteilen zusammen, und zwar aus einem kegelstumpfförmigen oberen Hauptteil 15a, einem kegelstumpfförmigen unteren Hauptteil 15b, das mit einem Schiebesitz in das obere Hauptteil 15a paßt, einer Wirbelaufnähmekappe 16, wobei diese drei Teile als Formteile aus Polyurethan hergestellt sind, sowie einem Auslaßteil 17· Das Auslaßteil 17 unterscheidet sich von dem Auslaßteil nach Fig» 1 dadurch, daß es aus Polypropylen hergestellt ist und einen Scheitel- oder Austrittsabschnitt in Form eines dünnwandigen und daher etwas flexiblen Stutzens 17a aufweist, dessen Wand sich nach unten bis auf eine Dicke von einem Bruchteil eines Millimeters verjüngt. Bei dieser Ausführungsform hat die Wirbelaufnaheekappe 16 einen konvergierenden Einlaß 23, um den Strömungsverlauf der in den Zyklon eintretenden Aufschlämmung entsprechend zu verändern«

Zu dem Gehäuse 2 gehört eine Abdeckung 53 mit einer zentralen öffnung 55 zum Aufnehmen des Zylinders 52 sowie mit in Umfangsabständen verteilten öffnungen 54 zum Aufnehmen der Auslässe 44 der Wirbelaufnehmerkappen 16 der verschiedenen Zyklone 14. Die Abdeckung 53 wird durch in Umfangsabständen verteilte Zugstangen 56 in ihrer Lage gehalten, die an ihren Enden mit Gewinde versehen sind und Muttern tragen. Die Zyklone werden durch den Einspanndruck zwischen der Abdeckung 53 und der Grundplatte 2a in ihrer Lage gehalten· Eine Dichtung dichtet das Gehäuse 2 gegenüber der Abdeckung 53 ab, und bei jedem Zyklon

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14 dient ein ringförmiger Ansatz 43a der Wirbelaufnahmekappe 44 zum Abdichten der zugehörigen öffnung 54; die Öffnung 55 ist auf beliebige Weise abgedichtet, z.B. durch Muttern, die auf einen mit Außengewinde versehenen Abschnitt des Zylinders 52 aufgeschraubt sind. Die Zugstangen 56 tragen außerdem oberhalb der Abdeckung 53 eine Deckplatte 57, an der sich das obere Ende des Zylinders 52 abstützt. Eine mit einer Auskleidung versehene zentrale öffnung der Deckplatte 57 ermöglicht Auf- und Abwärtsbewegungen der Kolbenstange 35 des Zylinders 52, und durch weitere öffnungen der Deckplatte ragen die Stangen 33· Jede Stange 33 hat ein sich verjüngendes unteres Ende 33a, das in den zugehörigen Stutzen 17a eintreten kann, obwohl der verbleibende Teil der Stange zur Erzielung der erforderlichen Starrheit hierfür zu dick wäre.

Beim Betrieb der Zyklonanordnung befindet sich die Kolben» stange 35 in ihrer Ruhestellung am oberen Ende ihrer Hubstrecke· Hierbei sind die Stangen 33 gegenüber den Zyklonen 14 vollständig nach oben zurückgezogen« Das zu sortierende Material, das zweckmäßig die Form einer Aufschlämmung hat, wird unter Druck in den durch die Teile 2, 2a und 53 gebildeten Kasten gepumpt, um in der in Fig_e 4 durch den Pfeil 60 angedeuteten Weise in die Wirbelaufnahmekappen 16 der Zyklone 14 einzutreten. Wie anhand von Fig. 1 erläutert, zerlegen die Zyklone das Material in überlaufströme, die aus den Wirbelaufnehmern 44 in Richtung der Pfeile 61 entweichen, sowie in nach unten ablaufende Ströme, die in der durch den Pfeil 62 angedeuteten Weise von den Stutzen 17a abgegeben werden«, Die über lauf ströme können aus der durch die Abdeckung 53 und die Deckplatte 57 gebildeten Sammelkammer nach Bedarf abgezogen werden, um erneut sortiert, gesammelt oder beseitigt zu werden. Die nach unten ablaufenden Ströme fallen in Form deutlich sichtbarer Ströme 62 von den verschiedenen Zyklonen 14 herab, um zu Ablaufkanälen oder dgl. zu gelangen, woraufhin sie nach Bedarf erneut sortiert, beseitigt oder gelagert werden.

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Ähnlich wie bei der Anordnung nach Fig« 1 wird der Zylinder 52 in Abständen von 5 min über eine nicht dargestellte Steuereinrichtung und nur teilweise angedeutete pneumatische Leitungen 72 und 74 betätigt, um die Kolbenstange 35 mit Hilfe des zugehörigen Kolbens über ihre ganze Hubstrecke nach unten zu bewegen« Bei der untersten Stellung der Kolbenstange 35 ragt der obere Teil des unteren Endes 33a jeder Stange 33 gerade durch den Stutzen 17a, so daß alle vorher vorhandenen Ablagerungen oder Verstopfungen beseitigt worden sind« Wegen der Flexibilität des Stutzens 17a können auch etwas zu große Teilchen nach unten hindurchgestoßen werden. Dann wird die Kolbenstange 35 so schnell, wie es die pneumatische Einrichtung ge« stattet, wieder bis zum oberen Ende ihrer Hubstrecke angehoben, um die Stangen 33 gegenüber den Zyklonen 14 vollständig zurückzuziehen. Die Teile 34, 36 und 37 arbeiten in der anhand von Fig. 1 beschriebenen Weise; ebenso wie bei der Anordnung nach Fig. 1 wird ein nicht dargestellter Schalter auf der Platte 34 betätigt, um ein Warnsignal zu erzeugen, wenn die Kolbenstange 35 nicht ihre vollständige Hubstrecke zurücklegte

Das ungehinderte Entweichen der nach unten abgegebenen Ströme 62 wird gemäß Fig» 1 durch einen Geber nachgewiesen. Bei der Anordnung nach Fig«, 4 ist dagegen dafür gesorgt, daß ein Beobachter 75 das Fehlen eines der Ströme 62 auf einen Blick feststellen kann, da ein freies Sichtfeld vorhanden ist. Außerdem ist in jedes Auslaßteil 17 kurz unterhalb des Stutzens 17a ein Heißleiter 65 eingebaut. Die Temperatur des Heißleiters steht in Beziehung zu der Durchsatzmenge des Stroms 62; verringert sich die Durchsatzmenge, erhöht sich die Temperatur des Heißleiters, und es ist dafür gesorgt, daß in diesem Fall die pneumatische Einrichtung betätigt wird, um die Auslaßteile 17 zu durchstoßen. Ist ein Durchstoßen eines Hindernisses in einem Stutzen 17a nicht möglich, wird ein Warnsignal erzeugt, und die Bedienungsperson kann entweder sämtliche acht oder neun Zyklone 14 in dem Gehäuse 2 außer Betrieb setzen, oder sie kann

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den verstopften Stutzen 17a anhand des Fehlens eines normalen Stroms 62 identifizieren, das verstopfte Ablaufteil 17 abziehen und ein neues Ablaufteil aufsetzen. Man kann den Heißleiter 65 von dem ausgebauten Auslaßteil trennen und ihn an dem neuen Auslaßteil anbringen, oder es kann Jedes Auslaßteil mit einem gebrauchsfertig eingebauten Heißleiter versehen sein, der nur in den zugehörigen Stromkreis eingestöpselt zu werden braucht.

Bei der Anordnung nach Fig. 4 sind ebenso wie bei derjenigen nach Fig. 1 acht oder neun Zyklone parallelgeschaltet, deren Achsen parallel angeordnet sind, und denen eine gemeinsame Einrichtung zum Einführen der Stangen 33 In die verschiedenen Zyklone zugeordnet ist«, Gemäß Fig, 2 verlaufen die Achsen der Zyklone im rechten Winkel zu einem gedachten Kreis, auf dem die Scheitelpunkte sämtlicher Zyklone liegen· Die genannte gemeinsame Einrichtung wird bei der Anordnung nach Fig. 4 durch den Kolben mit der Kolbenstange 35 und den Zylinder 52 gebildet; natürlich könnte man die beiden Teile miteinander vertauschen; allgemein gesprochen ist das Bauteil 35 ein bewegbares Bauteil, das die Stangen 33 trägt, während das Bauteil 52 ein ortsfestes Bauteil ist, das dazu dient, das bewegbare Bauteil parallel zu den Stangen 33 und daait auch parallel zu den Achsen der Zyklone zu führen und es nach Bedarf zu bewegen. Bei dem Bauteil 52 könnte es sich auch um eine elektrische oder magnetische Einrichtung handeln, z.B. um einen Elektromagneten, bei dem das Bauteil 35 einen bewegbaren Kern bildet, wobei der Elektromagnet lediglich als Ring ausgebildet ist, der etwa auf gleicher Höhe mit der Abdeckung 53 oder der Deckplatte 57 angeordnet ist. In jedem Fall befindet sich ein größerer Teil des geführten Abschnitts des bewegbaren Bauteils 35 dann, wenn die Stangen 33 gegenüber den Auslaßteilen 17 ihre Reinigungsstellung einnehmen, Innerhalb der Höhe der Zyklone 14, Bei der Anordnung nach Fig. 4, bei welcher sich die Kolbenstange 35 in dem ortsfesten Zylinder 52 bewegt, befindet sich ein größerer Teil des Zylinders Innkrhali) der

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Höhe der Zyklone.

Die Tatseche, daß der Zylinder 52 allgemein auf gleicher Höhe mit den Zyklonen 14 angeordnet ist, bietet den Vorteil, daß bei einer Höhe der Zyklone von 600 mm, die sich bei der Verarbeitung mineralischer Stoffe als zweckmäßig erweist, die Möglichkeit besteht, einen maximalen Innendurchmesser von etwa 50 mm vorzusehen und trotzdem Stutzen 17a mit einem Innendurchmesser von etwa 1,5 mm zu verwenden; hierbei kann man die maximale Höhe des für die Zyklonanordnung benötigten Raums einschließlich der Hilfseinrichtungen auf einem Maß von weniger als 2 m halten, und sogar Zyklone mit einer Höhe von 900 oder 1000 mm könnten bei einer normalen Deckenhöhe von 2,5 bis 3,0 m untergebracht werden, so daß es nicht erforderlich sein würde, ein besonderes Gebäude zu errichten.

Bei der Zyklonanordnung nach Fig. 1 könnte man zum Vergleich den nicht dargestellten Zylinder zum Betätigen der Stange 35 nicht in der Mitte zwischen den Zyklonen 14 anordnen, da sich in diesem Bereich die Einrichtung mit den Zinken 21 zum Durchstoßen der Einlasse 23 befindet. Zwar könnte man den Zylinder über dem oberen Abflußteil 5 anordnen, doch könnte sich hierbei die Gesamthöhe der Zyklonanordnung einschlieBllch der Hilfseinrichtungen leicht bis auf etwa das Vierfache der Höhe der Zyklone vergrößern· Dies kann zulässig sein, wenn die Zyklone 14 eine geringe Bauhöhe von z.B. 300 mm haben, oder wenn die Möglichkeit des Durchstoßens der Einlasse 23 besonders -wichtig ist, doch würde man im übrigen die Anordnung nach Fig. 4 bevorzugen; die Erfindung ermöglicht es somit dem Anwender, jeweils diejenige Anordnung zu wählen, die den jeweiligen Erfordernissen am bestent entspricht.

Gemäß Fig. 5 ist der konische Hauptkörper 15 jedes Zyklons 14 an seinem oberen Ende mit einem Ausschnitt 40 und einer inneren Schulter 41 als Anlagefläche für die Wirbelaufnähme-

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kappe 16 versehen. Die Kappe 16 ist zu dem Hauptkörper 15 passend konisch geformt, weist jedoch einen hohlen Ansatz 42 auf, durch den sich der Einlaß 23 erstreckt, der im Gegensatz zu Fig. 4 eine konstante Höhe hat. Die Wirbelaufnahmekappe 16 läßt sich so in den Hauptkörper 15 einführen, daß der Ansatz 42 durch den Ausschnitt 40 nach außen ragt, und daß die obere ebene Fläche 43 in Fluchtung mit dem oberen Rand des Hauptkörpers steht. Gegebenenfalls weist die ebene Fläche 43 einen nach oben vorspringenden ringförmigen Stützansatz 43a auf, der es in der anhand von Fig. 4 beschriebenen Weise ermöglicht, auf den Zyklon eine nach unten gerichtete Druckkraft aufzubringen und/oder eine Abdichtung zu bewirken» Ferner weist die Wirbelaufnahmekappe 16 einen rohrförmigen Ansatz 44 auf, der von der zugehörigen öffnung der Platte 19 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise aufnehmbar ist«,

Zu dem Auslaßteil 17 gehört ein allgemein zylindrischer Hauptkörper 45, der am oberen Ende eine Vertiefung 46 zum Aufnehmen des unteren Endes des konischen Hauptkörpers 15 aufweist. Die Innenform des Auslaßteils 17 nach Fig. 1, jedoch nicht nach Fig. 4, ist derart, daß ein zuerst konvergierender und dann divergierender Kanal 47 vorhanden ist, der zum eigentlichen Auslaß in einem rohrförmigen unteren Ansatz 48 führt, welcher in die zugehörige öffnung der Platte 18 nach Fig, 1 paßt.

Gegebenenfalls weist der Hauptkörper 45 des Auslaßteils 17 einen nicht dargestellten ringförmigen Stützansatz oder eine nicht dargestellte Aussparung auf, die einen O-Ring oder andere Dichtungen aufnimmt, um eine Abdichtung gegenüber der Platte 18 zu bewirken und/oder eine von unten nach oben auf den Zyklon wirkende Druckkraft aufzunehmen; dieser Stützansatz bzw« die Aussparung entspricht somit dem Stützansatz 43a der Wirbelaufnahmekappe 16«

Ansprüche; 709831/0762

Claims

ANSPRÜCHE

ΓΠ Zyklon mit Einrichtungen, zu denen betätigbare Reinigungselemente zum Beseitigen von Hindernissen oder Verstopfungen in einem Kanal oder Einlaß bzw« einem Auslaßteil des Zyklons gehören, dadurch gekennzeichnet , daß die genannten Einrichtungen (21, 33» 34) während des normalen Betriebs außerhalb des Zyklons (14) angeordnet sind, und daß eine Einrichtung (33) vorhanden ist, die es beim Einleiten eines ReinigungsVorgangs ermöglicht, das betätigbare Reinigungselement (21, 33) in den gewünschten Einlaß (23) bzw. den gewünschten Kanal (44, 47) von der Außenseite des Zyklons einzuführen«
2. Zyklon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (33) geeignet ist, den Auslaß (47) am Scheitelpunkt des Zyklons (14) zu reinigen«
3. Zyklon nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

das genannte Reinigungselement (33) geeignet ist, auch Hindernisse oder Verstopfungen im Auslaß (44) der Wirbelaufnähmekappe (16) des Zyklons zu beseitigen·
4. Zyklon nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement als langgestreckte Stoßstange ausgebildet und so angeordnet ist, daß es sich zuerst durch die Wirbelaufnahmekappe (16) und danach durch den Auslaß (47) am Scheitelpunkt des Zyklons hindurchführen läßt»
5. Zyklon nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Scheitelpunkt des Zyklons ein Auslaßteil (17a) vorhanden ist, das hinreichend elastisch ist, um das Hindurchstoßen

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mindestens einiger zu großer Teilchen zu ermöglichen»
6» Zyklon nach einem der Ansprüche 2 bis 5» gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die ein Warnsignal erzeugt, wenn es dem Reinigungselement (33) nicht möglich ist, den Auslaß (47) am Scheitelpunkt des Zyklons zu reinigen«
7. Zyklon nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch einen Ve rs top fungs fühler (65), der geeignet ist, einen ReinigungsVorgang immer dann einzuleiten, wenn er eine Verstopfung des Auslasses (47) am Scheitelpunkt des Zyklons feststellt.
8. Zyklon nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ve rs topf ungs fühler (65) ein Druckgeber oder ein druckempfindlicher Puffer oder ein Heißleiter ist, und daß der Verstopfungsfühler stromabwärts des Auslasses (17a) am Scheitelpunkt des Zyklons angeordnet ist.
9. Zyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Zeitgeber, der geeignet ist, Reinigungsvorgänge in vorbestimmten Zeitabständen einzuleiten.
10. Anordnung mit mehreren parallelgeschalteten Zyklonen, gekennzeichnet durch mehrere Zyklone nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die so angeordnet sind, daß ihre Achsen parallel verlaufen, sowie durch eine gemeinsame Einrichtung (34, 35) zum gleichzeitigen Einführen der Reinigungselemente (21, 33) in sämtliche Zyklone (14).
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zyklone (14) so angeordnet sind, daß ihre Achsen im rechten Winkel zu einem gedachten Kreis verlaufen, auf dem die Scheitelpunkte (17) sämtlicher Zykbne liegen.

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12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsamen Einrichtungen (21, 33) so ausgebildet sind, daß sie die Einlasse sämtlicher Zyklone reinigen, bevor die Auslässe gereinigt werden.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlasse (23) der Zyklone (14) so angeordnet sind, daß es möglich ist, sie Jeweils mit Hilfe eines abgewinkelten Elements (21) zu reinigen, das um eine zu den Achsen der Zyklone parallele Achse drehbar ist.
I4_e Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zu den gemeinsamen Einrichtungen ein die Reinigungselemente (33) tragendes bewegbares Bauteil (35) und ein ortsfestes Bauteil (52) gehören, welch letzteres dazu dient, das bewegbare Bauteil parallel zu den Achsen der Zyklone (14) zu führen und eine Betätigungskraft auf dieses Bauteil aufzubringen, und daß ein größerer Teil des geführten Abschnitts des bewegbaren Bauteils innerhalb der Höhe der Zyklone angeordnet ist, wenn sich die Reinigungselemente in ihrer Reinigungsstellung befinden.
15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem bewegbaren Bauteil (35) und dem ortsfesten Bauteil (52) um einen Kolben bzw. einen Zylinder (oder umgekehrt) handelt, die parallel zu den Achsen der Zyklone (14) angeordnet sind, und. daß ein größerer Abschnitt des ortsfesten Bauteils innerhalb der Höhe der Zyklone angeordnet ist.
16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vereinfachung der Abdichtung der Sammelkammer (53, 57) das ortsfeste Bauteil durch den Zylinder (52) gebildet ist.
17. Verfahren zum Beseitigen einer schon vorhandenen oder entstehenden Verstopfung eines Kanals oder Einlasses oder Aus-

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lasses eines Zyklons, dadurch gekennzeichnet , daß von der Außenseite des Zyklons aus ein betätigbares Reinigungselement in den Zyklon und den gewünschten Kanal oder Einlaß oder Auslaß eingeführt wird, und daß das Reinigungselement danach aus dem Zyklon herausgezogen wird, wobei sich die Einrichtung zum Einführen und Zurückziehen des Reinigungselements ständig außerhalb des Zyklons befindet.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement zuerst durch den Wirbelaufnehmer des Zyklons und dann durch den Auslaß am Scheitelpunkt des Zyklons hindurchgeschoben wird,
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Maßnahmen getroffen werden, um ein Warnsignal zu erzeugen, wenn das Reinigungselement nicht mindestens über eine vorbestimmte Strecke in den Auslaß am Scheitelpunkt des Zyklons eintritt.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß immer dann das Einführen und Zurückziehen des Reinigungselements eingeleitet wird, wenn ein Verstopfungsfühler anzeigt, daß der Auslaß am Scheitelpunkt des Zyklons verstopft ist.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Einführen und Zurückziehen des Reinigungselements in vorbestimmten Zeitabständen eingeleitet wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Zeitabstände 5 bis 120 s betragen.
23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Zeitabstände 30 bis 60 s betragen.

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24. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Einführen und Zurückziehen des Reinigungselements in vorbestimmten Zeitabständen eingeleitet wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Zeitabstände 1 bis 10 min betragen.

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