EP1124642B1 - Hydrozyklonanordnung, sowie dazugehöriges verfahren - Google Patents

Hydrozyklonanordnung, sowie dazugehöriges verfahren Download PDF

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EP1124642B1
EP1124642B1 EP99971356A EP99971356A EP1124642B1 EP 1124642 B1 EP1124642 B1 EP 1124642B1 EP 99971356 A EP99971356 A EP 99971356A EP 99971356 A EP99971356 A EP 99971356A EP 1124642 B1 EP1124642 B1 EP 1124642B1
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overflow
hydrocyclones
hydrocyclone
chamber
arrangement according
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EP99971356A
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EP1124642A1 (de
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Thomas Neesse
Friedrich Donhauser
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Akw Apparate and Verfahren & Co KG GmbH
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Akw Apparate and Verfahren & Co KG GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C11/00—Accessories, e.g. safety or control devices, not otherwise provided for, e.g. regulators, valves in inlet or overflow ducting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/24—Multiple arrangement thereof
    • B04C5/28—Multiple arrangement thereof for parallel flow

Definitions

  • the invention relates to a hydrocyclone arrangement according to the preamble of claim 1.
  • a hydrocyclone arrangement is also known from DE 195 08 430 Al.
  • This reference is concerned with an improvement the separation of the solid phase in the hydrocyclone underflow and thereby ensuring a maximum solids discharge or a maximum thickening with fluctuating feed conditions.
  • To solve this problem especially at small hydrocyclones, ensures that the entire Hydrocyclone does not operate at all or does so very much reduced air core, i.e. entirely or predominantly is filled with liquid. This has a corresponding one Increase in throughput. It also results a split of those that can be removed in the upper and lower reaches Partial flows in favor of the upper reaches. It is also a vent valve provided by opening or closing of this valve the division ratio (called volume split) the volume flows entering the upper and lower reaches should be adjustable and changeable.
  • the subject of above-mentioned Literature provided for this are structural means relatively complex, since according to DE 195 08 430 A1 Multi-arrays of small hydrocyclones additional devices on each individual hydrocyclone are necessary.
  • 35 39 483 A1 shows a generic hydrocyclone arrangement with an inlet of the feed sludge, an upper run and an underflow, the inlet from a pump into a Admission chamber is performed.
  • the setting of the volume split according to DE 35 39 483 A1 is deficient.
  • a separator provides Measuring means for detecting the in the respective conical lower part train the existing mass of heavy discharge material, these are connected to a control valve.
  • the measuring device is a float body that comes in with a valve body Connection is established.
  • the float is between a normal position, in which it is under the influence of gravity and / or an elastic energy accumulator is lowered, and the Suction opening on the top of the interior and the outlet opening free on the interior wall, as well as a closed position displaced. Closes in the closed position Valve body by buoyancy of the float Suction.
  • the separator according to DE 30 34 400 A1 is not a hydrocyclone in the strict sense, but serves to separate dirt particles and liquids from a gas stream.
  • the volume split is set depending on the operating state or be regulated. If this control valve is throttled the overflow of all hydrocyclones is reduced. Moreover the pressure inside the hydro-cyclone increases, causing the Underflow discharge stream of the coarse material is amplified.
  • the above The operating state of the hydrocyclone is determined by the solids content and the grain size composition of the solids content of the abandoned cloudiness determined. This takes advantage of the fact that a hydro-cyclone depending on its operating condition different amounts of solids in its conical, lower section stores. Since here several, preferably one larger number of hydrocyclones are provided the possibility of using smaller hydrocyclones Design, each with a relatively large discharge of solids allow.
  • a rotationally symmetrical arrangement of hydrocyclones is on known.
  • the subject matter of claim 2 includes Connection with the invention but not only this feature, but also the assignment to the claim explained above 1, as well as the associated positioning of an inlet chamber and an overflow collection chamber, which is easily in the interior this concentric hydrocyclone arrangement can be accommodated (as - it from other rotationally symmetrical arrangements of Hydrocyclohen is known). So all hydrocyclones can such a rotationally symmetrical arrangement advantageously operated on the inlet and top side .become.
  • Example of the use of such hydrocyclone arrangements or Single hydrocyclones would be the classification of a polydisperse Suspension in a coarse-grained product through the underflow nozzle (or underflow nozzles) is discharged and into a fine-grained product that passes through the overflow nozzle (s) is carried out.
  • To achieve low particle sizes Cyclones with a small nominal diameter and one accordingly low throughput. But much bigger Being able to handle throughput quantities per unit of time is one Parallel connection of such cyclones in the form of a multi-connection necessary. This is an advantage of the above.
  • preferred Embodiment of the invention in the form of a rotationally symmetrical "round battery" of a corresponding Number of hydrocyclones.
  • the feed sludge 1 is via a pump sump 2 and a pump 3, which can have a frequency-controlled drive 4, one Inlet chamber 5 fed via a line 6.
  • a pump sump 2 and a pump 3 which can have a frequency-controlled drive 4, one Inlet chamber 5 fed via a line 6.
  • Fig. 2 and 3 show a preferred embodiment of the invention, namely a rotationally symmetrical arrangement of a larger one Number of hydrocyclones 8. In Fig. 2 are drawn from For this reason, only four hydrocyclones 8 are shown. This can but also a larger number of hydrocyclones his. They are arranged around a common central axis 9.
  • the inlet chamber 5 and the overflow collecting chamber are preferred 7 in the center of this rotationally symmetrical hydrocyclone arrangement positioned (see Fig. 2), with which (see Fig. 1) the Longitudinal central axis of these two chambers with the central axis 9 the concentric hydrocyclone arrangement coincides.
  • Fig. 1 shows also the connections 12 from the inlet chamber 5 to the Inlets of the hydrocyclones 8.
  • the connections 12 are not recognizable because they are from the Headwaters 11 are covered.
  • the connections 12 lead the Cloud the respective hydrocyclone in a known manner as well tangential to (not shown in the drawing).
  • the aforementioned connections 11 and 12 can flexible hoses his. Any air present is rotated by the turbidity in the Inside of the collecting container, specifically along the longitudinal central axis 9 merges. It is through the outlet valve 22 to the outside derivable.
  • the underflows 13 of the hydrocyclones 8 become one Discharge chute 14 fed in and from there according to item 14 ' drained down.
  • a control valve 15 is provided, which may be a servomotor 16 and from the pressure in the overflow collecting tank 7 a Oberleitsammel line 17 is applied.
  • one of the hydrocyclones 8 can be used as a measuring hydrocyclone 8 ' be trained.
  • the level of the lower area standing solid according to paragraph 18 using a Measuring cell determined.
  • This measuring cell is connected to a PC 19, which also has a connection 20 to the servomotor 16 of the control valve 15 and a further connection 21 to the drive the feed pump 3 can have.
  • Whose output 20 causes by adjusting the control valve, and possibly also by means of the output 21 by adjusting the speed the feed pump 3 a setting or control of Volume splits.
  • When throttling the overflow manifold 17 of the hydrocyclone through the control valve 15 Total hydrocyclone battery throughput reduced. This is in Normally undesirable, but this can be done by increasing the The speed of the pump 3 can be counteracted.
  • the increase in Pump speed and thus the volume flow can go as far be increased until certain maximum pressures in the Inflow tank 5 and in the overflow collecting tank 7 are reached, which may not be exceeded for safety reasons.
  • the teaching according to the invention requires or includes that the headwaters 11 of the hydrocyclones 8, the headwaters collecting container 7 and the overflow manifold 17 at the exit of the collecting pot are largely free of air bubbles.
  • About air that has entered To be able to remove is the collection container with only one here provided schematically indicated vent valve 22.
  • supply lines in particular flexible Hoses of the overflow lines 11 of the hydrocyclones in the the upper region of the overflow collection container is also preferred be introduced tangentially, so that this results in the interior of the overflow collecting tank forms a vortex flow.
  • the above Overflow manifold 17 is in the lower area of the collecting container attached tangentially, so that a swirl-free and low-pressure outlet of the upper course out of this collecting container 6 into the overflow manifold 17 is guaranteed.
  • the overflow collecting container 7 a manometer 23 for measuring the pressure in it exhibit.
  • a continuous or quasi-continuous one Monitoring the grain distribution or a characteristic Grain size in the inflow or overflow and / or Underflow of the "hydrocyclone battery" as an input parameter of the Operating state of this hydrocyclone battery can be used.

Landscapes

  • Cyclones (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Hydrozyklonanordnung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur Erzielung hoher Feststoffabscheidung im Unterlauf, bzw. niedriger Trennkorngrößen müssen Hydrozyklone mit kleinen Nenndurchmessern eingesetzt werden. Infolge geringer Unterlaufdüsendurchmesser ist aber die Feststoff-Austragskapazität kleiner Hydrozyklone beschränkt. Man hat versucht, diesem Nachteil dadurch abzuhelfen, daß man zur Erzielung geringer Trennkorngrößen mehrstufig gearbeitet hat, indem zunächst eine Vorabscheidung in größeren Hydrozyklonen erfolgt. In dem Zusammenhang ist aber eine Eigenschaft von Hydrozyklonen nachteilig, wonach bei einer Veränderung der Aufgabebedingungen, d.h. des Feststoffgehaltes und/oder der Korngrößenzusammensetzung des Feststoffes sich auch das Trennergebnis des Hydrozyklons verändert. Hierzu hat man Regelungen des Volumensplitts mit Hilfe von regelbaren Unterlaufdüsen in Abhängigkeit vom Aufgabefeststoffgehalt vorgesehen. Auch dies ist umständlich. Das gleiche gilt für die Anbringung von Stellgliedern an Einzelzyklonen zur Durchführung entsprechender Regelmaßnahmen.
Bekannt ist auch eine Hydrozyklonanordnung aus DE 195 08 430 Al. Diese Literaturstelle befaßt sich mit einer Verbesserung der Abscheidung der festen Phase im Hydrozyklonunterlauf und dabei der Sicherstellung eines maximalen Feststoffaustrages bzw. einer maximalen Eindickung bei schwankenden Aufgabebedingungen. Zur Lösung dieser Aufgabe, insbesondere bei kleinen Hydrozyklonen, ist dafür gesorgt, daß der gesamte Hydrozyklon bei seinem Betrieb keinen oder einen doch sehr reduzierten Luftkern in sich aufweist, d.h. ganz oder überwiegend mit Flüssigkeit ausgefüllt ist. Dies hat eine entsprechende Zunahme des Durchsatzes zur Folge. Auch ergibt sich eine Aufsplittung der im Oberlauf und im Unterlauf abziehbaren Teilströme zugunsten des Oberlaufes. Es ist ferner ein Belüftungsventil vorgesehen, wobei durch Öffnen oder Schließen dieses Ventiles das Teilungsverhältnis (Volumensplitt genannt) der in den Oberlauf und Unterlauf gelangenden Volumenströme einstellbar und veränderbar sein soll. Die beim Gegenstand der o.g. Literaturstelle hierzu vorgesehenen baulichen Mittel sind relativ aufwendig, da entsprechend DE 195 08 430 A1 bei Multianordnungen kleiner Hydrozyklone zusätzliche Vorrichtungen an jedem Einzelhydrozyklon notwendig sind.
Die 35 39 483 A1 zeigt eine gattungsbildende Hydrozyklonanordnung mit einem Einlauf der Aufgabetrübe, einem Oberlauf und einem Unterlauf, wobei der Einlauf von einer Pumpe in eine Aufnahmekammer geführt wird. Die Einstellung des Volumensplitts nach DE 35 39 483 A1 ist mangelhaft.
Nach der DE 30 34 400 A1 ist bei einem Abscheider vorgesehen, Meßmittel zur Erfassung der in dem jeweiligen konischen Unterteil befindlichen Masse an schwerem Austrittsgut auszubilden, wobei diese mit einem Regelventil verbunden sind. Das Meßmittel ist ein Schwimmerkörper, der mit einem Ventilkörper in Verbindung steht. Der Schwimmer ist zwischen einer Normalstellung, in der er unter dem Einfluß der Schwerkraft und/oder eines elastischen Kraftspeichers abgesenkt ist, und die Absaugöffnung an der Innenraumoberseite sowie die Auslaßöffnung an der Innenraumwand frei gibt, sowie einer Schließstellung verschieblich. In der Schließstellung verschließt der Ventilkörper durch Auftrieb des Schwimmkörpers die Absaugöffnung. Hierdurch soll ab einer bestimmten Füllung des Auffangbehälters die Ansaugöffnung zum Innenraum verschlossen werden, so daß ein Absaugen von Schmutz und Flüssigkeit aus dem Auffangbehälter vermieden wird. Der Abscheider nach DE 30 34 400 A1 ist jedoch kein Hydrozyklon im eigentlichen Sinne, sondern dient der Trennung von Schmutzteilchen und Flüssigkeiten aus einem Gasstrom.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Hydrozyklonanordnung anzugeben, die eine Verbesserung des Volumensplitts in einfacher technischer Weise und zuverlässiger Reproduzierbarkeit ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Gegenstand in der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
Wie es aus den späteren Ausführungen noch näher hervorgehen wird, kann durch Verstellung des Regelventiles bevorzugt in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Volumensplitt eingestellt oder geregelt werden. Bei einer Drosselung dieses Regelventiles wird der Oberlaufstrom aller Hydrozyklone verringert. Außerdem wächst der Druck im Innern des Hydro-zyklons, womit der Unterlaufaustragstrom des Grobgutes verstärkt wird. Der o.g. Betriebszustand des Hydrozyklons wird durch den Feststoffgehalt und die Korngrößenzusammensetzung des Feststoffgehaltes der aufgegebenen Trübe bestimmt. Dabei wird der Umstand ausgenutzt, daß ein Hydro-zyklon in Abhängigkeit von seinem Betriebszustand unterschiedliche Mengen an Feststoffen in seinem konischen, unteren Abschnitt speichert. Da hier mehrere, bevorzugt eine größere Anzahl von Hydrozyklonen vorgesehen sind, ergibt sich die Möglichkeit des Einsatzes von Hydrozyklonen kleinerer Bauart, die jeweils einen relativ großen Austrag an Feststoff erlauben. Hierdurch wird die Kapazität der Gesamtanordnung verstärkt. Der hierfür erforderliche bauliche Aufwand ist relativ gering, wie sich aus den späteren Ausführungen noch ergeben wird. Diese Vorteile sind mit der erläuterten, erfindungsgemäßen Regelung bzw. Einstellung des Volumensplittes gekoppelt. Somft ist es vorteilhafterweise möglich, eine Gruppe solcher, kleinerer Hydrozyklone mit Hilfe eines einzigen Regelventiles zu regeln bzw. einzustellen.
Eine rotationssymmetrische Anordnung von Hydrozyklonen ist an sich bekannt. Der Gegenstand des Anspruches 2 beinhaltet im Zusammenhang mit der Erfindung aber nicht nur dieses Merkmal, sondern auch die Zuordnung zum vorstehend erläuterten Anspruch 1, sowie die zugehörige Positionierung einer Zulaufkammer und einer Oberlauf-Sammelkammer, die problemlos in dem Innenraum dieser konzentrischen Hydrozyklonanordnung unterbringbar sind (wie - es von anderen rotationssymmetrischen Anordnungen von Hydrozyklohen bekannt ist). Somit können alle Hydrozyklone einer solchen rotationssymmetrischen Anordnung vorteilhafterweise einlauf- und oberlauf-seitig betrieben .werden.
Die Merkmale des 'Anspruches 3 befassen sich mit der besonderen Ausgestaltung der gemeinsamen Zulaufkammer.
Beispiel des Einsatzes solcher Hydrozyklonanordnungen bzw. Einzelhydrozyklone wäre die Klassierung einer polydispersen Suspension in ein grobkörniges Produkt, das durch die Unterlaufdüse (bzw. Unterlaufdüsen) ausgetragen wird und in ein feinkörniges Produkt, das durch die Oberlaufdüse (bzw. -düsen) ausgetragen wird. Zur Erzielung niedriger Trennkorngrößen sind Zyklone mit kleinem Nenndurchmesser und einem entsprechend geringen Durchsatz auszuwählen. Um aber entsprechend größere Durchsatzmengen pro Zeiteinheit bewältigen zu können, ist eine Parallelschaltung solcher Zyklone in Form einer Multischaltung notwendig. Dies ist ein Vorteil der o.g. bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form einer rotationssymmetrischen "Rundbatterie" einer entsprechenden Anzahl von Hydrozyklonen. Man kann hierbei die einfache Konstruktion und Betriebsweise sowie die scharfe Korngrößentrennung, insbesondere im Bereich zwischen 5 und 250 um, von Hydrozyklonen ausnutzen. Es ist aber der beim Stand der Technik gegebene Nachteil einer Verstellung an den einzelnen Hydrozyk Ionen einer Multischaltung kleinerer Hydrozyklone vermieden, da nur eine zentrale Verstelleinrichtung vorgesehen ist. Es ist bei der Erfindung der Volumensplitt aller Hydrozyklone, welche zu dieser Hydrozyklon-batterie gehören, über ein einziges Regelventil verstellbar bzw. einstellbar, das sich in einer OberlaufSammelleitung befinden kann, die vom Oberlaufammelbehälter zum Regelventil führt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen, sowie der nachfolgenden Beschreibung und zugehörigen Zeichnung von erfindungsgemäßen Ausführungsmöglichkeiten zu entnehmen. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1:
eine schematische Seitenansicht einer Hydroxyklonanordnung nach der Erfindung,
Fig. 2:
eine Draufsicht auf Fig. 1 gemäß dem Pfeil II in Fig. 1, und
Fig. 3:
die Seitenansicht zu Fig. 2,
Die Aufgabetrübe 1 wird über einen Pumpensumpf 2 und eine Pumpe 3, die einen frequenzgeregelten Antrieb 4 haben kann, einer Zulaufkammer 5 über eine Leitung 6 zugeführt. Oberhalb der Zulaufkammer 5 befindet sich eine Oberlauf-Sammelkammer 7. Fig. 2 und 3 zeigen hierzu eine bevorzugte Ausführung der Erfindung, nämlich eine rotationssymmetrische Anordnung einer größeren Anzahl von Hydrozyklonen 8. In Fig. 2 sind aus zeichnerischen Gründen hierzu nur vier Hydrozyklone 8 dargestellt. Dies kann aber auch eine demgegenüber größere Anzahl von Hydrozyklonen sein. Sie sind um eine gemeinsame Mittelachse 9 angeordnet.
Bevorzugt sind die Zülaufkammer 5 und die Oberlaufsammelkammer 7 mittig in dieser rotationssymmetrischen Hydrozyklonanordnung positioniert (siehe Fig. 2), womit (siehe Fig. 1) die Längsmittelachse dieser beiden Kammern mit der Mittelachse 9 der konzentrischen Hydrozyklonanordnung zusammenfällt.
Die Oberläufe 11 der Hydrozyklone 8 werden der Oberlaufsammelkammer 7 zugeleitet (siehe auch Fig. 2 und 3). Fig. 1 zeigt ferner die Verbindungen 12 von der Zulaufkammer 5 zu den Einläufen der Hydrozyklone 8. In der Draufsicht gemäß Fig. 2 sind die Verbindungen 12 nicht zu erkennen, da sie von den Oberläufen 11 verdeckt sind. Die Verbindungen 12 führen die Trübe dem jeweiligen Hydrozyklon in bekannter Weise ebenfalls tangential zu (in der Zeichnung nicht dargestellt). Die vorgenannten Verbindungen 11 und 12 können flexible Schläuche sein. Etwa vorhandene Luft wird durch die Rotation der Trübe im Sammelbehalter-Innern und zwar entlang der Längsmittelachse 9 zusammenführt. Sie ist durch das Auslaßventil 22 nach außen ableitbar.
DieUnterläufe 13 der Hydrozyklone 8 werden einer gemeinsamen Austragsschurre 14 zugeleitet und von dort gemäß Ziffer 14' nach unten abgeführt.
Es ist ein Regelventil 15 vorgesehen, das ggf. einen Stellmotor 16 aufweist und von dem Druck im Oberlaufsammelbehälter 7 über eine Oberleitsammel-Leitung 17 beaufschlagt wird.
Ferner kann einer der Hydrozyklone 8 als Meßhydrozyklon 8' ausgebildet sein. Das Niveau des in seinem unteren Bereich stehenden Feststoffs wird gemäß Ziffer 18 mit Hilfe einer Meßzelle festgestellt. Diese Meßzelle steht in Verbindung mit einem PC 19, der außerdem eine Verbindung 20 zum Stellmotor 16 des Regelventiles 15 und eine weitere Verbindung 21 zum Antrieb der Speisepumpe 3 haben kann.
Mit der vorbeschriebenen Anordnung können die nachfolgenden Daten gemessen und vom Prozeßrechner 19 erfaßt und ausgewertet werden:
Die aufgestaute Feststoffmenge 18 im Meßzyklon 8', die Drücke in der Zulaufkammer 5 und der Oberlaufsammelkammer 7 sowie der Aufgabemengenstrom 6. All diese Meßgrößen werden dem Prozeßrechner 19 als Input zugeführt. Dessen Ausgang 20 bewirkt über ein Verstellen des Regelventils, und gegebenenfalls auch mittels des Ausganges 21 durch eine Verstellung der Drehzahl der Speisepumpe 3 eine Einstellung oder Regelung des Volumensplitts. Bei einer Drosselung der Oberlaufsammelleitung 17 des Hydrozyklons durch das Regelventil 15 wird der Gesamtdurchsatz der Hydrozyklonbatterie verringert. Dies ist im Normalfall unerwünscht, jedoch kann dem durch eine Erhöhung der Drehzahl der Pumpe 3 entgegengewirkt werden. Die Erhöhung der Pumpendrehzahl und damit des Volumenstromes kann so weit gesteigert werden, bis bestimmte Maximaldrücke im Zulaufbehälter 5 und im Oberlaufsammelbehälter 7 erreicht sind, die aus Sicherheitsgründen nicht überschritten werden dürfen.
Die erfindungsgemäße Lehre setzt voraus bzw. beinhaltet, daß die Oberläufe 11 der Hydrozyklone 8, der Oberlaufsammelbehälter 7 und die Oberlaufsammelleitung 17 am Ausgang des Sammeltopfes weitgehend frei von Luftblasen sind. Um etwa eingedrungene Luft entfernen zu können, ist der Sammelbehälter mit einem hier nur schematisch angedeuteten Entlüftungs-ventil 22 versehen.
Im übrigen können die Zuleitungen, insbesondere flexiblen Schläuche der Oberlaufleitungen 11 der Hydrozyklone in den oberen Bereich des Oberlaufsammelbehälters ebenfalls bevorzugt tangential eingeführt werden, so daß sich hierdurch im Innern des OberlaufSammelbehälters eine Wirbelströmung ausbildet.
Auch die o.g. Oberlaufsammelleitung 17 ist im unteren Bereich des Sammelbehälters tangential angebracht, so daß ein verwirbelungsarmer und druckverlustarmer Austritt des Oberlaufes aus diesem Sammelbehälter 6 in die Oberlaufsammelleitung 17 gewährleistet ist. Auch kann der OberlaufSammelbehälter 7 ein Manometer 23 zur Messung des in ihm befindlichen Druckes aufweisen.
Es können also mit einem einzigen Regelventil 15 sämtliche Hydrozyklone dieser "Batterie" geregelt werden, welche sämtlich den zugehörigen OberlaufSammelbehälter 7 mit ihren Oberläufen 11 speisen. Die Regelung mit Hilfe des feinkörnigen Oberlaufes kann wesentlich subtiler erfolgen als eine Regelung im demgegenüber grobkörnigen Unterlauf. Man regelt sozusagen in der "dünnen Phase" und nicht im grobkörnigen Schlamm.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile seien nachstehend noch einmal kurz zusammengefaßt: Die Austragskapazität der Unterläufe kann wesentlich erhöht werden. Damit ist es gegenüber dem Stand der Technik gegebenenfalls möglich, auf die Vorabscheidung von Grobkorn in einer vorgeschalteten Hydrozyklonstufe zu verzichten. Weiterhin ist es möglich, bei stark schwankenden Aufgabebedingungen den Betrieb hinsichtlich Feststoffgehalt, Korngrößenzusammensetzung und Trennkorngröße zu stabilisieren, sowie den Feststoffgehalt bzw. das Feststoffausbringen im Unterlauf zu maximieren. Schließlich kann auch die Trennschärfe am Optimum gefahren werden, da bei einem Minimum an gespeicherter Feststoffmasse im Zyklonkonus vorteilhaft der Übergangsbereich vom Strang-zum Schirmaustrag zu beobachten ist.
Alternativ kann a'uch eine kontinuierliche bzw. quasi kontinuierliche Überwachung der Kornverteilung bzw. einer kennzeichnenden Korngröße im Zulauf oder Oberlauf und/oder Unterlauf der "Hydrozyklonbatterie" als Eingangsmeßgröße des Betriebszustandes dieser Hydrozyklonbatterie verwendet werden.

Claims (10)

  1. Hydrozyklonanordnung mit einem Einlauf der Aufgabetrübe, einem Oberlauf und einem Unterlauf, wobei der Einlauf von einer Pumpe in eine Aufnahmekammer geführt wird, wobei ferner der Oberlauf in eine Sammelkammer geleitet wird, wobei für den Unterlauf in üblicher Weise ein freier Auslauf vorgesehen ist, weiterhin mehrere, gleich bemessene Hydrozyklone (8, 8') vorgesehen und räumlich dicht beieinander angeordnet sind und die Oberläufe (11) dieser Hydrozyklone in die für sie gemeinsame Oberlaufsammelkammer (7) münden, wobei die gemeinsame Oberlaufsammelkammer (7) als Drucktopf ausgebildet und über eine Oberlaufsammelleitung (17) mit einem verstellbaren Regelventil (15) und einer zugehörigen Regeleinrichtung für die Einstellung des Volumensplits, nämlich des Verhältnisses der Volumenströme von Oberlauf und Unterlauf zueinander, verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    bei einem Hydrozyklon (8') oder allen Hydrozyklonen Meßmittel zur Erfassung der in dem jeweiligen konischen Unterteil (25) befindlichen Masse an schwerem Austrittsgut vorgesehen sowie mit dem Regelventil als Stellglied verbunden sind.
  2. Hydrozyklonanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine Mehrzahl von rotationssymmetrisch angeordneten Hydrozyklonen (8) vorgesehen ist, wobei eine Zulaufkammer (5) und die Oberlaufsammelkammer (7) auf der Rotationsachse positioniert sind.
  3. Hydrozyklonanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine für alle Hydrozyklone (8) gemeinsame Zulaufkammer (5) vorgesehen und jeweils mit deren Einläufen (12) verbunden ist, wobei diese Zulaufkammer als Druckkammer ausgebildet ist.
  4. Hydrozyklonanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Oberlaufsammelkammer (7) für die zusammengeführten Oberläufe (11) ein zylindrisches Druckgefäß ist, an dem oberseitig eine Entlüftungsvorrichtung (22) vorgesehen ist, wobei in diese Oberlaufsammelkammer die Oberläufe (11) der einzelnen Hydrozyklone im Bereich von radial bis tangential, insbesondere tangential eingeführt sind, und daß sich im unteren Bereich dieses Druckgefäßes die Oberlaufsammelleitung (17) für die Verbindung der Oberlaufsammelkammer zum Regelventil (15) befindet und ebenfalls insbesondere tangential an die Oberlaufsammelkammer angeschlossen ist.
  5. Hydrozyklonanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
    gekennzeichnet durch
    eine Verstellmöglichkeit (4) der Antriebsdrehzahl der Speisepumpe (3).
  6. Hydrozyklonanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zur Erfassung der Menge der in den Hydrozyklonen (8) gespeicherten Feststoffe eine radiometrische oder eine gravimetrische Messung des Füllstandes dieser Feststoffe vorgesehen ist.
  7. Hydrozyklonanordnung nach Anspruch 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    für die Durchführung von Messungen des Füllstandes mit Feststoffen, einer der Hydrozyklone als Meßhydrozyklon (8') ausgebildet ist und mit der Meßwertverarbeitung und den Regelmitteln, insbesondere einem PC (19), dem Antrieb (16) des Regelventiles (15) und dem Antrieb (4) der Speisepumpe (3) in Verbindung steht.
  8. Hydrozyklonanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zur Bestimmung des Betriebszustandes zusätzlich Mittel zur Erfassung der Drücke in der Zulaufkammer und/oder in der Oberlaufsammelkammer vorgesehen sind.
  9. Hydrozyklonanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Mittel zur Erfassung des Volumenstromes der aufgegebenen Trübe und/oder der Stromaufnahme der Speisepumpe (3) vorgesehen sind.
  10. Hydrozyklonanordnung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zur gravimetrischen Messung des gespeicherten Feststoffes der Meßhydrozyklon (8') aufgabeseitig und oberlauf-seitig über flexible Schläuche mit der Aufgabe der Trübe oder mit einer zum Regelventil führenden Leitung verbunden ist und eine Messung des Füllstandes der eingedickten Feststoffe im Zyklonunterteils erfolgt.
EP99971356A 1998-10-29 1999-10-27 Hydrozyklonanordnung, sowie dazugehöriges verfahren Expired - Lifetime EP1124642B1 (de)

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DE19849870A DE19849870C2 (de) 1998-10-29 1998-10-29 Hydrozyklonanordnung
PCT/EP1999/008133 WO2000025933A1 (de) 1998-10-29 1999-10-27 Hydrozyklonanordnung, sowie dazugehöriges verfahren

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EP1124642A1 EP1124642A1 (de) 2001-08-22
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AT (1) ATE233603T1 (de)
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