DE3239109C2

DE3239109C2 -

Info

Publication number: DE3239109C2
Application number: DE3239109A
Authority: DE
Inventors: Seppo Ilmari Dipl.-Ing. Vaasa Fi Ryynaenen
Original assignee: NOBAR KY VAASA FI
Current assignee: NOBAR KY VAASA FI
Priority date: 1981-10-29
Filing date: 1982-10-22
Publication date: 1987-10-08
Also published as: NO823570L; ZA827524B; FI64746B; IT1158376B; AU8937182A; ES8400034A1; DK157784B; KR840001852A; SE8206029L; DK157784C; DD204037A5; NO155915B; JPH0230301B2; FR2515528A1; SU1163800A3; DE3239109A1; HU184588B; AU562355B2; PL238800A1; GB2108409B

Description

Die Erfindung betrifft einen Wirbelseparator zum Zerlegen ei nes Gemisches aus mehreren Komponenten gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a vortex separator for disassembling egg nes mixture of several components according to the preamble of Main claim.

Derartige Wirbelseparatoren arbeiten mit einer freien Wir belströmung in der Weise, daß sich Partikel, die eine größere Masse haben, während der Rotation in den äußeren Teilen des Separationswirbels konzentrieren und die Partikel mit geringe rer Masse in den Teilen des Wirbels, der sich im Bereich des Rotationszentrums befindet.Such vortex separators work with a free we Belströmung in such a way that there are particles that a larger Have mass during rotation in the outer parts of the Separate vortex and concentrate the particles with low mass in the parts of the vertebra, which is in the area of the Rotation center.

Ein derartiger Wirbelseparator ist nach der GB-PS 8 94 417 be kannt. Bei dieser vorbekannten Vorrichtung sind Überströmöff nungen in Form eines engen Schlitzes vorgesehen, der es ledig lich der äußersten Materialschicht ermöglicht, von der einen Wirbelkammer in die andere überzutreten. In der Praxis zeigt sich jedoch, daß der Separations-Wirkungsgrad einer solchen bekannten Vorrichtung noch keineswegs optimal ist. Dies hat seinen Grund offenbar darin, daß die Kollosion benachbarter Wirbel nicht derart erfolgt, daß die benachbarten Wirbel ge quetscht und komprimiert werden, um eine effektivere Separation zu erreichen. Die Partikel mit der größeren Masse in der Peri pherie der einen Wirbelkammer gehen in die andere Wirbelkammer nach Durchbruch der pneumatischen Sperre am Schlitz über, und die Partikel können nur in einer Richtung durch diesen Schlitz strömen und ferner kann eine Kollision nur zwischen der in einer Richtung durch den Schlitz fließenden Strömung und der Wirbelströmung in der Kammer erfolgen. Diese Kollision be grenzt die Strömung durch den Schlitz, komprimiert aber an dererseits nicht den Wirbel in der anderen Kammer.Such a vortex separator is according to GB-PS 8 94 417 knows. In this known device there are overflow openings openings provided in the form of a narrow slot, which is single Lich the outer layer of material, one of which Swirl chamber to cross into the other. In practice shows however, that the separation efficiency of such known device is by no means optimal. this has its reason apparently in that the collision is more neighboring Vertebrae do not occur in such a way that the adjacent vertebrae ge squeezed and compressed for more effective separation to reach. The particles with the larger mass in the peri pheria of one vertebral chamber go to the other vertebral chamber after breaching the pneumatic lock on the slot above, and the particles can only pass through this slot in one direction flow and further a collision can only occur between the in a direction of flow flowing through the slot and the Eddy flow takes place in the chamber. This collision be limits the flow through the slot, but compresses on the other hand not the vortex in the other chamber.

Beim Gegenstand der GB-PS 13 69 785 ist festzustellen, daß hier nur ein Separationswirbel vorhanden ist, während es sich beim anderen Wirbel um eine axial wesentlich kürzere Kammer handelt, die keinerlei Trennfunktion hat und nur der Zufüh rung von Verdünungsmittel (Wasser) an einer speziellen, weit unten liegenden Stelle mit einer vergleichsweise geringen axialen Erstreckung in bezug auf die Länge der eigentlichen Trennkammer dient. Es geht also auch bei dieser Entgegenhal tung wie beim Gegenstand der FR-PS 13 78 555, nicht um eine Trennung, sondern um gerade das Gegenteil, nämlich eine zweck mäßige Art der Zumischung bzw. Vermischung.In the subject of GB-PS 13 69 785 it should be noted that only a separation vortex is present here while it is in the other vertebra by an axially much shorter chamber acts that has no separation function and only the feed tion of diluent (water) on a special, wide lower position with a comparatively small axial extension with respect to the length of the actual Separation chamber serves. So this is also true as with the subject of FR-PS 13 78 555, not by one Separation, but just the opposite, namely a purpose moderate type of admixture or mixing.

Nach der GB-PS 6 13 363 (Fig. 7) ist ein Wirbelseparator bekannt, bei dem um eine zylindrische Zentralkammer mehrere ebenfalls zylindrische Kammern angeordnet sind. Die wand nahen Wirbelstromteile der äußeren Kammern werden bei diesem Gerät durch in die Zentralkammer eingreifende, Überströmschlitze begrenzende Wandungsteile der Zentral kammer abgeschält und in die Zentralkammer geleitet. Da hierbei der Übergang in die Zentralkammer zwangsläufig bereits nach maximal einem Umlauf in den äußeren Kammern erfolgt, kann bei dieser Art der Komponentenseparation, abgesehen von den ständigen Reibungsverlusten an allen Umschließungswänden der Kammern, der Trenneffekt nicht optimal sein.According to GB-PS 6 13 363 ( Fig. 7), a vortex separator is known in which several cylindrical chambers are arranged around a cylindrical central chamber. The eddy current parts of the outer chambers close to the wall are peeled off in this device by wall parts of the central chamber which engage in the central chamber and delimit overflow slots and are passed into the central chamber. Since the transition to the central chamber inevitably takes place after a maximum of one revolution in the outer chambers, apart from the constant frictional losses on all the walls of the chambers, the separation effect cannot be optimal with this type of component separation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wirbelsepara tor der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sich mit ihm ein wesentlich besserer Separations-Wirkungsgrad er zielen läßt.The invention has for its object a vertebrae Tor of the type mentioned in such a way that with it a much better separation efficiency lets aim.

Diese Aufgabe ist mit einem Wirbelseparator der eingangs ge nannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angführten Merkmale gelöst.This task is ge with a vortex separator named type according to the invention by the in the hallmark of Main claims listed features solved.

Vorteilhafte Wei terbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen. Favorable Wei Further training results from the subclaims.

Diese erfindungsgemäße Ausbildung bzw. Merkmalskombination stellt, soweit erkennbar, den einzig praktisch zu verwirkli chenden Weg dar, um die gewünschte optimale Separation zu ge währleisten und trägt in dreifacher Weise zur Steigerung des Separations-Wirkungsgrades bei. Zum einen wird durch die be trächtliche umfangsmäßige Länge der die Wirbelkammern mitein ander verbindenden Öffnung die Länge derjenigen Strecke ver kürzt, über die der Wirbel in Umfangsrichtung mit festen Wän den in Berührung steht. Da die Reibung mit dem Wirbel in der jeweiligen Nachbar kammer wesentlich geringer als die Reibung an den festen Wänden der eigenen Wirbelkammer ist, wird hierdurch die Wirbel strömung weniger stark abgebremst, so daß insbesondere dann, wenn eine gegebene Wirbelkammer mit mehreren Nachbar-Wirbel kammern in der beschriebenen Weise in Verbindung steht, die Reibungsverluste erheblich verringert werden und somit die zur Auf rechterhaltung einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit er forderliche Energie vermindert wird.This inventive design or combination of features provides, as far as recognizable, the only practically confusing one way to achieve the desired optimal separation ensure and contributes to increasing the Separation efficiency at. For one, the be the circumferential length of the vertebral chambers the connecting opening ver the length of that route shortens, over which the vertebra in the circumferential direction with fixed walls who is in touch. Because the friction with the vertebrae in the respective neighbor chamber much less than the friction on the fixed Walls of your own vortex chamber, this will make the vortex flow braked less strongly, so that especially if a given vortex chamber with several neighboring vertebrae chambers in the manner described, the Frictional losses can be significantly reduced and thus the on maintaining a certain rotation speed required energy is reduced.

Zum anderen entstehen durch das teilweise Ineinanderlaufen der einander benachbarten Wirbel in den außerhalb der Kolli sionsflächen kreisförmigen Strömungslinien Knickpunkte. An diesen Knickpunkten besitzen die Strömungslinien einen we sentlich kleineren Krümmungsradius als in den übrigen Berei chen, so daß hier eine erhöhte Zentrifugalwirkung auftritt. Mit anderen Worten: Die schwereren Teilchen des Gemisches nei gen in stärkerem Maße als die leichteren Teilchen dazu, an den Knickpunkten der Strömungslinien ihre ursprüngliche Bewegungs richtung beizubehalten. Dadurch treten die schwereren Teil chen in verstärktem Maße in weiter außen liegende und somit schneller strömende Zonen des Wirbels über, wodurch sie in verstärktem Maße von den leichteren Teilchen getrennt werden.On the other hand, they result from the partial merging the adjacent vertebrae in the outside of the package surfaces of circular flow lines. At the flow lines have a white at these breakpoints considerably smaller radius of curvature than in the other areas chen, so that an increased centrifugal effect occurs here. In other words, the heavier particles of the mixture nei to a greater extent than the lighter particles to which Breakpoints of the flow lines their original movement maintain direction. This will kick the heavier part Chen to a greater extent in more external and thus faster flowing zones of the vertebra over, causing them to increasingly separated from the lighter particles.

Schließlich ist es möglich, durch entsprechend günstige Wahl des Kolli sionswinkel der beiden ineinander laufenden Wirbel die Strö mung in dem Kollisionsflächenbereich laminar zu halten, wäh rend die Reibung an den festen Wirbelkammerwänden in unmittel barer Nähe dieser Wände zu Turbulenzbereichen führt, die eine bereits stattgefundene Separation zwischen schwereren und leichteren Teilchen teilweise wieder rückgängig machen und so mit insgesamt den Separations-Wirkungsgrad verschlechtern.Finally, it is possible to choose the package accordingly sions angle of the two intertwined vortices the currents to keep laminar in the collision area area laminar rend the friction on the solid walls of the vortex chamber in immediate close proximity of these walls leads to areas of turbulence that a separation between heavier and partially undo lighter particles and so with overall deterioration in separation efficiency.

Durch das Zusammenwirken der drei erwähnten Phänomene, die umso stärker zur Geltung kommen, je mehr Teile der Wirbelkam merwand durch Nachbarwirbel ersetzt werden, läßt sich mit Hil fe der erfindungsgemäßen Anordnung ein wesentlich höherer Se parations-Wirkungsgrad erzielen, als dies bisher nach dem Stand der Technik möglich war.By the interaction of the three phenomena mentioned, the The more parts of the vertebra came to the fore, the more they came into play Hilwand can be replaced by neighboring vertebrae fe the arrangement according to the invention a much higher Se achieve efficiency efficiency than was previously the case after State of the art was possible.

Zwar zeigt die vorerwähnte FR-PS 13 78 555 eine Anordnung mit zwei einander benachbarten Zyklonen, bei denen aneinander an grenzende Seitenwände mit Öffnungen versehen und die Wirbel kammern so angeordnet sind, daß die Wirbel unter Bildung ei ner Wirbelkollisionsfläche teilweise ineinander laufen. Bei dieser Vorrichtung handelt es sich jedoch nicht um einen Wir belseparator zum Zerlegen eines Gemisches aus mehreren Kompo nenten unterschiedlicher Partikelmasse in Fraktionen aus schwe reren und leichteren Partikeln, sondern um eine Vorrichtung zum Austauschen der Wärme zwischen gasförmigen, flüssigen und/ oder feinkörnigen festen Medien und/oder zur Vermischung der artiger Medien. Es werden hier also zwei gasförmige oder flüs sige Trägermedien, von denen jeweils eines eine Sorte der mit einander zu vermischenden Partikel trägt, in jeweils eine der beiden Wirbelkammern eingeführt und es treten aus jeder der Wirbelkammern Teilchen in die Nachbarwirbelkammer über, so daß an den unteren Enden der Wirbelkammern ein gut durchmischtes Teilchengemenge abgezogen werden kann, während das Trägermedium im wesentlichen teilchenfrei nach oben abströmt. Es tritt hier also lediglich eine Separation zwischen Trägermedium und Teil chen nicht aber die Zerlegung eines Teilchengemisches in Frak tionen unterschiedlicher Teilchenmasse auf.The aforementioned FR-PS 13 78 555 shows an arrangement with two cyclones adjacent to each other, in which each other bordering side walls with openings and the vertebrae chambers are arranged so that the vertebrae with formation ner vertebral collision surface partially run into each other. At However, this device is not a we Belseparator for disassembling a mixture of several compos components of different particle mass in fractions from Switzerland ler and lighter particles, but a device to exchange heat between gaseous, liquid and / or fine-grained solid media and / or for mixing the like media. So there are two gaseous or liquid carrier media, one of which is a type of carries particles to be mixed, in one of each introduced both vertebral chambers and emerge from each of the Vortex chambers particles into the neighboring vortex chamber so that a well-mixed at the lower ends of the vortex chambers Batch of particles can be drawn off while the carrier medium flows upward essentially particle-free. It occurs here So just a separation between the carrier medium and part but do not disassemble a particle mixture in Frak ions of different particle mass.

Der Wirbelseparator wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt schematischThe vortex separator is subsequently based on the graphic Representation of exemplary embodiments explained in more detail. It shows schematically

Fig. 1 ein Wirbelseparatorsystem, bei dem paarweise meh rere Separationskammern nebeneinander angeordnet sind und in Kontakt miteinander stehen; Fig. 1 is a Wirbelseparatorsystem, meh eral separation chambers are arranged next to each other in the pairs and are in contact;

Fig. 2 ein entsprechendes System, bei dem die Wirbel elliptische Formen haben; FIG. 2 shows a corresponding system wherein the fluidized elliptical shapes;

Fig. 3 eine Seitenansicht von mehreren Wirbelseparatoren; Fig. 3 is a side view of a plurality of vortex separators;

Fig. 4 einen Schnitt längs Linie IV-IV gemäß Fig. 3; Fig. 4 is a section along line IV-IV of FIG. 3;

Fig. 5 einen Axialschnitt durch mehrere Wirbelseparatoren längs Linie V-V in Fig. 6; Fig. 5 is an axial section longitudinally through a plurality of vortex line VV in Fig. 6;

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI gemäß Fig. 5; Fig. 6 is a section along the line VI-VI of FIG. 5;

Fig. 7, 8 perspektivisch Ausführungsformen von Strömungs teilern; Fig. 7 is a perspective 8 dividers, embodiments of flow;

Fig. 9 eine Draufsicht auf den Strömungsteiler gemäß Fig. 8; FIG. 9 is a top view of the flow divider according to FIG. 8;

Fig. 10 einen Schnitt längs Linie X-X gemäß Fig. 8; FIG. 10 shows a section along line XX according to FIG. 8;

Fig. 11 im Schnitt die Anordnung einer tangentialen Zufuhr einrichtung zur Ausführungform gemäß Fig. 6; Fig. 11 in section, the arrangement of a tangential supply means for embodiment of FIG. 6;

Fig. 12 die perspektivische Ansicht eines Wirbelseparator systems mit konischen Wirbelkammern; Figure 12 is a perspective view of a vortex separator system with conical vortex chambers.

Fig. 13 perspektivisch die Anordnung von Strömungsteilern zum System gemäß Fig. 12; FIG. 13 is a perspective view of the array of flow dividers to the system shown in FIG. 12;

Fig. 14 einen Schnitt durch eine Wirbelkammer, die mit ei ner Vielzahl von Wirbelkammern umgeben ist; FIG. 14 is a sectional view of a swirl chamber which is surrounded by egg ner plurality of vortex chambers;

Fig. 15 einen Querschnitt durch eine Zentrifuge, bei der peripher um das Rotationszentrum die Wirbelsepara toren angeordnet sind; Figure 15 is a cross section through a centrifuge to the rotational center of the Wirbelsepara motors are arranged at the periphery.

Fig. 16 einen Schnitt längs Linie XVIII-XVIII gemäß Fig. 15; FIG. 16 is a section along line XVIII-XVIII of FIG. 15;

Fig. 17 einen Schnitt durch eine Ausführungsform, bei der die Wirbel bzw. die Wirbelkammern konisch unter Weg lassung des größten Teiles der Kammerwände ausge bildet sind und Fig. 17 is a section through an embodiment in which the vertebrae or the vortex chambers are conical out leaving most of the chamber walls out and

Fig. 18 im Schnitt kleine Strömungsteiler und die in deren Nachbarschaft sich ausbildenden Wirbel. Fig. 18 in section small flow dividers and the vortices forming in their vicinity.

Die Fig. 1-18 zeigen Ausführungsbeispiele und Art der Ar beitsweise des Wirbelseparators. Bei allen Ausführungsbeispie len sind bezeichnet mit 1 die äußere Wand des Wirbelseparators, mit 2 die Wirbel selbst, mit 10 die Wirbeltrennkammern, mit 12 tagentiale Öffnungen zum Einlaß des zu trennenden Mediums, mit 13, 14 die Mediumauslässe und mit 39 bzw. 60 die Strö mungsteiler. Die Wirbelkollisionsflächen sind mit 40 bezeich net. 48 ist ein axiales Einlaßrohr für eine Zentrifugenaus führungsform gemäß Fig. 16, in der das Rotationszentrum der Wirbel 2 mit 49 bezeichnet ist und das der Zentrifuge mit 490. FIGS. 1-18 illustrate embodiments and type of Functioning of the Wirbelseparators. In all Ausführungsbeispie len are designated with 1 the outer wall of the vortex separator, with 2 the vortex itself, with 10 the vortex separation chambers, with 12 tagential openings for the inlet of the medium to be separated, with 13, 14 the medium outlets and with 39 and 60 the streams divider. The vertebral collision surfaces are labeled 40 . 48 is an axial inlet pipe for a centrifuge guide according to FIG. 16, in which the center of rotation of the vortices 2 is designated 49 and that of the centrifuge is 490 .

Fig. 1 zeigt ein Wirbelkammersystem, in dem die einzelnen Kam mern nebeneinander in Form eines Rechteckrasters angeordnet sind. Die Wirbeltrennkammern 10 stehen seitlich miteinander in Verbindung, so daß ungefähr die Hälfte der Wandfläche der Kam mern wegfällt. Im Bereich der weggefallenen Wandflächen, d. h. der Öffnungen 12, bilden sich Kollisionsflächen aus, in der die Wirbel der Kammern ineinanderlaufen. Im gezeigten Ausfüh rungsbeispiel beträgt die Zahn der Wirbel 4 × 4, aber das gan ze Kammersystem kann eine beliebige Anzahl von Wirbeln 2 auf weisen, die paarweise seitlich zueinander in Kontakt stehen. Beim Beispiel nach Fig. 1 befinden sich zwischen den Wirbeln 2 Strömungsteiler 39, die im Querschnitt gewissermaßen vier armig sind und verschiedene Größen haben können. Auch die Form der Strömungsteiler 39 kann variieren, wie dies aus Fig. 7 bis 10 und 13 ersichtlich ist. Fig. 1 shows a vertebral chamber system in which the individual chambers are arranged side by side in the form of a rectangular grid. The vortex separation chambers 10 are laterally connected to one another, so that approximately half of the wall surface of the chamber is eliminated. In the area of the omitted wall surfaces, ie the openings 12 , collision surfaces are formed in which the vortices of the chambers run into one another. In the exemplary embodiment shown, the tooth of the vertebrae is 4 × 4, but the entire chamber system can have any number of vertebrae 2 which are in contact with one another laterally in pairs. In the example according to FIG. 1, there are two flow dividers 39 between the vortices, which are, in a manner of speaking, four-armed in cross-section and can have different sizes. The shape of the flow dividers 39 can also vary, as can be seen from FIGS. 7 to 10 and 13.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die Wirbel 2 in Form einer Ellipse ausgebildet, um das radiale Zusammenprallen zu intensivieren. Im Beispiel sind die Hauptachsen der Ellipsen rechtwinklig zueinander gestellt. Alternativ können die Haupt achsen der Ellipsen jedoch auch parallel zueinander verlaufen.In the embodiment according to FIG. 2, the vertebrae 2 are designed in the form of an ellipse in order to intensify the radial collision. In the example, the main axes of the ellipses are perpendicular to each other. Alternatively, the main axes of the ellipses can also run parallel to one another.

Fig. 3 stellt in Seitenansicht ein System gemäß Fig. 4 mit 4 × 4 Wirbeltrennkammern 10 dar, wobei die Zufuhrelemente für die Kammern nicht dargestellt sind. Die Zufuhr eines zu sepa rierenden Mediums in die Kammern kann axial oder tangential erfolgen. Für den Fall der Fig. 3 verlassen die separierten Fraktionen die Vorrichtung durch axiale Auslässe 13, 14, aber tangentiale Auslässe sind auch möglich. Partikel mit geringe rer Masse gehen durch die Auslässe 13 nach oben und die mit schwererer Masse durch die Auslässe 14 nach unten ab. FIG. 3 shows a side view of a system according to FIG. 4 with 4 × 4 vortex separation chambers 10 , the feed elements for the chambers not being shown. The medium to be separated can be fed into the chambers axially or tangentially. In the case of FIG. 3, the separated fractions leave the device through axial outlets 13, 14 , but tangential outlets are also possible. Particles with low rer mass go up through the outlets 13 and those with heavier mass down through the outlets 14 .

Die Ausführungsform nach Fig. 4 verdeutlicht, daß die einzel nen Wirbeltrennkammern 10 die gleiche Größe haben. Dies wird bevorzugt, um die Stoß- bzw. Zusammenprallkräfte in den ver schiedenen Wirbeln gleich zu halten. In diesem Falle bestehen die Strömungsteiler 39 aus vier glatten Sektionen zylindri scher Flächen.The embodiment of FIG. 4 illustrates that the single vortex separation chambers 10 have the same size. This is preferred in order to keep the impact or collision forces in the ver different vertebrae the same. In this case, the flow dividers 39 consist of four smooth sections of cylindrical surfaces.

Die Schnittdarstellungen gemäß Fig. 5, 6 zeigen tangentiale Öffnungen 12, wobei diese zwischen den einzelnen Wirbeln 2 angeordnet sind.The sectional views of Fig. 5, 6 show tangential openings 12, which are arranged between the individual vertebrae. 2

Fig. 7 zeigt einen Strömungsteiler 39, durch den die Strö mungsrichtung der Wirbel erzeugt wird und zwar durch kanalar tige Nuten, zwischen denen sich scharfe Rippen befinden. Durch eine solche Formgebung ist es möglich, die Form einer axialen Sektion des Wirbels 2 in den verschiedenen Höhen der Rotation zu modifizieren. Innerhalb der Kollisionsflächen 40 der Wir bel 2 ist die Zwischenfläche der Wirbel eine Ebene. Wenn die Partikel zum Strömungsteiler 39 gemäß Fig. 7 gelangen, werden die Partikel gezwungen, sich partiell auch in axialer Richtung zu bewegen. Demgemäß sind die Partikel, die unter schiedliche Massen haben, eher in der Lage, in der gewünsch ten Separationsrichtung aneinander vorbeizukommen. Die Quer schnittsform des Strömungsteilers 39 kann bspw. auch ein Kreis oder eine Ellipse sein. Fig. 7 shows a flow divider 39 through which the flow direction of the vortex is generated, namely by kanalar term grooves, between which there are sharp ribs. Such a shape makes it possible to modify the shape of an axial section of the vertebra 2 in the different heights of the rotation. Within the collision surfaces 40 of the vertebra 2 , the intermediate surface of the vertebrae is one plane. When the particles reach the flow divider 39 according to FIG. 7, the particles are forced to also move partially in the axial direction. Accordingly, the particles, which have different masses, are more able to pass each other in the desired direction of separation. The cross-sectional shape of the flow divider 39 can for example also be a circle or an ellipse.

So ist der Strömungsteiler 39 gemäß Fig. 8-10 in axialer Richtung wellenförmig ausgebildet. Zwischen den Wellenbergen befinden sich Einschnitte, in die die Wirbel 2 gezwungen wer den. Die regelmäßige Ausformung eines Wirbels 2 in axialer und radialer Richtung verbessert die Separationswirkung. Fig. 11 zeigt im Detail die mögliche Anordnung einer tangentialen Öffnung 12 für die Ausführungsformen nach den Fig. 5, 6.Thus, the flow divider 39 according to FIGS. 8-10 is wave-shaped in the axial direction. There are incisions between the wave crests, into which the vertebrae 2 are forced. The regular shaping of a vortex 2 in the axial and radial directions improves the separation effect. Fig. 11 shows in detail the possible arrangement of a tangential opening 12 for the embodiments of FIGS. 5, 6.

Die Fig. 12 zeigt die Ausführungsform konischer Wirbeltrenn kammern 10 mit Strömungsteilern 39, die in Fig. 13 vergrößert dargestellt sind. Die Größe der Kollisionsflächen 40 kann, wie gewünscht, ausgewählt werden, wobei die Strömungsteiler 39 flache, konische Flächen aufweisen können oder sie können, wie vorerwähnt, wellenförmig ausgebildet sein oder in Strö mungsrichtung geriffelt oder in axialer Richtung genutet sein. Fig. 12 shows the embodiment of conical vortex separation chambers 10 with flow dividers 39 , which are shown enlarged in Fig. 13. The size of the collision surfaces 40 can be selected as desired, the flow dividers 39 can have flat, conical surfaces or, as mentioned above, they can be wave-shaped or corrugated in the direction of flow or grooved in the axial direction.

Fig. 14 zeigt eine Ausführungsform, bei der ein Hauptwirbel 2 vorliegt, der peripher durch eine Mehrzahl von kleineren Wir beln 2′ umgeben ist. Im Bereich der Kollisionsflächen 40 ist die tangentiale Geschwindigkeit dees Hauptwirbels 2 und die der kleinen Wirbel 2′ gleich, wobei jedoch die Winkelgeschwin digkeiten der kleinen Wirbel 2′ höher sind. Die Zentrifugal kraft der kleinen Wirbel 2′ ist herabgesetzt durch eine dünne re Rotationsmasse im Vergleich zu der des Hauptwirbels 2, aber andererseits ist die Zentrifugalkraft der kleinen Wirbel 2′ er höht durch einen kleineren Radius im Vergleich zu dem des Hauptwirbels 2. Demgemäß sind die Wirbel 2′ unterschiedlicher Größe bezüglich der Zentrifugalkräfte im Gleichgewicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Partikelmasse des Haupt wirbels 2 achtzehn Kollisionsstößen während eines Umlaufes ausgesetzt. Die Kollisionsflächen 40, verlaufen im äußeren Teil des Hauptwirbels 2, erstrecken sich in tangentialer Rich tung und sind so ausgebildet bzw. bemessen, daß sie die glei che Länge haben wie ihre Abstandsabschnitte. Aufgrund dieser Anordnung bzw. Bemessung werden dem Hauptwirbel 2 regelmäßig Wellenbewegungen aufgeprägt. Die Strömungsteiler sind hier bei praktisch durch die schraffiert dargestellte Gerätewand gebildet. Fig. 14 shows an embodiment in which a main fluidized 2 is present, the peripheral beln by a plurality of smaller We 2 'is surrounded. In the area of the collision surfaces 40 , the tangential speed of the main vortex 2 and that of the small vertebrae 2 'are the same, but the angular velocity of the small vertebrae 2' are higher. The centrifugal force of the small vertebral 2 'is reduced by a thin re rotating mass compared to that of the main vortex 2, but on the other hand, the centrifugal force of the small vertebral 2' he höht by a smaller radius as compared to that of the main vortex. 2 Accordingly, the vortices 2 'of different sizes with respect to the centrifugal forces in equilibrium. In this embodiment, the particle mass of the main vortex 2 is exposed to eighteen collisions during one revolution. The collision surfaces 40 , extend in the outer part of the main vortex 2 , extend in the tangential direction and are designed or dimensioned such that they have the same length as their spacing sections. Because of this arrangement or dimensioning, the main vortex 2 is regularly subjected to wave movements. The flow dividers are practically formed here by the hatched device wall.

Fig. 15, 16 zeigen die Ausführungsform in Verbindung mit einer Zentrifuge mit dem Rotationszentrum 490. Die Rotation einer Zentrifuge in Kombination mit der Rotation der Wirbel 2 verursacht eine Oszillationsbewegung in den Wirbeln, wo durch die Separation verstärkt wird. Die Oszillation wird dadurch erhöht, daß die benachbarten Wirbel miteinander kol lidieren. Der Winkel zwischen den Rotationszentren 49 der Wirbel 2 und der Rotationsachse 490 der Zentrifuge kann ge mäß der Konizität oder der Zylindrigkeit der Wirbeltrennkam mern 10 und der Länge der gewünschten Kollisionsfläche 40 variieren. Fig. 15, 16 show the embodiment in connection with a centrifuge, with the rotation center 490th The rotation of a centrifuge in combination with the rotation of the vortices 2 causes an oscillatory movement in the vortices, where the separation increases. The oscillation is increased in that the adjacent vertebrae collide with one another. The angle between the centers of rotation 49 of the vertebrae 2 and the axis of rotation 490 of the centrifuge can vary according to the conicity or the cylindrical nature of the vortex separation chambers 10 and the length of the desired collision surface 40 .

Fig. 17 zeigt die symmetrische Anordnung der Rotationszentren 49 von konischen Wirbeln 2 relativ zueinander im Axialschnitt, wobei die Wände zwischen einzelnen Wirbeln entfernt sind von den oberen Bereichen 49 in einem Rechteckraster gemessen längs einer sphärischen Fläche 47. Fig. 17, the symmetrical arrangement of the centers of rotation 49 of the conical swirl 2 shows relative to each other in an axial section, wherein the walls between individual vertebrae are removed as measured from the upper regions 49 in a rectangular grid along a spherical surface 47.

Fig. 18 stellt schließlich eine Ausführungsform dar, bei der vier Wirbel 2 zwischen zwei kleinen Strömungsteilern 60 anstel le eines Hauptströmungsteilers erzeugt werden. Dadurch wird die Reibungsfläche, die die Wirbel 2 definiert, kleiner. Zwi schen den Wirbeln 2 und den mit 60 bezeichneten kleinen Strö mungsteilern ergeben sich Gegenwirbel, die die Separations wirbel seitlich tragen. Fig. 18, finally, illustrates an embodiment, in which four fluidized 2 between two small flow dividers 60 Anstel le of a main flow divider are generated. As a result, the friction surface that defines the vertebrae 2 becomes smaller. Zvi rule the vertebrae 2 and mung dividers designated with 60 small Strö resulting counter-swirl, which carry the separation vortex laterally.

Claims

1. Vertebral separator for separating a mixture of several components of different particle mass into fractions of heavier and lighter particles, with at least two vortex separation chambers arranged next to each other, the adjacent side walls of which form a transition zone for the heavier particles of the mixture from one into the other vortex separation chamber opening are seen ver, characterized in that the vortex separator chambers (10) are arranged such that the vertebrae (2) to run to form a vortex collision surface (40) partially into each other, wherein at least four We beltrennkammern (10) with pairs of interengaging current separation vortices (2 ) are arranged next to each other in a regular rectangular grid and that at least one flow divider ( 39 ) is arranged between the at least four adjacent vortex separation chambers ( 10 ).

2. vortex separator according to claim 1, characterized in that the flow divider ( 39 ) has a rectangular or circular cross section.

3. vortex separator according to claim 1, characterized in that between the at least four vortex chamber ( 10 ) two small flow dividers ( 60 ) are provided.

4. vortex separator according to one of claims 1 to 3, characterized in that an opening ( 12 ) for the supply of the mixture between the we belkammern ( 10 ) opens into the vortex collision surface ( 40 ).

5. vortex separator according to claim 4, characterized in that the opening ( 12 ) is in a flow divider ( 39 ) between the vortex chambers ( 10 ).

6. vortex separator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flow divider ( 39 ) is formed in the direction of propagation of a vortex ( 2 ) grooved.

7. vortex separator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flow divider ( 39 ) in the direction of propagation of a vortex ( 2 ) is corrugated.

8. vortex separator according to claim 1, characterized in that a vortex chamber ( 10 ) pe ripher of other vortex chambers ( 10 ) is surrounded.

9. vortex separator according to claim 1, characterized in that adjacent vortex chambers ( 10 ) are offset in the axial direction against each other angeord net.

10. vortex separator according to claim 1, characterized in that the vortex chambers ( 10 ) pe ripher are arranged around the center of rotation ( 490 ) of a centrifuge.