DD300816A5 - METHOD AND DEVICE FOR SEPARATING SUBSTANCES FROM A MEDIUM - Google Patents
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Abstract
Description
Hierzu 9 Seiten ZeichnungenFor this 9 pages drawings
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von wenigstens einem Stoff aus einem flüssigen oder gasförmigen Medium durch Zentrifugalkräfte, welcher Stoff ein vom Medium unterschiedliches spezifisches Gewicht hat, insbesondere zum Abtrennen von spezifisch schwereren Stoffen aus einem Flüssigkeits- oder Gasstrom, bei dem das strömende Gemenge aus Stoff und Medium um eine zu seiner Ströir.ungsricl:tung parallel ausgerichtete Achse in Drehung versetzt wird und das sich drehende Gemenge aus Stoff und Medium einem Trennraum zugeführt wird und bei dem der Stoff vom Medium getrennt abgezogen wird.The invention relates to a method for separating at least one substance from a liquid or gaseous medium by centrifugal forces, which substance has a different specific gravity from the medium, in particular for separating specific heavier substances from a liquid or gas stream, wherein the flowing mixture of Material and medium is rotated about an aligned parallel to its Ströir.ungsricl: direction axis and the rotating mixture of material and medium is fed to a separation space and in which the substance is separated from the medium separated.
allgemein Zentrifugalabscheider verwendet. Nachteilig bei den bekannten Ausführungsformen ist es, daß die für eine wirksamegenerally centrifugal separator used. A disadvantage of the known embodiments is that for an effective
daß die herkömmlichen Zyklone relativ groß bauen.that the conventional cyclones build relatively large.
ein Vorsortieren der im Hydrozyklon zu reinigenden Suspension zu erzielen. Hierzu ist im einzelnen votgesehen, daß dereintretende Strom der Suspension in mnhrore Teilströme aufgeteilt wird, die auch später nicht mehr aufeinanderstoßen sollen(siehe insbesondere Seiten 10 und 11 der DE-A-2647486).to achieve a presorting of the suspension to be purified in the hydrocyclone. To this end, it is seen in detail that the incoming stream of the suspension is divided into several sub-streams, which are also no longer to collide later (see in particular pages 10 and 11 of DE-A-2647486).
sind ein Gutstoffablauf rohr und ein Schmutzablauf vorgesehen. Der Umstand, daß der Schmutzablauf sich kegelstumpfförmigverjüngend ausgebildet ist, ist für die Trennwirkung bedeutungslos, da die Trennung in erster Linie in einem Ringraumstattfindet, dessen Wandungen zylinderförmig ausgeführt sind.are a Gutstoffablauf pipe and a dirt drain provided. The fact that the dirt drain is frusto-conically tapered is meaningless for the separating action, since the separation takes place primarily in an annular space whose walls are cylindrical.
verjüngt, wogegen die Wandung zylinderförmig ist, so daß auch hier eine Beschleunigung der Drehbewegung nicht erfolgenkann. Im übrigen wird Reinluft nur einseitig über ein Reinluftrohr abgezogen.tapered, whereas the wall is cylindrical, so that also here an acceleration of the rotational movement can not take place. Moreover, clean air is withdrawn only on one side via a clean air tube.
wegen der in Längsrichtung verlaufenden Rippen nicht zu erwarten.not expected due to the longitudinal ribs.
diskutierten deutschen Patentschriften bekannt ist.discussed in German patent specifications.
unter Verminderung des Radius der Drehbewegung nicht eintritt. Bei der GB-C-374 382 wird das gereinigte Medium nicht inentgegengesetzten Richtungen aus dem Trennraum abgezogen.does not occur while reducing the radius of rotation. In GB-C-374 382 the purified medium is not withdrawn from the separation space in opposite directions.
das abzutrennende Medium ansammeln soll. Aus der US-A-4420314 ist die Anordnung von Leitschaufeln bekannt. Bei dem ausder US-A-4420314 bekannter Abscheider tritt aber keine Beschleunigung der Drehbewegung auf und das Abziehen desgereinigten Mediums erfolgt nicht durch einander gegenüberliegende Austrittsöffnungen.to accumulate the medium to be separated. From US-A-4420314 the arrangement of vanes is known. In the known from the US-A-4420314 known separator but no acceleration of the rotational movement occurs and the removal of the purified medium does not occur through opposing outlet openings.
direkt in die Trennkammer gelangt.gets directly into the separation chamber.
ein Entstauber bekannt, der auch als „Van-Tongeren-Entstauber" bezeichnet wird (s. a.a.O. Bild 47). Bei dem Van-Tongeren-a dust collector known as the "Van Tongeren deduster" (see picture 47).
gereinigten Gase verlassen die Wirbelkammer nach Umkehr ihrer Drehrichtung durch ein zylinderförmig ausgerichtetescleaned gases leave the vortex chamber after reversal of their direction of rotation by a cylindrically aligned
sollen. Diese Ausführungsform eines Entstaubers bietet zwar den Vorteil einer raumsparenden Anordnungsmöglichkeit, da sichdie Wirbelkammer bei der Entstaubung von Rauchgasen in einem ohnedies benötigten Schornstein unterbringen lassen.should. Although this embodiment of a deduster offers the advantage of a space-saving arrangement possibility, since the vortex chamber can be accommodated in the dedusting of flue gases in a previously required chimney.
oder sonstigen Feststoffen oder von Flüssigkeiten aus Gasen oder Flüssigkeiten, ganz allgemein zur Abtrennung spezifischschwerer Anteile aus einem flüssigen oder gasförmigen Medium, wobei der Stoff und das Medium im wesentlichen nichtmischbar oder ineinander löslich sind, anzugeben, das mit geringem Energieaufwand und höherem Abscheidegraddurchgeführt werden kann.or other solids or liquids from gases or liquids, more generally for the separation of specific gravity fractions from a liquid or gaseous medium, wherein the substance and the medium are substantially immiscible or soluble in one another, which can be carried out with low energy input and higher separation efficiency.
einander koaxial gegenüberliegende Austrittsöffnungen abgeführt wird. Dies wird erreicht, ohne daß ein zusätzlicher Antrieb, inwelcher Form immer, notwendig wäre.coaxially opposite outlet openings is removed. This is achieved without an additional drive, in whatever form, would be necessary.
für das gereinigte Medium begrenzt. Durch die Anordnung eines zweiten Rohres kann der Durchsatz durch die Trennvorrichtungwesentlich erhöht werden, wodurch auch höhere Rotationsgeschwindigkeiten und damit überproportional höherelimited to the purified medium. The arrangement of a second tube, the throughput can be substantially increased by the separation device, which also higher rotational speeds and thus disproportionately higher
des Radius der Drehbewegung zur Beschleunigung der Drehbewegung von Stoff und Medium durch einen Querschnittabgeführt wird, dessen Radius oder Querschnitt kleiner ist als der Innenradius bzw. Querschnitt des Raumes, in dem dasthe radius of the rotational movement is accelerated to accelerate the rotational movement of substance and medium by a cross section whose radius or cross section is smaller than the inner radius or cross section of the space in which the
wegen des Satzes der Erhaltung der Energie bei sich verringerndem Radius der Drehbewegung zunimmt, können beibecause of the set of conservation of energy at decreasing radius of rotation increases at
herkömmlichen Zyklonen auftretenden Verluste.conventional cyclones losses occur.
im gleichen Raum ein höherer Massenstrom durchgesetzt wird.in the same room a higher mass flow is enforced.
parallele Achse in einem sich um die Achse der Drehbewegung des Gemenges erstreckenden Raum, und mit einerparallel axis in a space extending around the axis of rotation of the mixture, and with a
gekennzeichnet, daß zur Ableitung des gereinigten Mediums zwei einander koaxial gegenüberliegende Öffnungen vorgesehencharacterized in that provided for the discharge of the purified medium two coaxial openings opposite one another
wobei der in Achsrichtung gesehen wirksame Radius der Leiteinrichtung am Austritt des zu reinigenden Mediums aus dem sichum die Achse erstreckenden Raum zur Erzeugung der Drehbewegung größer ist als der wirksame Radius der Öffnungen(Tauchrohre), durch die das gereinigte Medium aus der Trennkammer abströmt.wherein the axially effective radius of the guide at the outlet of the medium to be cleaned from the around the axis extending space for generating the rotational movement is greater than the effective radius of the openings (dip tubes), through which the purified medium flows out of the separation chamber.
im Bereich des Einlaufes eine Blende oder ein sonstiger Einbaukörper eingebaut wird, durch den das zu trennende Gemenge ausIn the area of the inlet a panel or other body is installed, through which the mixture to be separated from
es durch Leitschaufeln gleichzeitig in Drehung versetzt wird, und wobei dann das gereinigte Medium (Gas oder Flüssigkeit) durchdas Tauchrohr, das einen kleineren Querschnitt hat als der Querschnitt der Blende oder des sonstigen Einbaukörpers, abströmt,so daß die gewünschte Verkleinerung des Radius der Drehbewegung erzielt wird.it is rotated by vanes simultaneously, and then the purified medium (gas or liquid) flows through the dip tube, which has a smaller cross-section than the cross section of the diaphragm or the other mounting body, so that the desired reduction of the radius of the rotary movement achieved becomes.
daß die in die Trennkammer mündenden Öffnungen in'die Trennkammer ragende Tauchrohre sind.that the opening into the separation chamber openings in'die separation chamber projecting dip tubes.
Es zeigenShow it
tangential angeströmt. Das Gemenge aus Stoff und zu reinigendem Medium wird in einem zwischen einem Leitkörper 6 undeiner Außenwand 4 gebildeten spiralförmigen Raum 5 in Drehung versetzt. Das in Drehung versetzte Gemenge gelangt durcheinen, zwischen der Außenwand 4 und einer strömungsgünstig geformten Leiteinrichtung 3 gebildeten ringförmigen Raum 17in don Abscheideraum (Trennkammer 7).flowed tangentially. The mixture of cloth and medium to be cleaned is rotated in a helical space 5 formed between a baffle 6 and an outer wall 4. The rotated mixture passes through a ring-shaped space 17 formed between the outer wall 4 and a streamlined guide 3 into the separation space (separation chamber 7).
der Durchmesser der Leiteinrichtung 3 am Übergang vom spiralförmigen Raum 5 in den Abscheideraum 7, wodurch sich derthe diameter of the guide 3 at the transition from the spiral space 5 in the separation chamber 7, whereby the
beschleunigt wird. Das obere Tauchrohr 9 ist durch den Leitkörper 6, den spiralförmigen Raum 5 und durch die Leiteinrichtung 3geführt.is accelerated. The upper dip tube 9 is guided by the guide body 6, the spiral space 5 and by the guide 3.
schwerere Stoff) nach außen gegen die Wand 10 des Abscheideraums 7 geschleudert und sinken in einen Beruhigungsraum 11ab. Beim Eintreten des zu reinigenden Mediums in die Tauchrohre 8 und 9 verringert sich der Rotationsradius, wodurch dieauftretenden Fliehkräfte noch verstärkt werden.heavier substance) are thrown outwards against the wall 10 of the separation chamber 7 and sink into a settling chamber 11ab. Upon entering the medium to be cleaned in the dip tubes 8 and 9, the radius of rotation decreases, whereby the emerging centrifugal forces are further enhanced.
abgetrennter Stoff durch Kriechströmungen aus dem Beruhigungsraum 11 wieder in den Abscheideraum 7 hochgefördert wird.separated substance by creeping flows from the calming chamber 11 is again conveyed up into the separation chamber 7.
möglich zu gestalten, wird der Beruhigungsraum 11 mit möglichst großem Außendurchmesser ausgeführt.to make possible, the calming space 11 is executed with the largest possible outside diameter.
werden.become.
abzutrennendem Stoff und zu reinigendem Medium durch einen etwa spiralförmigen Anströmkanal 22 zugeführt. Das Gemongeströmt dann durch einen zwischen einer inneren Leiteinrichtung 23 und einer äußeren Gehäusewand 30 gebildeten ringförmigenmaterial to be separated and medium to be cleaned supplied by an approximately spiral inflow channel 22. The Gemongeströmt then by a formed between an inner guide 23 and an outer housing wall 30 annular
gegenüberliegende Tauchrohr 28. Im Bereich des Abscheideraumes 27 ist am Tauchrohr 28 ein Leitblech 32 angeordnet, dasverhindert, daß aus dem Medium abgetrennter Stoff durch Kriechströmungen aus dem Beruhigungsraum 31 wiederhochgefördert wird. Der abgetrennte Stoff wird durch ein Rohr 33 abgeführt.Opposite dip tube 28. In the region of the separation chamber 27, a baffle 32 is arranged on the dip tube 28, which prevents the material separated from the medium being conveyed up again by creeping flows out of the settling chamber 31. The separated substance is discharged through a pipe 33.
einfaches Auswechseln des Oberteiles 35 oder Unterteiles 36 möglich ist.simple replacement of the upper part 35 or lower part 36 is possible.
aus abzutrennendem Stoff und zu reinigendem Medium wird durch einen Anströmkanal 42 tangential zugeführt und dasfrom abzutrennendem substance and to be cleaned medium is supplied tangentially through a flow channel 42 and the
ansammelt und mit einem kleinen Anteil des Mediums (Teilgasstrom) über den Schlitz 52 aus der Trennkammer austritt. Deraccumulates and with a small proportion of the medium (partial gas flow) via the slot 52 exits the separation chamber. The
ragen zwei einander koaxial gegenüberliegende Tauchrohre 48 und 49, durch die das gereinigte Medium abgeführt wird.protrude two mutually coaxially opposed dip tubes 48 and 49, through which the purified medium is discharged.
einem geringen Anteil an noch zu reinigendem Medium in den Sekundärzyklon 51 eintreten. Im Sekundärzyklon 51 erfolgt einoweitere Auftrennung von zu reinigendem Medium und spezifisch schwererem(n) Stoff(en), wobei das gereinigte Medium durchein Tauchrohr 53 in das Tauchrohr 48 abgeleitet wird. Der (die) abgetrennte(n) Stoff(e) wird (werden) durch ein Rohr 56'abgeführt.Enter a small proportion of still to be purified medium in the secondary cyclone 51. In the secondary cyclone 51 further separation of medium to be purified and specific heavier substance (s) takes place, the purified medium being discharged through a dip tube 53 into the dip tube 48. The separated substance (s) is (are) discharged through a pipe 56 '.
miteinander verbundene Teile 55 und 56 unterteilt, was ein einfaches Auswechseln des einen oder anderen Teiles 55 oder 56,aber auch ein Aufrüsten von Trennvorrichtungen durch ein zusätzliches, zweites Tauchrohr ermöglicht.divided parts 55 and 56, which allows easy replacement of one or the other part 55 or 56, but also an upgrade of separation devices by an additional, second dip tube.
zwischen einer Leiteinrichtung 63 und einer Außenwand 64 in einem ringförmigen Raum 65 durch Leitschaufeln 66 In Drehungversetzt. Im Abscheideraum 67 werden die abzutrennenden Stoffe vom Medium getrennt und das Medium anschließend durcheinander koaxial gegenüberliegendeTauchrohre 68 und 69 axial abgeführt. DasTauchrohr 68 ist zu dem Rohr 62, durch welchesdas Gemenge zugeführt wird, koaxial angeordnet.between a guide 63 and an outer wall 64 in an annular space 65 by vanes 66 In rotation. In the separation chamber 67, the substances to be separated are separated from the medium, and the medium is subsequently discharged axially through coaxial, oppositely situated dip tubes 68 and 69. The dip tube 68 is coaxially disposed with the tube 62 through which the batch is fed.
über ein Rohr 73 zugeführt wird. Im Rohr 73 ist koaxial ein Tauchrohr 77 und diesem koaxial gegenüberliegend ein Tauchrohr 78angeordnet. Durch die Tauchrohre 77 und V8 wird das Medium aus der Trennvorrichtung 72 abgeführt. Zwischen demis supplied via a pipe 73. In the tube 73 is coaxially a dip tube 77 and this coaxially opposite a dip tube 78 arranged. Through the dip tubes 77 and V8, the medium is removed from the separator 72. Between the
zu reinigendem Medium durch Leitschaufeln 76 in Drehung versetzt wird.to be cleaned medium by vanes 76 is rotated.
sind, und die Trennvorrichtung 72 (Fig. 8) einen über einen Flansch 85 verbundenen Ober- und Unterteil 86 und 87 aufweisen.and the separator 72 (Figure 8) has a flange 85 connected to upper and lower parts 86 and 87.
sein, wobei er bei den in den Fig. 1 bis 4 dargeFtellten Trennvorrichtungen vorzugsweise am Beruhigungsraum 11,31 angeordnetwerden kann.In the case of the separating devices shown in FIGS. 1 to 4, it may preferably be arranged on the settling chamber 11, 31.
reinigendem Medium durch einen etwa spiralförmigen Kanal 91 zugeführt. Der spiralförmige Kanal 91 erstreckt sich um dasobere (92) von zwei einander koaxial gegenüberlier anden Tauchrohren 92 und 93. Das zu trennende Gemenge wird im vom etwaspiralförmigen Kanal 91 gebildeton Raum 94 in Drehung versetzt und strömt in den Abscheideraum 95, von wo das gereinigtecleaning medium supplied through an approximately spiral channel 91. The spiral channel 91 extends around the top (92) of two coaxial with each other and the dip tubes 92 and 93. The mixture to be separated is rotated in the space 94 formed by the slightly spiral channel 91 in space 94 and flows into the separation chamber 95 from where the cleaned one
derartige Ausführungsform zeigen die Fig. 14 und 15. Die Fig. 14 zeigt auch, daß die Tauchrohre 92 und 93 unterschiedlich weit inden Abscheideraum 95 ragen. Sowohl bei der in Fig.9 als auch bei der in Fig. 14 gezeigten Ausführungsform kann dieSuch embodiment is shown in Figs. 14 and 15. Fig. 14 also shows that the dip tubes 92 and 93 protrude to different degrees into the separation space 95. Both in the embodiment shown in Fig. 9 and in the embodiment shown in Fig. 14, the
an ihren äußeren Enden Flansche 100 zur Befestigung an anderen Bauteilen auf.at their outer ends flanges 100 for attachment to other components.
ragende, zueinander koaxiale Tauchrohre 105 und 106 aufweist. Das Gemenge wi/d bei dieser Ausführungsform durch einenkegelringförmigen Kanal 102odei einen scheibenförmigen Raum, der sich um das Tauchrohr 105 erstreckt, zugeführt. Im Kanal102 sind Leitbleche 103 angeordnet, durch die das zuströmende Gemenge in Drehung versetzt wird.having projecting, mutually coaxial dip tubes 105 and 106. The mixture wi / d in this embodiment by a conical-shaped channel 102odei a disk-shaped space which extends around the dip tube 105, respectively. In the channel 102 baffles 103 are arranged, through which the inflowing mixture is rotated.
durch ein Rohr 108 aus der Trennvorrichtung 101 abgeleitet.derived from the separator 101 through a tube 108.
einander koaxial gegenüberliegende Tauchrohre 114 und 115 abgeführt.one another coaxially opposite dip tubes 114 and 115 discharged.
113 parallelen Rohr 118 verbunden ist. Der abgetrennte Stoff bzw. die abgetrennten Stoffe werden durch den Schlitz 119 in das113 parallel pipe 118 is connected. The separated substance or the separated substances are through the slot 119 in the
werden kann.can be.
vorgesehen sein, deren oberes Ende mit dem Tauchrohr 115 und deren unteres Ende mit dem Boden 121 derbe provided, whose upper end with the dip tube 115 and the lower end to the bottom 121 of the
dem Boden 121 der Trennvorrichtung 110 und dem Tauchrohr 115 Stoff ansammelt.the bottom 121 of the separator 110 and the dip tube 115 substance accumulates.
den Figuren 5 und 6 beschrieben, angeordnet sein. Durch derartige Einbauten können Druckverluste undFigures 5 and 6 described, be arranged. By such internals pressure losses and
gegenüberliegenden Tauchrohre zu einem einzigen Rohr, das durchgehend ausgebildet ist, vereinigt sind, in wolchem Fall dasgereinigte Medium durch gerade oder schraubenlinienförmige Schlitze in das Innere der miteinander verbundenen Tauchrohreeinströmen und durch diese in entgegengesetzte Richtungen abströmen kann.in the event of interference, the cleaned medium may flow through straight or helical slots into the interior of the interconnected dip tubes and flow through them in opposite directions.
aufzutrennende Gemenge zugeführt wird, wird aus in jeweils nur in einer Richtung gekrümmten Blechzuschnitten gebildet.is introduced to be separated mixture is formed from in each case only curved in one direction sheet metal blanks.
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