DE6914854U - Zentrifugalkraftklassierer - Google Patents

Description

Österreichisch-Ame "gikanisehe Magnesit Aktiengesellschaft in Badenthein / Kärnten, Österreich.

Zentrifugalkraf tklassierer =.

Die Neuerung "betrifft; einen Zentrifugalkraftklassierer zum Trennen eines in einem flüssigen Medium suspendierten TLÖrnungsgemisches "bzw. 3iner Trübe in einen Grobkornanteil und einen Feinkornanteil.

Beim Klassieren einer Trübe in einem Zentrifugalkraftklassierer wird die Trübe üblicherweise aus einem Hochbehälter oder mittels einer Pumpe mit einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit durch eine Aufgäbeöffnung in das Gehäuse des Zentrifugalkraft-Klassierers tangential eingeführt und darin in kreisende Bewegung versetzt. Durch die dabei auftretende Zentrifugalkraft wird in der von der Aufgabe öffnung in Richtung zu einem in einem Unterlauf des Gehäuses angeordneten Auslaß strömenden Trübe zunehmenu eine Trennung der Pest- bzw. Plüssigphasen hervorgerufen. Hiebei unterliegen von den in der Trübe suspendierten Feststoffteilchen die schwereren bzw. gröberen Körnungen einer stärkeren Zentrifugalkraft-sd.rkung als die leichteren bzw. feineren Körnungen; dadurch gelangen in der wendelförmig zum Unterlauf strömenden Trübe fortschreitend die groben Körnungen in den äußeren Teil der Trübe, und in den der Achse des Zentrifugalklassierers zunehmend näher gelegenen Teilen der Trübe sind Fests.-*"teilchen mit fortschreitend kleineren Korngrößen enthalten.

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Der Unterlauf bat eine Auslaßöffnung mit einer kleineren Durchlaßweite als die Aufgabeöffnung und läßt in einem bestimmten Zeitabschnitt nur einen an der Gehäusewand des Zentrifugalkraftklassierers untlangströmenden Teil der Trübe, der !Teilchen •über einer bestimmten Korngröße enthält, abfließen. Der radial innere Teil der Trübe, der die feineren Feststoffteilchen unter dieser Grenzkorn- oder Trennkorngröße enthält, wird zur Achse des Zentrifugalkraftklassierers hin abgelenkt und bildet eine noch teilweise wendeiförmige Strömung, die axial zu einem Überlauf verläuft, durch den der das Feinkorn enthaltende Teil der Trübe abläuft.

Bei den bisher bekannten Zentrifugalkraftklassierern für Körnungsgemische bzw. Trüben konnte nun die Trennschärfe nicht bis zu einem beliebig hohen Grad gesteigert werden, weil einerseits feinkörnige Feststoffteilchen von grobem Korn in die äußere Schicht der Trübe mitgerissen werden können oder, wenn sie an Grobkomteilehen anhaften oder miteinander grobkörnige Agglomerate bilden, durch die Zentrifugalkraft wie grobe Körnungen in die äußere Schicht der Trübe gelangen, und anderseits grobe Kör-Eungen, zu deren Einlagerung in der äußeren Schicht kein Raum sehr vorhanden ist, in die innere Schicht befördert werden können. Im ersten Fall ^rd mit dem durch den Unterlauf abströmenden Teil mit dem Grobkorngut auch eine mehr oder weniger große Menge an Feingut als Fehlkornanteil abgeführt und im zweiten Fall strömt mit dem Feingut ein mehr oder weniger großer Teil des grobkörnigen Sutes durch den Überlauf als Fehlkornanteil ab, •wodurch die Trennschärfe stark verschlechtert wird.

Die !Teuerung befaßt sich mit der Aufgabe, die Trennschärfe eines Zentrifugal V^aftklassierers zum Trennen eines in einem flüssigen !Medium suspendierten Körnungsgemisches bzw. einer Trübe in einen &robkomanteil und einen Feinkornanteil zu erhöhen toad dadurch bei solchen Klassierern den Klassiereffekt wesentlich su verbessern.

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Gemäß der Neuerung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Zentrifugalklassierer zum Trennen einer tangential eingeführten Trübe in einen Grobkornanteil und einen ü?einkornanteil in einem bestimmten Bereich zusätzlich Strömungen erzeugt v/erden. Demnach ist der Zentrifugalkraftklassierer gemäß der Neuerung dadurch gekennzeichnet, daß in einem in der Zone zwischen einer Aufgabeöffnung für die Trübe und einem zur Abfuhr des das grobkörnige Gut enthaltenden Anteils dienenden Unterlauf liegenden Abschnitt, in dem bereits eine durch die Zentrifugalkraft hervorgerufene Trennung der Fest- bzw. !Flüssigphasen auftritt, quer zur Achse des Zentrifugalkraftklassierers verlaufende Wasserzuläufe angeordnet sind.

Das durch die Wasserzuläufe in den Zentrifugalkraftklassieer einströmende Wasser erzeugt in der Zone des Einströmens Aufstrom-Turbulenzschwellen. In diesen Turbulenzschwellen werden durch das Zentripetalstromwasser !Feinkornteilchen, die in die entlang der Gehäusewand strömende Schicht gelangt sind, in der gegenseitige Relativbewegungen der Feststoffteilchen infolge der sehr hohen Dichte in diesem Bereich der Trübe nur in unbedeutendem Ausmaß oder gar nicht möglich sind, von größeren Körnungen, an denen sie anhaften, oder von denen sie in die äußere Schicht mitgerissen worden sind, getrennt. Die auf diese Weise abgetrennten Teilchen werden in eine radial weiter innen liegende Zone mit geringerer Trübedichte befördert. Dadurch wird sowohl in dem durch den Unterlauf abströmenden G-robkornanteil als auch in dem durch den Überlauf abgelaufenen Έeinkorrtanteil der !Fehlkornanteil so stark herabgesetzt, daß die Trennschärfe im Vergleich zu den bekannten Zentrifugalkraftklassierern bis zu 30 % erhöht wird.

Eine besonders günstige Wirkung der Zentripetalstrom—Turbulenz schwellen kann erzielt werden, wenn die Wasserziüäufe im zweiten oder dritten Tiertel» vorzugsweise im driirben Yxerfeel, des sich von der Auf gäbe öffnung bis zum Unterlauf erstreckenden

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ημρ-,τ.*■ _Trjr^z^ZZr^Z^^ZLnz-iTjMi-giirTir

Bereiches des Zentrifugalkraftklassierers angeordnet sind. Die Wasserzuläufe sind vorzugsweise radial nach innen gerichtet und gleichmäßig über eine ringförmige TJmfsngszone vex^teilt angeordnet.

Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung ist an der Innenseite der Wand des Gehäuses des Zentrifugalkraftklassierers zumindest an den Mündungsöffnungen der Wasserzuläufe ein Belag angeordnet, der aus einem elastischen Material, wie Kunststoff oder Gummi, besteht und über den Mündungsöffnungen Einschnitte für den Eintritt des zulaufenden Wassers aufweist. Durch diese Maßnahme wird ein Eindringen von Feststoffteilchen in die Wasserzuläufe und eine dadurch "bewirkte Behinderung der Wasserzufuhr vermieden.

Bei ei»s™ gemäß eLe? He^ei^mg ausgebildeten Zentrifugalkraftklassierer ist es wichtig₄ daß der Wasserzulauf bereits vor der Inbetriebnahme des Klassierers geöffnet wird und während des Betriebes der Wasserdruck in der Zuleitung höher als der durch die Zentrifugalkraft hei-vorgerufene Gegendruck der Trübe eingeregelt wird.

Die Srfindung ärirä nachfolgend unter Bezugnahme auf ein als Klassierzyklon ausgebildetes Ausführungsheispiel eines Zentrifugalkraftklassierers näher erläutert. In der Zeichnung ist in I'ig. Λ dieser Zentrifugalkraftklassierer im Axialschnitt dargestellt, 5"ig. 2 ist ein Querschnitt nach der linie H-II in Fig. 1, und die 5¹Ig. 3 "»τιr? 4 zeigen in größerem Maßstab den in Fig. 1 mit A "bezeichneten Anschnitt des ZentrifugalkraftJklassierers im Axialschnitt nach der Idnie IH-III in 3rig. 4- "bzw. im Querschnitt nach der Idnie ΊΥ—Τ7 in ?ig. 3-

Der in der Zeichnung veranschaulichte Zentrifugalkraftklassierer weist einen zylindrischen Kopfteil 1 auf, in dessen Seitenwand eine für die Ziofuhr des zu klassierenden, in einer Iflüssigkeil; enthaltenen Kömungsgemisches Ibzw. einer Trübe dienende

Aufgabeöffnung 2 vorgesehen ist, an der eine Zufuhrleitung 3 tangential in den Kopfteil 1 mündet. An den zylindrischen Kopfteil 1 schließt unten ein kegelförmig verjüngter Teil 4- an, der zu einem Unterlauf 5 führt. In den Kopfteil 1 ragt ein koaxial mit ihm angeordneter Überlauf 6 hinein.

Die Trübe wird mit einer bestimmten Mindestges^ hwindigkeit durch die Aufgabeöffnung 2 tangential in den Kopfteil 1 des Zentrifugalkraftklassierers eingeführt und dadurch in kreisende Bewegjung versetzt, wobei sie in einer wendeiförmigen Strömung 7 (primäre Wirbel) entlang der Kegelwand des verjüngten Teiles 4-nach unten zum Unterlauf 5 wandert. Dieser Unterlauf 5 ka* eine begrenzte Dur^hlaJßweite, durch die das eingedickte Grobkorn aus-ί fließt» Der Hauptteil ler Trübe wird radial nach innen in Richtung zur Achse des Zf orifugalkraftklassierers hin abgelenkt und in teilweise noc wendelförmiger, jedoch nach oben gerichteter Strömung 8 (Sek xidär-Wirbel) zum Überlauf 6 geführt und durch diesen nach außen geleitet.

In der bewegten Trübe ist jedes in ihr suspendierte Feststoffteilchen einer Zentrifugalkraft unterworfen, die umso größer ist und bei der Phasentrennung das Teilchen umso stärker und weiter radial nach außen drückt, je schvf^rsr bss. masserei— eher es ist. Infolgedessen gelangen die schwereren^und damit normalerweise über einem bestimmten Grenzmaß, der Trennkorngröße, liegenden Kernungen in den entlang der Wand des Teiles 4- wendelförmig nach unten au dem im Unterlauf 5 angeordneten Auslaß für den Grobkornanteil strömenden Teil 7 der Trübe; die Körnungen mit einer unter der Trennkorngröße liegenden Größe bleiben in dem radial nach innen abgelenkten Teil der Trübe, der in teilweise noch wendeiförmigem und nach oben zram Überlauf 6 gerichtetem Sekundär-Wirbel 8 geführt wird-

Zur- Herabsetzung der bei den bekannten Zentrifugalkraft— klassierern unvermeidbaren Eehlkornanteiie in. de -. Sarch den Un—

terlauf ~> abgeführten Grobkornaziteil und in dem durch den Überlauf 6 abgezogenen Feingutanteil der Trübe sind gemäß der Erfindung in einem in der Zone I» zwischen der Aufgabe öffnung 2 und dem Unterlauf 5 liegenden Abschnitt Wasserzuläufe 9 angeordnet. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich diese Wasserzuläufe im dritten Viertel I»3 dieser Zone 1, wo bereits eine durch die Zentrifugalkraft hervorgerufejje Trennung der Jest- bzw. 3¹IUSSigphasen auftritt- Die Wasserzuläufe 9 verlaufen quer zur Achse 2-X des Zentrifugalfcraftklassie_-ere und sind zweckmäßig radial nach innen gerichtet, wobei ihre Mündungen 10 an gleichsäSig über den Umfang einer Rimgaone verteilten Stellen liegen.

Durch das an den Mündungen 10 der Wasserzuläufe 9 einströmende Wassei- 11 werden Zentripetalstrom-Turbulenzschwellen erzeugt, Jurch die in der bereits weiter oben beschriebenen Weise £er Fehlkornanteil des Grobkorngutes und des Feingutes stark herabgesetzt und die Trennschärfe beträchtlich erhöht wird.

Die Wasserzuläufe 9 sind an eine Ringleitung 12 angeschlossen, mit der eine Wasserzuleitung 1J verbunden ist, die mit einem Druckmesser 14· und einem Segelventil 15 versehen ist.

Das GeMuse des Zentrifugalkraftldassierers ist an der Innenseite der Wand des verjüngten Teiles 4 mit einem aus elastischem Material bestehenden Schutzbelag 16 versehen, der an den Mündungen 10 der Wasserznlsufe 9 Einschnitte 17 aufweist, die sich bei Überdruck des zulaufenden Wassers in der Art von selbstschließenden Eückschlagklappen nach innen öffnen. Durch diese Ausbildung wird ein Sindringen von Peststoffteilchen in die Wasserzuläufe verhindert und die Abnützung und der Verschleiß an den Mündungsöffnungen 10 der Wasserzuläufe 9 durch Feststoffteilchen weitgehend vermieden.

Die Erfindung ist nicht auf die beispielsweise dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann im Rahmen des Schutzumfanges noch verschiedenartig abgewandelt werden.

Claims (4)

1. Sclutaansprüclie : \y

   1 . Zentrifugalkraftklassierer zum Trennen einer tangential eingeführten Trübe in einen Grobkornanteil "und einen 3?einkornanteil, dadurch gekennzeichnet, daß in einem in der Zone (L) zwischen einer Aufeabeoffnung (2) für die Trübe und einem zur Abfuhr des das grobkörnige Gut enthaltenden Anteils dienenden unterlauf (5) liegenden Abschnitt (L2,, I»3), in dem bereits eine durch die Zentrifugalkraft hervorgerufene Trennung der 5"est- bzw, Plüssigphasen auftritt, quer zur Achse (S-X) des Zentrifugalkraftklassierers verlaufende Wasserzuläufe (9) angeordnet sind.
2. 2. Zentrifugalkraftklassierer nach Anspruch 1, dadurch ge-

   j kennzeichnet, daß die Wasserzuläufe (9) im zweiten oder dritten

   Viertel (L2 bzw. L3), vorzugsweise im dritten Viertel (L3), des sich von der Aufgabeöffnung (2) bis zum Unterlauf (5) erstreckenden Bereiches (L) der Wandung des verjüngten Teiles (4) des Zentrifugalkraftklassierers angeordnet sind.
3. 3· Zentrifugalkraftklassierer nach Anspruch Λ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserzuläufe (9) vorzugsweise radial nach innen gerichtet und gleichmäßig über eine ringförmige Umfangszone verteilt angeordnet sind.
4. 4. Zentrifugalkraftklassierer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Wand (4) des Gehäuses des Zentrifugalkraftklassierers zumindest an den Mündungsöffnungen (10) der Wasserzuläufe (9) ein Belag (Ί6) angeordnet ist, der aus einem elastischen Material _i z«B. einem verschleißfesten, elastisch biegsamen Kunststoff oder Gummi, besteht und über den Müadungsöffnungen Einschnitte (1?) für den Eintritt des zulaufenden Wassers aufweist.

   - 7 -9.4.69 Dr.L/S/

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