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Vorrichtung zum Trennen von Partikeln unterschiedlicher Wichte und
Korngröße Bei !der Trennung von Partikeln, die mit Hilfe einer aufwärts strämenden
Flüssigkeit vorgenommen wird, werden die Partikel, deren Setzgeschwindigkeit in
der Flüssigkeit größer ist als die Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit aufwärts
strömt, absinken, während die Partikel, deren Setzgeschwindigkeit geringer ist als
die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit, von der Flüssigkeit aufwärts getragen
werden.
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Wird ein Gemisch behandelt,, das Partikel enthält, die alle die gleiche
Größe, jedoch seine unterschiedliche Wichte haben, so vollzieht sich die Trennung
nach der Wichte. Weissen sämtliche Partikel die gleiche Wichte auf, sind aber verschieden
groß, so ergibt sich eine Scheidung nach der Korngröße.
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Bei Verwendung dieser Methode. in der Praxis,, z. B. bei der Trennung
von Kohle und Bergen in einer Kohlenwäsche, begegnet man nur selten derartigen homogenen
Gemischen. Die zu trennenden Partikel sind dann meistens, sowohl was ihre Korngröße
als auch was ihre Wichte anbelangt, un.-gleich,
wodurch die aufwärts
getragene spezifisch leiclite Fraktion mit feineren, spezifisch schwereren Partikeln
verunreinigt sind, deren Setzgeschwindigkeit geringer ist als die Strömungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeit.
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Um diese Schwierigkeit möglichst zu beheben, wird das zu trennende
Gemisch durch Sieben, in mehrerie nach .der Korngröße verschiedene Fraktionen aufgeteilt,
die einzeln der Trennbehaln:dlung unterzogen werden. Hält man sich die ursprüngliche
Mischung vor Augen" so ist @es deutlich, daß bieg den ,abgesiebten Fraktionen die
größte und die kleinste Abmessung einander genähert sind, und der oben bezeichnete
Übelstand wird daher bei der Trennbehandlung weniger in Erscheinung treten.
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Die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit soll der jeweiligen mittleren
Korngröße des zur Behandlung gelangenden, in den einzelnen Abteilungen befindlichen
Gemisches- angepaßt -werden. Es kommt deswegen in derjenigen Abteilung, in der eine
feinere Fraktion getrennt wird, eine niedrigere Strömungsgeschwindigkeit zur Anwendung
als die, die man in feiner@Abteitung anwendet, in der ieäne gröbere Fraktion getrennt
wird. Weil der Unterschied in der Höhe des Wasserspiegels und @dev Höhe des Überlaufs
ein Maß. für- die in den Ab-
teilungen auftretende Geschwindigkeit der Flüssigkeitsströmung
darstellt, ist, wenn seine feinere Fraktion ,getrennt wird, dieser Unterschied der
Höhen bei den bekannten Vorrichtungen gering. Als Nachteil dieses geringen Unterschiedes
ist jedoch zu erwähnen, daß die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsströmung nur schwer
geregelt werden kann, weil schon eine geringe Änderung der überlaufhöhe in diesem
Falle seine verhältnismäßig große Änderung der Flüssigkeitsgeschwindigkeit hervorruft.
Man hat versucht, diese Schwierigkeit zu beseitigen, indem man jede Abteilung einzeln
mit einer Pumpe mit regelbarer Leistung versah. Dies vergibt eine verwickelte Konstruktion,
mit der der weitere Nachteil verbunden ist, daß, wenn man die Trennvorrichtungen
auf eine andere. Trennwichte einstellen w5.11, sämtliche Abteilungen einzeln ;einreguliert
werden müssen.
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Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, deren Abteilungen mit einer
einzigen Pumpe gespeist -und mittelsFeines einzigen Regelorgans reguliert werden,
bei der eine Änderung der Höhe des Flüssigkextsspiegels in b:ezug auf den Rand des
Überlaufs einen, für .sämtliche Abteilungen gleichen Einfluß auf die Geschwindigkeit
der Flüssigkeitsströmung ausübt.
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Man erzielt dies gemäß der Erfindung dadurch, daß man den unteren
Teil seiner jeden Abteilung in einen dauernd mit der Trennflüssigkeit gespeisten
gemeinsamen Behälter ausmünden läßt und daß weiter Mittel vorhanden sind, mit denen
in sämtlichen Abteilungen sein gleiches Flüssigkeitsniveau, aufrechterhalten wird,
während denen überlaufränder .ohne Ausnahme in gleicher Höhe angebracht sind. Vorzugsweise
werden zum Aufrechterhalten eines für sämtliche Abteilungen gleichen FlüssigkeitsspIeg
els die Abteilungen mit einem gemeinsamen Sekundärüberlauf ausgerüstet. Die Strömungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeit läßt sich dann durch Einstellen dieses Sekundärüberlaufs regulieren.
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Ändert sich, indem andere Siebmaschenweiten angewandt sind, die Korngröße
der abgesiebten, zu trennenden Fraktionen, so ist es auch! notwendig, das Verhältnis
der in den verschiedenen Abteilungen in der Flüssigkeit auftretenden Strömungsgeschwindigkeiten
zu ändern. Gemäß der Erfindung ist dementsprechend die Breite der üherläufe @einstellbar
ausgebildet, so daß man mit ihnen die Menge der überlaufenden Flüssigkeit ändern
kann, ohne daß sich der zwischen dem Flüssigkeitsspiegel und den Rändern der Überläufe
vorliegende Höhenunterschi6d ,ändert.
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Die Erfindung soll an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden.
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Fig. i zeigt einen Schnitt durch die @erfindungsgemäße Trennvorrichtung,
Fig. 2 eine Draufsicht und Fig. 3 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung.
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Dias zu trennende Material wird bei i einem Dioppelsieb, das das Material
in drei Kornfraktionen aufteilt, zugeführt.
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Die feinere Fraktion wird der Abteilung 3, die mittlere Fraktion der
Abteilung 4 und die gröbere Fraktion der Abteilung 5 zugeführt. Die Abteilungen
sind- in der genannten Reihenfolge mit den Überläufen 6, 7 und 8 versehen und münden
,mit deren unteren Enden in Feinen gemeinsamen Behälter 9 aus. Mittels der Pumpe
i o wird diesem Flüssigkeit durch die Leitung i i zugeführt, wobei die Flüssigkeit
in den verschiedenen Abteilungen aufwärts strömt, und zwar mit einer derartigen
Geschwindigkeit, daß Teile, deren spezifisches Gewicht einen bestimmten Wert unterschreitet,
von der Aufwärtsströmung mitgeführt werden. Mittels des Siebes 12 werden die leichte
Fraktion und die Flüssigkeit geschieden, und letztere strömt sodann über eine Leitung
13 der Pumpie i o wieder zu. Die von den verschiedenen Abteilungen herrührenden
leichten Fraktionen werden einzeln abgeführt, indem auf der Siebfläche aufrecht
stehende Streifen 14 engebracht werden. Die Teile, deren spezifisches Gewicht derart
hoch ist, daß sie @entgegengesetzt zum Aufwärtsstrom absinken, sammeln sich an der
niedrigsten Stelle des Behälters 9 und werden mittels einer Eimerkette 15
aus ihm entfernt. An die Zufuhrleitung i i schließt der Sekundärüberlauf 16
an. Dieser überlauf ist demnach kommunizierend mit den drei Abteilungen verbunden,
so daß sich das Niveau der Flüssigkeit in jeder der drei Abteilungen auf gleicher
Höhe befindet. Die Höhe des Flüssigkeitsniveaus läßt sich durch Regulierung der
Austraghöhe des Überlaufs 16 einstellen.
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Dieser Überlauf ist, wie die Fig. 2 zeigt, neben. den Abteilungen
aufgestellt. Zum besseren Verständnis der Zeichnung ist er in Fig, i zwischen den
Abteilungen und der Eimerkette eingezeichnet. Da sich die Ränder der Überläufe 6,
7 und 8 alle in gleicher Höhe befinden, steht auch das Flüssigkeitsniveau
über
diesen Rändern gleich hoch. Die Breite der Überläufe kann mittels der Schieber 17
eingestellt werden. Weil die aufwärts strömende Flüssigkeitsmenge bei seinem gleich
hohen Flüssigkeitsniveau über den überlaufrändern in linearem Verhältnis zur Breite
der Überläufe steht, kann das Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeiten in, den
verschiedenen Abteilungen durch Regelung der Breiteabmessungen der überläufie eingestellt
werden.
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Man stellt den richtigen Geschwindigkeitswert durch Regulierung der
Höhe des Sekundärüberlaufs ein. Die über diesen Überlauf abfließende Flüssigkeit
strömt durch eine Leitung 18 der Pumpe io wieder zu.
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Soll auf eine andere Wichte getrennt werden, so genügt eine Verstellung
der Höhe des Überlaufs 16. Will man die Trennung von Fraktionen einer anderen Körnung
vornehmen, so muß das Verhältnis der verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten geändert
werden, was man durch Verstellung der Schieber 17 bewirkt. Beispiel Es wird ein
Gemisch von Bergen und durchwachsener Kohle auf eine Wichte von 1,95 getrennt. Als
Trennflüssigkeit gelangt :eine Suspension von Bergepartikeln in Wassern mit Wichte
1,6 zur Verwendung. Dias zu trennende Material, das bereits von Teilen einer 8 mm
unterschreitenden Größe befreit worden ist, wird durch eine Siebbehandlung in drei
Fraktionen aufgeteilt, und zwar in eine feinere Fraktion von 8 bis 16 mm, eine mittlere
Fraktion von 16 bis 34 mm und eine gröbere Fraktion von 34 bis 9o mm, und sodann
den Trennvorrichtungsabteilungen zugeführt, deren Durchmesser in einer Richtung
30 cm und in der anderen Richtung 6o cm mißt.
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Die für eine Trennung auf eine Wichte von 1)95 notwendige Strömungsgeschwindigkeiten
betragen 6,5 cm/Sek. für die feinere, 13 cm/Sek. für die mittlere und 28 cm,/Srk.
für die gröbere Fraktion, was übereinkommt mit einer Kapazität von ¢2,12 m3/Std.,
84;24m3,'Std. und 181,44m3/Std. ist den drei Abteilungen. Man erzielt dies, indem
man das Niveau der Flüssigkeit mittels des Sekundärüberlaufs derart einstellt, daß
es sich 45 cm über den überlaufrändern befindet, und indem man die Breite der Überläufe
der drei Abteilungen für die feinelre Fraktion auf 6 -cm, für die mittlere Fraktion
auf 12 cm und für die gröbere Fraktion auf 25 cm einstellt. Die Leistung der Trennvorrichtung
beläuft sich' auf etwa 6o t/Std., während die Pumpe eine Leistung von 3 i o m3/Std.
aufweisen muß.