DE3721401C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydrozyklon entsprechend dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1 oder 2. Ein ähnlicher Zyklon ist bekannt aus der GB-PS 12 09 686. Bei dieser Einrichtung trägt der Rotor an seinem Außenumfang Schaufeln oder Flügel, so daß im Außenraum des Rotors verstärkt eine Wirbelströmung aufgebaut wird. Der Rotor reicht dabei nahe bis an das Gutstoff-Abzugsrohr heran.

Im allgemeinen liegt der Einlaß oben im Zyklon, wobei dieser vorzugsweise senkrecht angeordnet wird. Der Schwerschmutzabzug öffnet sich dementsprechend natürlicherweise im unteren Bereich. Durch diese Hydrozyklone soll verstärkt Schwerschmutz abgeschieden werden. Der Arbeitsbereich solcher Zyklone liegt etwa im mittleren Konsistenzbereich zwischen 1,5 und 4%.

Einerseits zeigt zwar die GB-PS 12 09 686 einen Rotor, der an seinem Außenumfang Schaufeln oder Flügel trägt. Dies bedeutet, daß dort eine Wirbelströmung im Außenraum des Rotors verstärkt aufgebaut wird. Im Falle der US-PS 27 26 767 ist demgegenüber ein völlig anderer Weg beschritten worden, indem nämlich dort ein Abdeckteil 9 dazu dient, um einen Vakuumraum 13 zu schaffen, und damit über die Leitung 18 (wie es richtig heißen muß, siehe Spalte 3 ab Zeile 45 bis Zeile 70) vom Bodenraum 5 des Hydro­ zyklons Leichtstoffe nach oben und in das Leichtstoffabzugsrohr 15 hineinzuziehen.

Die japanische Schrift JP 62-83060A zeigt einen zentralen Sieb­ zylinder 8 und radial dazu sich erstreckende, vertikale Stau­ wände 10, die nicht rotieren und nur den Zweck haben, die Ge­ schwindigkeit der schweren Stoffe abzubremsen, so daß diese ihrem Gewicht entsprechend sich nach unten bewegen und die leichten Stoffe aufschwimmen.

Ferner ist es bei auf Zyklonbasis arbeitenden Stoffabscheidern bekannt, Schaufelradkörper mit radial innen angeordneten Schau­ feln zu verwenden, um die Wirbelströmung anzufachen - siehe DE-PS 7 13 838 - anderseits als Ventilator wirkend die Luft aus einem Gehäuse heraus zu fördern (siehe 33 97 517).

Wegen der hohen Stoffdichte ist die Abscheidung der Schwerstoffe relativ schlecht. Der Stoff hat gute Eigenschaften als Träger­ medium und transportiert auch relativ große, schwere Teile in den Gutstoffbereich mit. Ferner ist eine direkte Kurzschlußbil­ dung möglich, wenn der Rotor relativ flach ausgebildet ist, so daß der Hauptstrom direkt vom Zulauf zum Gutstoffrohr verläuft.

Bei dem eingangs geschilderten Zyklon ist eine Umkehrströmung vom Einlaß zum Gutstoffrohr vorhanden, jedoch kann dadurch die Kurzschlußströmung nicht ausgeschlossen werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Abscheidewirkung hinsicht­ lich der Schwerteile eines solchen Zyklons erheblich zu verbes­ sern.

Diese Aufgabe wird bei einem Hydrozyklon der eingangs genannten Art durch die Merkmale der kennzeichnenden Teile der Patentan­ sprüche 1 bzw. 2 gelöst.

Die Kurzschlußströmung ist hier weitgehend unterbunden, da die Schwerteile die scharfe Umlenkung nicht mitmachen können.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert; dabei stellt

Fig. 1 einen prinzipmäßigen Querschnitt durch einen er­ findungsgemäßen Hydrozyklon, und

Fig. 2 und

Fig. 3 jeweils prinzipiell einen entsprechenden Ausschnitt des Eintrittsbereichs von anderen Varianten des Hydrozyklons bzw. des Rotors dar.

Bei dem dargestellten Hydrozyklon 1 ist der Zulauf mit 11 und die entsprechende Zulauföffnung mit 5 be­ zeichnet. Der in diesem Eintrittsbereich angeordnete, trommel­ artig ausgebildete Rotor 6 wird von einer Welle 14 angetrieben. In diesem Bereich ist das Gehäuse des Hydrozyklons 1 im wesent­ lichen zylindrisch, das sich danach - im allgemeinen nach unten hin - konisch zum Austrittsende für die Schwerteile hin ver­ jüngt. Das Gutstoffabzugsrohr 4 ragt von diesem konischen Be­ reich nach oben und erstreckt sich ein Stück in die Rotortrommel 6 hinein, so daß seine Eintrittsöffnung 7 ein Stück von der Ro­ tortrommel überdeckt ist. Die Überdeckung kann etwa zwischen 10 und 20% des Innendurchmessers bzw. 5 bis 15% der Gesamtlänge der Rotortrommel 6 betragen. Der Innendurchmesser der Rotortrom­ mel 6 wird etwa zwischen 35 und 70% des Innendurchmessers des zylindrischen Teils des Hydrozyklons 1 betragen.

Im Übergangsbereich zwischen Rotortrommel und Eintrittsöffnung 7 des Gutstoffrohres 4 sind die Strömungsquerschnitte durch ring­ förmige Verdickungen 12 und 13 von Gutstoffrohr 4 und Rotortrom­ mel 6 verengt. Dadurch wird die Strömungsgeschwindigkeit ent­ sprechend erhöht, so daß eine noch bessere Abscheidung der Schwerteile erzielt werden kann. Zwecks Verbesserung der Rota­ tionsströmung sind noch sich im wesentlichen parallel zur Erzeu­ genden der Rotortrommel 6 erstreckende Flügel oder Förderelemen­ te 9 außen an der Rotortrommel und eventuell noch zusätzlich innen, mit 10 gekennzeichnet, angebracht. Im Falle von Fig. 1 ist die Rotortrommel im Bereich des Zulaufes 11 stirnseitig ge­ schlossen und Öffnungen 15 in der Trommelwand verhindern, daß sich hier Stoffe ansammeln. Ein Ansammeln zwischen der stirnsei­ tigen Endwand der Rotortrommel und der Endwand des zylindrischen Teils des Hydrozyklons wird durch Förderelemente 17 verhindert, die als radiale Rippen ausgebildet sein können und im Außenraum (12) des Rotors (6) sich befinden. Ferner kann man durch ein Zuleitungsrohr 19 für Spritzwasser die Ansammlung von Stoffen in diesem Bereich ebenfalls verhindern.

Gemäß Fig. 2 weist die Rotortrommel im Bereich ihres stirnseitig geschlossenen Endes noch Tragrippen 20 auf. Die Auslaßöffnungen 15 der Rotortrommel befinden sich - in axialer Richtung gese­ hen - erst dahinter.

Im Falle der Ausführungsform nach Fig. 3 sind ebensolche Trag­ rippen 20′ vorgesehen, wobei der Rotor an beiden Stirnseiten offen ist und noch mittels der radialen Förderrippen 17′ an der Welle 14′ gehalten ist.

Claims (6)

1. Hydrozyklon mit einem sich im Bereich des am einen Ende be­ findlichen Schwerschmutzauslasses durch konisch verjüngenden Teil und mit einem an seinem anderen Ende angeordneten Rotor, sowie einem mit dessen Drehachse konzentrischen, zentralen Gutstoffabzugsrohr, dessen Eintrittsöffnung sich im Rotorbereich befindet, und das Gutstoffabzugsrohr (4) sich im wesentlichen zum Abzugsende des Zyklons für die Schwerteile hin erstreckt, wobei seine Eintrittsöffnung (7) entgegengesetzt gerichtet ist, und der Rotor (6) mit seinem einen Ende nahe an der Eintrittsöffnung des zentralen Gut­ stoffabzugsrohres (4) zur Strömungsumlenkung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) im wesentlichen trommelartig ausgebildet ist, dessen am Eintrittsende des zentralen Gutstoffabzugsrohr (4) befindliches Ende stirn­ seitig offen ist und der das Eintrittsende (die Eintritts­ öffnung 7) des Gutstoffabzugsrohres (4) um 10% bis 20% des Innendurchmessers des trommelartigen Rotorbereichs über­ ragt und daß der Rotor (6) an seiner radial inneren Wandung sich im wesentlichen parallel zur Trommelerzeugenden er­ streckende Förderelemente (10) aufweist.

2. Hydrozyklon mit einem sich im Bereich des am einen Ende befindlichen Schwerschmutzauslasses konisch verjüngenden Teil und mit einem an seinem anderen Ende angeordneten Rotor, sowie einem mit dessen Drehachse konzentrischen, zentralen Gutstoffabzugsrohr, dessen Eintrittsöffnung sich im Rotorbereich befindet, und das Gutstoffabzugsrohr (7) entgegengesetzt gerichtet ist, der Rotor (6) mit seinem einen Ende nahe an der Eintrittsöffnung des zentralen Gutstoffabzugsrohrs (4) zur Strömungsumlenkung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) im wesentlichen trommelartig ausgebildet ist, dessen am Eintrittsende des zentralen Gutstoffabzugsrohrs (4) befindliches Ende stirn­ seitig offen ist und der das Eintrittsende (die Eintritts­ öffnung 7) des Gutstoffabzugsrohrs (4) um 5% bis 15% der Gesamtlänge des trommelartigen Rotorbereichs überragt und das der Rotor (6) an seiner radial inneren Wandung sich im wesentlichen parallel zur Trommelerzeugenden erstreckende Förderelemente (10) aufweist.

3. Hydrozyklon nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) an seinem Trommelumfang radial innen und außen im wesentlichen sich parallel zur Erzeugenden der Trommel erstreckende Flügel oder Förderelement oder -schaufeln (9, 10) aufweist.

4. Hydrozyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das der Eintrittsöffnung des Hydrozyklons benachbarte Ende der Rotortrommel (6) geschlossen ist.

5. Hydrozyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das der Eintrittsöffnung des Hydrozyklons benachbarte Ende der Rotortrommel (6) zumindest teilweise offen ist und (6) gegen den im Hydrozyklon dort von der Rotor­ trommel (6) abgetrennten Außenraum (12) des Hydrozyklons entweder durch Förderelemente (-schaufeln, z. B. in Form von im wesentlichen radialen Rippen 17) und/oder durch relativ kleine Öffnungen (15) im Trommelmantel abgestaut ist.

6. Hydrozyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Strömungsquerschnitte an dem Schwer­ schmutzabzug zugeordneten, offenen Ende der Rotortrommel (6) sowohl gegen die Wandung des Hydrozyklons als auch gegen das Gutstoffabzugsrohr (4) durch ringförmigen Bauteile oder ringförmi­ gen Verdickungen (12, 13) in diesem Bereich verengt sind.