DE3210657C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Erhöhen des Feststoff-Fluid-Verhältnisses einer Suspension - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Erhöhen des Feststoff-Fluid-Verhältnisses einer Suspension

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Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zur Steigerung des Feststoff-Fluid-Verhältnisses in einem Schlamm. Die Vorrichtung umfaßt eine Kammer mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt. Ein Hochdruck-Schlammeinlaß führt durch die Kammerwand, wobei seine Achse senkrecht auf einem Durchmesser der Kammer steht. Ferner führt ein Hochdruck-Schlammauslaß durch die Kammerwand, und zwar steht auch seine Achse senkrecht auf einem Kammerdurchmesser. Die Achse eines ebenfalls durch die Kammerwand hindurchführenden Niederdruck-Auslasses fluchtet im wesentlichen mit der Achse des kreisförmigen Querschnitts, so daß ein bestimmter Anteil des durch den Hochdruck-Einlaß eintretenden Fluids durch den Niederdruck-Auslaß abgezogen wird. Die Menge dieses Fluids wird von einem Ventil gesteuert, welches sich im Niederdruck-Auslaß befindet. Das Ventil arbeitet vorzugsweise derart, daß sich sein Durchmesser vermindert. Die Kammer kann mit Anti-Kavitationseinrichtungen versehen sein, durch die Außenluft in die Kammer eintritt, wenn der Druck in der Kammer unter den atmosphärischen Druck abfällt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.
Bei der hydraulischen Kohleförderung ist es bekannt, die aus Kohle und Wasser bestehende Suspension (auch »Schlamm« genannt) unter hohen Druck zu setzen, damit sie weitergeleitet werden kann. Zu diesem Zweck wird in der DE-OS 31 46 915 vorgeschlagen, den zunächst unter niedrigem Druck gewonnenen Schlamm zur Erzeugung einer Hochdruck-Suspension in einen Wirbelbereich einer Hochdruckströmung in einer kreisförmigen Kammer zu leiten und den nun unter hohem Druck stehenden Schlamm aus einem tangentialen Hochdruck-Auslaß abzuziehen. Auch die Hochdruckströmung (Wasser) gelangt tangential in die kreisförmige Kammer, während der unter niedrigem Druck stehende Schlamm axial zugeführt wird.
Ferner wurde in der DE-OS 30 41 949 eine Vorrichtung mit einem kreisförmigen Gehäuse vorgeschlagen, in dessen Seitenwand die bei der hydraulischen Kohleförderung gewonnene Suspension unter hohem Druck tangential eingeleitet wird. Durch eine Öffnung in der Decke tritt ferner Luft ein, die eine Kavitation innerhalb des Gehäuses vermeiden soll. Bei dieser Vorrichtung, die zur Vermeidung von Beschädigungen der Förderanlage durch die Festteile des Kohleschlamms den Druck der Suspension reduzieren soll, tritt die Suspension unter niedrigem Druck durch einen Auslaß im Boden des Gehäuses aus.
Aus der DE-PS 8 74 581 ist es bekannt, bei einem Hydrozyklon zum Ausgleichen des Einflusses von Änderungen in der Zusammensetzung der aufgegebenen Suspension auf die Konsistenz des Überlaufes die Größe der Unterlauföffnung zu regeln. Ein Hydrozyklon ist eine Einrichtung, in der eine kontinuierlich unter Druck zugeführte Flüssigkeit, in der feste Partikel suspendiert sind, in schnelle Rotation versetzt wird. Dabei entsteht ein äußerer Wirbel, in dem die Suspension eine axiale Bewegungskomponente in Richtung zur Unterlauföffnung hat. Während bei dem bekannten Hydrozyklon die Suspension unter Druck tangential in eine allgemein kegelförmige Kammer geleitet wird, befindet sich die Unterlauföffnung axial am unteren Ende des Gehäuses.
Aus der DE-OS 27 47 192 ist es an sich, nämlich bei einem dynamischen Schwertrübeabscheider bekannt, die das abzuscheidende Material enthaltende Schwertrübe unter Druck axial oder tangential in einen zylindrischen Abscheidebehälter einzuführen, den die abgeschiedenen Schwerstoffe durch einen tangentialen Auslaß, feinere Schwebstoffe dagegen durch einen axialen Auslaß verlassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen die Feststoff-Konzentration in einer beim Bergbau gewonnenen Suspension ohne nennenswerte Druckverluste erhöht und in gewissen Grenzen auf einem gewünschten Wert gehalten werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Verfahrensschritte ge-
b5 maß Anspruch 1 bzw. die Merkmale gemäß Anspruch 3 gelöst.
An einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine ζ. Τ. geschnittene Ansicht der Vorrichtung zur Erhöhung der Schlammkonzentration; und
Fig.2 ein Verfahrensschema eines hydraulischen Fördersystems mit der Vorrichtung gemäß F i g. 1.
Gemäß F i g. 1 enthält die Vorrichtung eine Kammer 10 mit einem Hochdruck-Einlaß 11 und einem Hochdruck-Auslaß 12. Die Kammer 10 besteht im wesentlichen aus zwei Seitenwänden 13 und 14 sowie einer Stirnwand 15. Aus Gründen der Konstruktionsvereinfachung und zur Verstärkung der Kammer sind über den Seitenwänden 13, 14 haubenförmige Verkleidungen 16 bzw. 17 vorgesehen. Ein rohrförmiger Niederdruck-Auslaß 18 erstreckt sich durch die haubenförmige Verkleidung 17 und die Seitenwand 14 in eine zwischen den Seitenwänden 13 und 14 gebildete Kammer 19 hinein. Die Kammer 19 weist einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf, kann jedoch auch von anderer Form sein. Ihre Achse 20 fluchtet im wesentlichen mit der Achse des Niederdruck-Auslasses 18.
Ein Steuerventil 21 umfaßt eine Steuereinheit 22 und einen hydraulischen Steuerausgang 23, der an ein Ventilgehäuse 24 angeschlossen ist. Das Ventilgehäuse 24 weist eine innen angeordnete Gummihülse 25 aaf, die von einem Gummimuskel 26 betätigbar ist Letzterer steht auf seiner Außenfläche mit einem hydraulischen Reservoir 33 in Verbindung, welches an den hydraulischen Steuerausgang 23 angeschlossen ist Das Ventilgehäuse 24 ist in üblicher Weise mit dem Niederdruck-Ausgang 18 verbunden, etwa über einen Flansch 27 und Bolzen 28. In gleicher Weise ist ein Ventil-Auslaßrohr 29 über einen Flansch 30 und Bolzen 31 an das Veniiilgehäuse 24 angeschlossen. Das Steuerventil 21 verfügt über eine elektrische Leitung 32, die in die Steuereinheit 22 hineinführt.
Das eigentliche Steuerventil 21, so wie es hier dargestellt ist, ist an sich bekannt und im Handel erhältlich. Es wird hier als hydraulisch betätigt beschreiben, doch stellt die pneumatische Betätigung eine gleichwertige Alternative dar. Das Ventil arbeitet in Abhängigkeit von elektrischen Informationen, die durch die elektrische Leitung 32 ins Innere des Ventils geleitet werden. Hier legt eine elektro-hydraulische Steuerschaltung hydraulischen Druck an den hydraulischen Steuerausgang 23. Dieser Steuerausgang steht mit dem Reservoir 33 im Ventilgehäuse 24 in Verbindung, so daß Druck atüf den Gummimusksl 26 ausgeübt wird. DerCrummimuskel 26 ruft eine nach innen gerichtete Deformation der Gummihülse 25 hervor, woraus eine Schließbewegung des Ventils resultiert, und zwar ergibt sich ein venturiartiger Effekt, der den Durchgang der Fluide durch das Ventil einschnürt. Hieraus resultiert eine Druckerhöhung auf der dem Niet!erdruck-Ausla3 18 benachbarten Seite des Steuerventils 21.
Unter Voraussetzung dieser Funktionsweise des Ventils arbeitet die Vorrichtung zur Erhöhung der Schlammkonzentration folgendermaßen. Hochdruckschlamm, der durch den Hochdruck-Einlaß 11 eintritt, rotiert rund um die Kammer 19, wobei sein größter Anteil durch den Hochdruck-Auslaß 12 austritt. Das Fluid wird durch den Niederdruck-Auslaß 18 abgeführt, und zwar entlang von dessen äußerer Wand. Es handelt sich um Niederdruck-Fluid von extrem hoher Geschwindigkeit. Die Geschwindigkeit hängt direkii vom Druck im Niederdruck-Auslaß 18 und im Hochdruck-Einlaß 11 ab. Wenn das Fluid in das Ventilgehäuse 24 eintritt, so wird sein Durchgang durch die Gummihülse 25 dadurch bestimmt, wit iveit letztere geschlossen ist. Wenn nämlich die Gummihülse 25 vollständig geöffnet ist und dementsprechend denselben Innendurchmesser wie der rohrförmige Niederdruck-Auslaß 18 hat, entspricht die Druckdifferenz lediglich den über dem Ventil auftretenden Reibungsverlusten. Wenn hingegen das Signal. das durch die elektrische Leitung 32 der Steuereinheit 22 zugeführt wird, anzeigt, daß eine geringere Menge an Fluid durch den Niederdruck-Auslaß 18 austreten sollte, dann wird entweder pneumatisches oder hydraulisches Fluid durch den Steuerausgang 23 in das Reservoir 33 eingeleitet, so daß ein Fluiddruck am Gummimuskel 26 ansteht Dies bewirkt daß die Gummihülse 25 nach innen verformt wird. Wie schon erwähnt, resultiert daraus eine Druckerhöhung im Niederdruck-Auslaß 18, so daß weniger Fluid durch diesen Auslaß aus der Kammer 19 austritt Damit erhöht sich die Fluidmenge, die durch den Hochdruck-Auslaß 12 austreten kann. Wenn die Konzentration im Auslaß 12 überwacht wird und die Änderungen durch die elektrische Leitung 32 der Steuereinheit 22 zugeführt werden, läßt sich die Konzentration in ziemlich engen Grenzer halten. Eine solche Steuerung ist in F i g. 2 dargestellt
Das Verfahren gemäß F i g. 2 zeigt eine Anwendung der Schlammkonzentrationsvorrichtung, bei der eine Steuerung der Konzentration von Materialien, die aus einem Bergwerk heraufgepumpt werden, die Wirtschaftlichkeit des Fördervorgangs verbessert. Bei diesem Ausführungsbeispiel steht ein oberirdisches Fluidreservoir 40 über eine Leitung 41 mit einer Pumpe 42 in Verbindung, welche ihrerseits an eine Leitung 43 angeschlossen ist Letztere fördert das Fluid abwärts, so daß es für den Fördervorgang Verwendung finden kann. Ein Steuerventil 44, welches ferngesteuert sein kann, ist über Leitungen 46 und 47 an ein zweites Steuerventil 48 angeschlossen, das seinerseits über eine Leitung 49 mit einem Hochdruck-Einlaß 50 einer Wirbel-Einspritzvorrichtung 51 in Verbindung steht. Auf letztere wurde bereits im Zusammenhang mit der DE-OS 31 46 915 Bezug genommen. Ein Sumpf 52 ist unterhalb der Erdoberfläche an einer geeigneten Stelle in der Mine angeordnet und dient dazu, den Ausstoß mehrerer Schlammsystem? aufzunehmen. Vor allen Dingen schafft er ein Ausgleichspuffer für Fluide und Materialien aus dieser Vielzahl von Systemen, so daß das Material später mit hoher Konzentration und in wirtschaftlicherer Weise aus dem Bergwerk herausgepumpt werden kann·. Der Sumpf 52 umfaßt zwei Abteile 53 und 54. Das Abteil 53 enthält das aus dem Bergwerk nach oben zu pumpende Material und stellt es für den Transport bereit. Im wesentlichen handelt es sich um Wasser und das vom Berg-Werksniveau abzuziehende Material, beispielsweise Kohle. Das Abteil 53 bietet außerdem die Möglichkeit überschüssiges Wasser von dem aufgenommenen Material abzuscheiden. Dieses Wasser fließt über ein Wehr 55 in das Abteil 54. Das überschüssige Wasser wird sodann durch eine Siiugleitung 56 mittels einer Pumpe 57 abgezogen und durch eine Leitung 58, ein Steuerventil 59 und ein Rückschlagventil 60 in die Leitung 47 abgegeben.
Eine Baggereinri .htung 61 dient dazu. Material aus dem Sumpf 52 abzuziehen. Die Baggereinrichtung umfaßt eine Pumpe 62 mit einer Saugöffnung 63 und einem Motor 64. Der Auslaß der Pumpe steht über einen Schlauch 66 mit einem Niederdruck-Einspritzeinlaß 67 der Wirbel-Einspritzvorrichtung 51 in Verbindung.
b5 Letztere weist ferner einen Miederdruck-Auslaß 68 auf, der über eine Leitung 69 und ein Steuerventil 70 mit einer Leitung 71 verbunden ist. Die Leitung 71 führt in den Sumpf 52 hinein. Ein Hochdruck-Aus!aß 72 der Wir-
bei-Einspritzvorrichtung 51 ist über eine Leitung 73 mit dem Hochdruck-Einlaß 11 der Kammer 10 der Schlammkonzentrationsvorrichtung verbunden. Der Hochdruck-Auslaß 12 dieser Vorrichtung steht über eine Leitung 74 mit einem Densitometer 75 in Verbindung, dessen Auslaß über eine Leitung 76 und ein Durchflußmeßgerät 77 an eine Leitung 78 angeschlossen ist. Letztere fördert den konzentrierten Schlamm aufwärts zur Erdoberfläche, wo er in einem Übergangs-Reservoir 79 gesammelt wird. Hier kann eine Vorrichtung, beispielsweise ein Rührwerk 80. vorgesehen sein, um die Partikel in Suspension zu halten. Ein Rückschlagventil 8 ist über eine Leitung 9 an das Innere der Kammer 19 angeschlossen und schafft einen Unterdruck-Ausgleich für den Innenraum der Kammer. Der Ausgang des Durchflußmeßgerätes 77 ist über ein Steuerelement, beispielsweise eine elektrische Leitung 82, an die Steuerung der Pumpe 62 angeschlossen. Diese Steuerung ändert die Drehzahl des Meters 54, um die Konzentration der Kohle innerhalb des Wassers zu steuern, d. h. den Schlamm zu bilden, der durch den Schlauch 66 an die Wirbel-Einspritzvorrichtung 51 angelegt wird. Die Steuerkreise können auch an einen Rechner angeschlossen werden, der die Steuereingriffe bestimmt. Das anhand von F i g. 2 erläuterte Verfahren wird folgendermaßen durchgeführt:
Kohle, die beispielsweise aus verschiedenen Abbautiefen des Bergwerks stammt, wird durch ein Schlammsystem in den Sumpf 52 transportiert. Derartige Schlammtransportsysteme gehören zum Stande der Technik und werden hier nicht näher erläutert. Nachdem die Kohle in das Abteil 53 eingebracht ist. wird sie normalerweise mit gesteuerter Förderpumpe durch die Baggereinrichtung 61 entnommen. Die Baggereinrichtung 61 arbeitet unter der Wirkung des umlaufenden Motors 64. der über eine nicht dargestellte Welle mit der Pumpe 62 verbunden ist. Letztere saugt das Material durch ihre Saugöffnung 63 an und fördert es durch den Auslaß 65 und den Schlauch 66 zum Niederdruck-Einlaß der Wirbel-Einspritzvorrichtung 51. Die Wirbel-Einspritzvorrichtung 51 wird dadurch betrieben, daß man Hochdruckwasser an den Einlaß 50 anlegt. Dieses Wasser wandert rund um die im Querschnitt kreisförmige Kammer und tritt durch den Hochdruck-Auslaß 72 aus. Eine bestimmte Menge des Fluids kann vom Hochdruck-Einlaß 50 zum Niederdruck-Auslaß 68 strömen. Dieses Fluid, welches den Auslaß 68 verläßt, bildet einen Niederdruck-Wirbel entlang der Achse des Auslasses 68 aus. Die Erzeugung des Niederdruck-Wirbels bietet die Möglichkeit. Niederdruck-Schlamm aus dem Schlauch 66 in den Niederd/uck-Einlaß 67 einzuspritzen. Dieser Schlamm wird sodann von dem Hochdruck-Strom mitgerissen, der in der Kammer der Wirbel-Einspritzvorrichtung 51 rotiert, wodurch aus dem Auslaß 72 eine Mischung austritt, die aus Fluid und Schlamm besteht. Das die Wirbelkammer der Vorrichtung 51 beaufschlagende Fluid wird aus dem Reservoir 40 über die Leitung
41 geliefert, wobei es eine Druckerhöhung in der Pumpe
42 erfährt. Der Hauptdruck wird durch das Gewicht des Fluids in der Leitung 43 geliefert, wobei diese Leitung über das Steuerventil 44. die Leitungen 46 und 47, das Steuerventil 48 und die Leitung 49 an den Hochdruck-Einlaß 50 der Einspritzvorrichtung angeschlossen ist. Wie oben erläutert tritt ein Anteil des Fluids aus dem Auslaß 68 aus. um in der Kammer der Wirbel-Einspritzvorrichtung 51 einen Bereich niedrigen Drucks zu bilden. Ausgleichsfluid wird dadurch zur Verfugung gestellt, daß man mittels der Pumpe 57 aus dem Abteil 54 des Sumpfes 52 Fluid absaugt und dieses dann durch die Leitung 58, das Steuerventil 59 und das Rückschlagventil 60 in die Leitung 47 fördert. Durch das Rückschlagventil 60 wird verhindert, daß das Fluid aus der Leitung 46 zum Sumpf 52 wandert. Wenn der Schlamm durch den Schlauch 66 in den Einlaß 67 eingespritzt und sodann von dem Fluid in der Kammer der Vorrichtung 51 mitgerissen wird, so gelangt er durch den Hochdruck-Auslaß 72 in die Leitung 73 und wird von dort aus in den Hochdruck-Einlaß 11 der Kammer 10 eingespritzt. Anschließend wird der Schlamm durch den Auslaß 12, die Leitung 74 und das Densitometer 75 gefördert. Wenn die von letzterem gemessene Konzentration zu niedrig ist. wird über den Steuerkreis 81 ein Signal an die Steuereinheit 22 des Ventils 21 angelegt. Die Steuereinheit ihrerseits gibt durch den Steuerausgang 23 ein Signal an das Ventilgehäuse 24, wodurch der hydraulische oder pneumatische Druck im Reservoir 33 abgesenkt wird. Dies bietet der Gummihülse 25 die Möglichkeit, ihre Einschnürung zu verringern. Der Betrag dieser Verminderung hängt davon ab, wie gering die Konzentration ist im Vergleich zu dem gewünschten Wert. Wenn das Densitometer 75 feststellt, daß die Konzentration zu hoch ist, gibt ein durch den Steuerkreis 81 zur Steuereinheit 22 geliefertes Signal über den Steuerausgang 23 an das Ventilgehäuse 24 einen Befehl, der das Reservoir 33 mit hydraulischem oder pneumatischem Fluid auTüllt, so daß sich die Gummihülsc 25 stärker einschnürt. Die Gummihülse führt also eine Schließbewegung durch und vermindert die Fluidmenge, die aus dem Auslaßrohr 29 in das Abteil 53 des Sumpfes 52 eintritt. Dadurch wird eine Erhöhung des Verhältnisses Fluid zu Kohle bewirkt.
Wenn sich während des Betriebes ein Vakuum entwickelt, kann Luft durch das Rückschlagventil 8 und die Leitung 9 ins Innere der Kammer 19 eintreten, wodurch in der Kammer der atmosphärische Luftdruck wieder hergestellt wird. Das Durchflußmeßgerät 77, welches zusätzlich vorgesehen sein kann, ist in der Lage, eine weitere Steuerung der Konzentration vorzunehmen, und zwar durch Änderung der Drehzahl des Motors 64. Auf diese Weise wird das Verhältnis Fluid zu Kohle variiert, während sich die Baggervorrichtung im Abteil 53 bewegt.
Das spezielle Ventil 21 ist deswegen ganz besonders geeignet, weil es einen hohen Verschleißwert besitzt, wenn es von Schlamm durchströmt wird. Außerdem neigt es nicht so leicht zum Verstopfen wie andere Ventiltypen, wenn sie mit Schlamm beaufschlagt werden.
so Hinzu kommt, daß das Ventil die Tendenz hat, sich gleichförmig in diametraler Richtung zu schließt«, da nämlich die Fluide im rohrförmigen Auslaß 18 mit hoher Geschwindigkeit rund um die Rohrachse rotieren. Die diametrale Schließbewegung des Ventils ermöglicht eine gleichförmige Drucksteuerung im Auslaß 18. Andere Ventiltypen, die lediglich einen Abschnitt des beaufschlagten Rohres zumachen, sind nicht ausgeschlossen, wurden aber zu einem hohen Verschleiß neigen und bei der speziellen, durch den Auslaß 18 gehenden Strömung nicht mit gleicher Wirtschaftlichkeit arbeiten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Erhöhen des Feststoff-Fluid-Verhältnisses einer beim Bergbau geförderten Feststoffe enthaltenden Suspension, insbesondere einer Kohle-Wasser-Suspension, die unter hohem Druck in eine Zone von kreisförmigem Querschnitt geleitet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Suspension tangential in die kreisförmige Zone gelangt,
daß die Suspension aus dieser Zone tangential unter hohem Druck durch einen Auslaß abgezogen wird,
daß zur Erhöhung der Feststoffkonzentration ein Teil des eingeleiteten Fluids entlang der Achse dieser Zone abgezogen wird,
daß die Konzentration der Feststoffe in der Suspension in dem Hochdruck-Auslaß gemessen wird, und
daß der entlang der Achse der Zone abgezogene Teil des Ffcji«Js im umgekehrten Verhältnis zu der gemessenen Konzentration gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Achse der Zone ein Gas zugeführt wird, um die Zone im wesentlichen auf Atmosphärendruck zu halten.
3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Kammer (10) von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt; einen in die Kammer (10) hineinführenden Hochdruck-Schlammeinlaß (11), dessen Achse senkrecht auf Anevn Durchmesser des kreisförmigen Kammerquerschnitts steht; etar;n aus der Kammer (10) herausführenden Hochdruck-Schlammauslaß (12), dessen Achse senkrecht auf r-biem Durchmesser des kreisförmigen Kammerquerschnitts steht; eine aus der Kammer (10) herausführende Niederdruck-Auslaßanordnung (18,29), deren Achse im wesentlichen parallel zur Achse (20) des kreisförmigen Kammerquerschnitts verläuft; ein in der Niederdruck-Auslaßanordnung (18, 19) vorgesehenes Steuerventil (21) zum Regeln der den Niederdruck-Auslaß verlassenden Fluidmenge: und durch eine in die Kammer (10) hineinführende Antikavitationseinrichtung (8, 9) zum Einlassen von Luft in den innerhalb der Kammer (10) gebildeten Wirbel, sofern der Druck innerhalb des Wirbels niedriger als der Luftdruck außerhalb der Kammer (10) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen des Hochdruck-Schiammeinlasses (11) und des Hochdruckschlammauslasses (12) senkrecht auf demselben Durchmesser stehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antikavitationseinrichtung eine entlang der Achse (20) des Wirbels in die Kammer (10) hineinführende Niederdruck-Einlaßleitung (9) sowie ein darin angeordnetes Rückschlagventil (8) umfaßt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch ein Densitometer (75) zum Messen der Schlammkonzentration am Hochdruck-Auslaß (12), das ein das Steuerventil (21) steuerndes Ausgangssignal erzeugt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (24) des Steuerventils (21) eine in die Niederdruck-Auslaßanordnung (18,29) geschaltete Gummihülse (25) sowie eine steuerbare, die Gummihülse (25) radial dehnende bzw, zusammendrückende Druckvorrichtung (26) angeordnet sind.
DE3210657A 1981-05-18 1982-03-23 Verfahren und Vorrichtung zum Erhöhen des Feststoff-Fluid-Verhältnisses einer Suspension Expired DE3210657C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/264,917 US4444229A (en) 1981-05-18 1981-05-18 Slurry concentration apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3210657A1 DE3210657A1 (de) 1982-12-09
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AU (1) AU530747B2 (de)
CA (1) CA1192144A (de)
DE (1) DE3210657C2 (de)
FR (1) FR2505680B1 (de)
GB (1) GB2099335B (de)
PL (1) PL134582B1 (de)
ZA (1) ZA821665B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19755733A1 (de) * 1997-12-15 1999-06-24 Waeschle Gmbh Verfahren zum hydraulischen Fördern eines Schüttgutes
DE10061889B4 (de) * 2000-12-12 2006-05-24 Coperion Waeschle Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgut

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4563123A (en) * 1983-09-12 1986-01-07 Conoco Inc. Direct coupling of a vortex injector to a centrifugal pump
AT384010B (de) * 1984-05-28 1987-09-25 Voest Alpine Ag Verfahren zum entwaessern von schlaemmen und/oder organischen stoffen
US4597859A (en) * 1984-10-15 1986-07-01 Conoco Inc. Adjustable vortex classifier
GB8802028D0 (en) * 1988-01-29 1988-02-24 Atomic Energy Authority Uk Improvements in fluidic apparatus
US4846224A (en) * 1988-08-04 1989-07-11 California Institute Of Technology Vortex generator for flow control
US5172497A (en) * 1991-10-25 1992-12-22 Lor, Inc. Slurry density control system
US5398733A (en) * 1994-03-10 1995-03-21 Vq Corporation Readily cleaned liquid transfer system
US6536468B1 (en) * 1997-09-22 2003-03-25 Kinetics Chempure Systems, Inc. Whirlpool reduction cap
US6065498A (en) * 1998-02-04 2000-05-23 Flow-Rite Controls, Ltd. Liquid flow control device
GB9824692D0 (en) * 1998-11-11 1999-01-06 Process Tomography Foresight T Flow control
WO2001016493A1 (en) * 1999-08-31 2001-03-08 Dct Double-Cone Technology Ag Double cone for generation of a pressure difference
US7128092B2 (en) * 1999-08-31 2006-10-31 Dct Double-Cone Technology Ag Separating arrangement for treatment of fluids
US6299434B1 (en) * 1999-12-02 2001-10-09 Kil Yong Sung Double-button piezoelectric child-resistant cigarette lighter
US7093382B1 (en) * 2004-09-17 2006-08-22 Srs Crisafulli, Inc. Power diversion system for a hydraulic dredge
US9862624B2 (en) * 2007-11-07 2018-01-09 Palo Alto Research Center Incorporated Device and method for dynamic processing in water purification
US8931644B2 (en) * 2006-11-30 2015-01-13 Palo Alto Research Center Incorporated Method and apparatus for splitting fluid flow in a membraneless particle separation system
US9486812B2 (en) * 2006-11-30 2016-11-08 Palo Alto Research Center Incorporated Fluidic structures for membraneless particle separation
US9433880B2 (en) * 2006-11-30 2016-09-06 Palo Alto Research Center Incorporated Particle separation and concentration system
US10052571B2 (en) * 2007-11-07 2018-08-21 Palo Alto Research Center Incorporated Fluidic device and method for separation of neutrally buoyant particles
US8276760B2 (en) * 2006-11-30 2012-10-02 Palo Alto Research Center Incorporated Serpentine structures for continuous flow particle separations
SG169253A1 (en) * 2009-09-03 2011-03-30 Viking Dredging As A method of preparing a dry bulk carrier
NL2010538C2 (en) * 2013-03-28 2014-09-30 Ihc Syst Bv Measurement device for performing measurement on a mixture of water and collected material.
JP7021553B2 (ja) * 2018-02-13 2022-02-17 トヨタ自動車株式会社 クーラントタンク

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA659745A (en) * 1963-03-19 Bass Brothers Enterprises Drilling mud degasser
US2346005A (en) * 1940-08-15 1944-04-04 Tandy A Bryson Vortex separator
BE473485A (de) * 1945-08-28
US2622735A (en) * 1949-09-09 1952-12-23 Heyl & Patterson Vortex control system
NL86418C (de) * 1950-12-05
BE521619A (de) * 1952-07-28
US3114510A (en) * 1961-03-01 1963-12-17 Duval Sulphur & Potash Company Sensing and control apparatus for classifiers
DE1298506B (de) * 1967-01-18 1969-07-03 Siemens Ag Abscheider fuer Feststoffe aus Fluessigkeiten
FR1533999A (fr) * 1967-06-13 1968-07-26 R I V Anstalt Zur Verwaltung V Chambre de turbulence réglable
US3548637A (en) * 1969-04-11 1970-12-22 Shell Oil Co Velocity profile sensor system for control of a slurry pipeline
US3684093A (en) * 1969-08-13 1972-08-15 Ashizawa Iron Works Co Ltd Method and apparatus for separating particles from particle-laden fluid
US3557956A (en) * 1970-01-28 1971-01-26 Bergstrom Paper Co Method for de-inking and removal of certain contaminants from reclaimed paper stock
DE2126069C3 (de) * 1971-05-26 1974-07-04 Maschinenfabrik Buckau R. Wolf Ag, 4048 Grevenbroich Verfahren und Vorrichtung zum Entwässern von Kunststoff-Granulaten
US3870373A (en) * 1974-04-15 1975-03-11 Continental Oil Co Underground coal slurry concentrating sump
US3982789A (en) * 1974-07-16 1976-09-28 Kamyr, Inc. Process and apparatus for conveying large particle mined coal, oil shale, ore, etc. from underground mines or from strip mines via a pipeline
SE410276B (sv) * 1976-10-20 1979-10-08 Sala International Ab Dynamisk suspensionsanrikningsseparator
US4297111A (en) * 1979-09-19 1981-10-27 Caribbean Properties Limited Process and apparatus for the contact and separation of immiscible fluids
IL54434A0 (en) * 1977-08-23 1978-07-31 Bauer Bros Co Improved centrifugal type cleaner
DE2942099C2 (de) * 1979-10-18 1984-10-04 Schauenburg Maschinen- und Anlagen-Bau GmbH, 4330 Mülheim Hydrozyklon für die Fraktionierung von suspendierten Feststoffen
US4265741A (en) * 1980-05-15 1981-05-05 Im Chang J Apparatus and method for separating diverse particles of a slurry
US4412451A (en) * 1980-05-21 1983-11-01 Outokumpu Oy Method and apparatus for the determination of the average particle size in a slurry

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19755733A1 (de) * 1997-12-15 1999-06-24 Waeschle Gmbh Verfahren zum hydraulischen Fördern eines Schüttgutes
US6024111A (en) * 1997-12-15 2000-02-15 Waeschle Gmbh Process for hydraulic transport of bulk material
DE19755733B4 (de) * 1997-12-15 2005-04-21 Coperion Waeschle Gmbh & Co. Kg Verfahren zum hydraulischen Fördern eines Schüttgutes
DE10061889B4 (de) * 2000-12-12 2006-05-24 Coperion Waeschle Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgut

Also Published As

Publication number Publication date
GB2099335A (en) 1982-12-08
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GB2099335B (en) 1985-07-10
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PL236426A1 (de) 1982-12-20
CA1192144A (en) 1985-08-20
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FR2505680B1 (fr) 1986-02-21
DE3210657A1 (de) 1982-12-09
AU530747B2 (en) 1983-07-28
FR2505680A1 (fr) 1982-11-19

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