DE3110840A1

DE3110840A1 - "spritzfanghutze fuer eine hydrozyklon"

Info

Publication number: DE3110840A1
Application number: DE19813110840
Authority: DE
Inventors: Karsten 3180 Wolfsburg Postel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1981-03-20
Filing date: 1981-03-20
Publication date: 1982-09-30

Description

Swritzfanghutze für einen Hydrozyklon
Die Erfindung betrifft eine Spritzfanghutze für einen Hydrozyklon gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine bekannte Spritzfanghutze besteht aus einem Hohlzylinder mit vertikaler Achse, der an seiner Unterseite offen ist und an seiner Oberseite eine Teilöffnung aufweist, die von dem Anschlußstutzen umschlossen ist. Die Wirksamkeit dieser Ausführung ist unbefriedigend, weil die aus dem Hydrozyklon in die Spritzfanghutze gelangende, aus Feststoffteilen und Flüssigkeit bestehende Masse noch zu viel kinetische Energie aufweist, derzufolge die Masse unkontrolliert aus der Spritzfanghutze austritt. Durch die starke Verwirbelung der Masse in der Spritzfanghutze entsteht beim Austritt ein das Umfeld stark belastendes Aerosol. Darüber hinaus ist die bekannte Spritzfanghutze aufgrund starker mechanischer Einwirkung, insbesondere der Feststoffteile, auf deren Wandung einem erheblichen Verschleiß unterworfen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebene Spritzfanghutze dahingehend zu verbessern, daß die kinetische Energie der darin befindlichen Masse weitestgehend abgebaut und somit ein kontrollierter Austritt erreicht wird.
Diese Aufhcbe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. - Es hancic;t sich also um eine Art Dgpelpyramidenkonstruktion. durch die Pyramidenschräge wird in der oberen Kammer der Hutze der Abgleitwinkel der auftreffenden Masse vergrößert. Es erfolgt kein steiler Aufprall der Masse auf die Pyramiden-Seitenflächen, sondern sie gleitet schräg an diesen herunter. Damit vermindert sich der Butzenverschleiß. Im bereich der Innenkanten zwischen den Pyramiden-Seitenflächen verliert die Masse erheblich an Rotationsenergie. Sie läuft dann weitgehend beruhigt an den Seitenflächen des unteren Pyramidenstumpfes ab. Vor dem Eintritt in das Ablaufrohr prallen die von den verschiedenen Schrägflächen ablaufenden Massen aufeinander, wodurch weitere kinetische Energie vernichtet wird und die mit Peststoffteilen angereicherte Flüssigkeit anschließend seicht aus dem Ablaufrohr ausläuft. Dieses Aufeinanderprallen der Massen vor dem Eintritt in das Ablaufrohr läßt darüber hinaus in diesem Bereich einen Flüssigkeitsverschluß von geringer Höhe entstehen, der aber ausreicht, um das Austreten von Aerosol aus dem Rohlkörper zu verhindern.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf eine (Doppel-) Pyramide, deren Grundfläche eine festgelegte Eckenzahl hat. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß die Wirksamkeit der Spritzfanghutze mit höherer Grundflächen-Eckenzahl abnimmt. Auch lassen sich solche Hutzen schwieriger herstellen. Versuche mit einem im Querschnitt rechteckigen, insbesondere quadratischen, Hohlkörper haben einerseits zufriedenstellende Ergebnisse hinsichtlich der Wirksamkeit und Verschleißfestigkeit gezeigt, andererseits gibt es keinerlei Schwierigkeiten bei der Fertigung solcher Hohlkörper.
Zweckmäßigerweise hat das Ablaufrohr das gleiche Querschnittsprofil wie der Hohlkörper, ist also vorzugsweise ebenfalls quadratisch. Auf diese Weise gestaltet sich zum einen der Mbergang vom Ablaufrohr zum Hohlkörper völlig unproblematisch; zum andern werden in dem Vierkantrohr eventuell noch vorhandene Rotationsenergien noch weiter reduziert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung nachstehend näher erläutert. Es zeigen Figur 1 in schematischer, Darstellung einen Hydrozyklon mit einer erfindungsgemäßen Spritzfanghutze und Figur 2 die Spritzfanghutze aus Figur 1 in größerem Maßstab und aus einer etwas anderen Perspektive.
Der Hydrozyklon nach Figur 1 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Teil 1, einem sich daran nach unten anschließenden Trichter 2 und einer am unteren Ende des Trichters 2 befindlichen Auslaufdüse 3. In den zylindrischen Teil 1 mündet tangential ein Einlaufrohr 4 für das zu trennende, aus Flüssigkeit und Feststoffteilchen bestehende Material. Ein Überlaufrohr 5 taucht vertikal ins Zentrum des zylindrischen Teils 1. Unterhalb der Auslaufdüse 3 schließt sich eine Spritzfanghutze 6 an den Hydrozyklon an. Wie deutlicher aus Figur 2 ersichtlich, besteht die Spritzfanghutze 6 aus den Seitenflächen zweier im Querschnitt quadratischer Pyramidenstümpfe 7 und 8, die längs der Kanten ihrer gleich großen Grundflächen 7a, 8a miteinander verbunden sind. Im Bereich der offenen Deckflächen 7b, 8b befindet sich ein Anschlußstutzen 9 und ein im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Querschnitt quadratisches Ablaufrohr 10. Der Anschlußstutzen 9 ist über die AuslaufFüse 3 geschoben, auf der er verspannt ist; zu diesem Zweck ist er mit Spannschlitzen 11 versehen.
Das zu trennende Material, beispielsweise mit Wasser versetztes Schleifmittel, wird unter Druck durch das Einlaufrohr 4 in den Hydrozyklon gebracht. Auf diesen Materialstrom werden dann starke Fliehkräfte wirksam, die das Gesamtmedium in eine Rotationsbewegurx versetzen. Entlang der Innenwandung des Zyklongefäßes 1, 2 fließt eine angereicherte Trübe auf einer ersten schraubenförmigen Bahn 12 über die Auslaufdüse 3 g in die Spritzfanghutze 6. Im Bereich der Auslaufdüse 3 wird ein groBer Teil der Flüssigkeit, im vorliegenden Falle also des Wassers, nach oben umgelenkt und gelangt auf einer zweiten schraubenförmigen Pahn 13 durch das Überlaufrohr 5 ins Freie.
Die noch mit erheblicher Rotationsenergie in die Spritzfanghutze 6 gelangende Trübe findet nun keine senkrechte, sondern schräg angestellte Prallflächen (im oberen Pyramidenstumpf 7) vor, die auf die Seitenflächen übertragenen Energien sind weniger groß, was sich positiv auf die Standzeit der Spritzfanghutze 6 auswirkt.
Die Rotationsenergie der Trübe wird infolge der Kanten und Ecken bereits im oberen Pyramidenstumpf 7 stark abgebaut, so daß die Trübe schon weitgehend beruhigt an den Seitenwänden des unteren Pyramidenstumpfes 8 herunterläuft. Pei entsprechender Dimensionierung bildet sich unmittelbar oberhalb des Ablaufrohres 10 ein Wasserverschluß 14. In ihm wird zum einen weitere kinetische Energie vernichtet, zum anderen wird durch ihn eine Aerosolbildung verhindert.
Eine weitere Beruhigung der Trübe erfolgt in dem sich nach unten anschließenden Ablaufrohr 10, aus dessen Mündung 15 sie kontrolliert austritt.
Leerseite

Claims

Ansprüche 1. Für einen Hydrozyklon mit freiem Auslauf bestimmte Spritzfanghutze mit an ihrer Oberseite angeordnetem Anschlußstutzen zur Befestigung am Auslaufbereich des Hydrozyklons, gekennzeichnet durch einen aus zwei mit ihren gleich großen offenen Grundflächen (7a, 8a) aneinanderliegenden Pyramidenstümpfen (7, 8) mit je einer ebenfalls offenen oberen und unteren Deckfläche (7b, 8b) bestehenden Hohlkörper (6) mit einem an der unteren Deckfläche (8b) angeordneten Ablaufrohr (io).
2. Spritzfanghutze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (6) quadratischen Querschnitt hat.
3. Spritzfanghutze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablaufrohr (10) das gleiche Querschnittsprofil hat wie der Hohlkörper (6).