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EP2393601B1 - Hydrozyklonanordnung und verfahren zu dessen betrieb, sowie unterlaufdüse dafür - Google Patents

Hydrozyklonanordnung und verfahren zu dessen betrieb, sowie unterlaufdüse dafür Download PDF

Info

Publication number
EP2393601B1
EP2393601B1 EP10702304.6A EP10702304A EP2393601B1 EP 2393601 B1 EP2393601 B1 EP 2393601B1 EP 10702304 A EP10702304 A EP 10702304A EP 2393601 B1 EP2393601 B1 EP 2393601B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
underflow
water
make
hydrocyclone
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP10702304.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2393601A1 (de
Inventor
Thomas Neesse
Peter Kaniut
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AKW Apparate und Verfahren GmbH
Original Assignee
AKW Apparate und Verfahren GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AKW Apparate und Verfahren GmbH filed Critical AKW Apparate und Verfahren GmbH
Publication of EP2393601A1 publication Critical patent/EP2393601A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2393601B1 publication Critical patent/EP2393601B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • B04C5/14—Construction of the underflow ducting; Apex constructions; Discharge arrangements ; discharge through sidewall provided with a few slits or perforations
    • B04C5/18—Construction of the underflow ducting; Apex constructions; Discharge arrangements ; discharge through sidewall provided with a few slits or perforations with auxiliary fluid assisting discharge
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a hydrocyclone arrangement with an inlet ofoccasiontrübe, an upper course for the fine grain discharge, a conical-cylindrical underflow for coarse grain discharge and a sensor for detecting the beam shape or the jet envelope on coarse grain discharge according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to an underflow nozzle Attachment or extension piece according to the combination of features according to claim 8 and a method for operating a hydrocyclone assembly according to the teaching of claim 11, wherein the dependent claims represent at least expedient refinements and developments.
  • Known hydrocyclones have a tangential inlet of the feed pulp in a cylindrical-conical process space and two discharges of the separation products in a fine grain overflow and coarse grain underflow.
  • Such cyclones are used to classify polydisperse suspensions as close as possible to a desired particle size.
  • the desired classification has physical limits. This concerns above all the solid particles in the micrometer range, which are discharged with the coarse grain with the aqueous medium, but also coarse grains, which are not completely separable in the underflow.
  • the DE 199 63 284 A1 as well as the PCT WO 00/25933 A1 show a Hydrozyklonan Aunt and an associated method of operation, wherein the hydrocyclone assembly has an inlet of the feed pulp, an upper course and an underflow, wherein the inlet is guided by a pump in a receiving chamber.
  • the upper course is directed into a collection chamber and for the lower reaches a free outlet is available.
  • the headbox is designed as a pressure pot and an overflow collecting line with an adjustable control valve and a associated control device for adjusting the volume split, namely the ratio of the flow rates of the upper and lower reaches, cooperates.
  • a hydrocyclone depending on its operating state stores different amounts of solids in its conical lower section.
  • the capacity is increased overall, the required structural complexity is low.
  • a controlled variable for the volume split can be derived by establishing a corresponding interaction with said control valve in the collecting line of the upstream flow of the hydrocyclone or hydrocyclone in the case of a hydrocyclone battery.
  • the mass of the stored solid in the hydrocyclone cone determines to what extent coarse grain is separated into the fine grain discharge of the hydrocyclone overflow and thus increases the separation grain size of the hydrocyclone.
  • DE 100 27 976 C2 proposed to form a special arrangement for scanning the underflow, which is designed as a measuring probe.
  • the measuring probe is located in a housing, wherein the housing has a flexible membrane on its side facing the beam or is terminated with such.
  • the membrane is then subjected to deformation upon impact of the jet.
  • An arranged inside the housing sensor can then detect the deformation, so that a conclusion on the corresponding beam shape or the beam shape change is possible.
  • JP 50 064066 U discloses an underflow for a hydrocyclone with a cylindrical nozzle cross-sectional profile, with circumferentially formed nozzle-like openings, which have a tangential orientation and an axial angle of attack.
  • the object of the invention is achieved by a Hydrozyklonan Aunt according to the combination of features according to claim 1, by a, retrofittable, approach or extension piece for or such extended underflow nozzle according to the combination of features according to claim 8 and a method according to the teaching of claim 11, wherein the subclaims include at least expedient refinements and developments.
  • a hydrocyclone arrangement with a, in particular tangential inlet of the feed pulp, which comprises an upper course for the Feinkornaustrag, a conical-cylindrical underflow for coarse grain discharge and a sensor for detecting the beam shape or the beam envelope on coarse grain discharge.
  • means for directional supply of make-up water are provided in the region of the transition from the conical to the cylindrical part of the underflow.
  • Ausgestaltend the make-up water is provided via a control valve, wherein a control unit is in effective connection with both the auxiliary water control valve and the upper-flow throttle valve.
  • the means for the directional supply of make-up water allow a superposition of given in the cyclone cross-flow classification with a countercurrent classification, for this purpose in the centrifugal field of the cyclone by the Make additional water is directed to the center radial flow, which is accompanied by a directed to the center axial upflow.
  • the means for supplying the make-up water are designed in particular as nozzle-like bores, wherein the nozzles are uniformly spaced, one or more rows are formed circumferentially at the underflow.
  • the nozzle-like bores have a tangential with respect to the underflow cross-section and have a radial and axial angle of attack for defined flow generation.
  • the holes can be sealed by an annular forend, the forend simultaneously serves the water connection, the water distribution and water supply.
  • the sensor for steel mold analysis may comprise an optical detector and / or a vibration detector.
  • the vibration detector is mounted directly on the hydrocyclone and is in acoustic communication with it. With such vibration detectors, it is possible to react very sensitively to the sediment level in the hydrocyclone cone.
  • the inventive, retrofittable underflow nozzle extension for known hydrocyclones has a nozzle cross-sectional profile, which changes in the axial direction from conical to cylindrical, wherein the discharge takes place at the cylindrical end.
  • the transition region between the conical and cylindrical cross-section has circumferentially and spaced nozzle-like openings which have a tangential-radial orientation in the center direction and an axial angle of attack to ensure the desired countercurrent classification in the centrifugal field of the hydrocyclone.
  • the nozzle-like openings may be uniformly spaced in one, but also in several rows and be in the region of a circumferential annular groove.
  • the annular groove is sealingly surrounded by a circular ring forend, wherein an annular additional water serving space is formed between the forend and the annular groove.
  • the forend is e.g. a nozzle available to feed additional water accordingly. Due to the two-part design of the underflow nozzle with the special nozzle-like openings within an annular groove and the sealing annulus tulip a simple production is possible and ensures access to the nozzle-like openings at any time.
  • the jet shape at the coarse-grain discharge is initially monitored continuously or at cyclic intervals in order to detect a changing beam shape when the additional-water feed is activated.
  • the throttle valve can be opened at the upper reaches and / or the soiriganeinspeisung be regulated.
  • the beam shape, in particular the beam angle can be determined very accurately.
  • the aim is a dependent on the application case desired beam shape of the underflow discharge, preferably near the transition screen / strand.
  • the additional water quantity is generally regulated as a function of the suspension density and the grain size composition of the discontinued solids stream to be classified.
  • the performance of an existing feed-feed pump can be increased at least temporarily to obtain the desired feed rate.
  • the approach according to the invention consists of specifically introducing additional water flow-oriented into the hydrocyclone, in particular pumping it in. It is crucial that the point of introduction is laid as far as possible in the direction of the underflow discharge. It is therefore necessary to arrange the make-up water connection to the underflow nozzle or a neck or extension piece, near the transition from the conical part to the cylindrical outlet of the corresponding underflow nozzle. In this area there is a dense fluidized bed of the sediment. With optimal dosing of make-up water, a fluidized bed countercurrent classification can be generated at this point, which leads both to a reduction of the fine grain and to an increased separation of the coarse grain in the underflow.
  • the displacement of the fine grain reduces cloudiness and cloudiness and thus also the sedimentation obstruction of the coarse grain.
  • Essential for the supply of make-up water are the number, arrangement and orientation of the feed channels, which are preferably designed as bores.
  • the basic orientation of the feed channels or feed holes follows the tangential flow in the cyclone.
  • an essential idea of the invention is to effect a superimposition of the cyclone taking place, preferably cross-flow classification by a countercurrent classification, which operates very segregated.
  • the prerequisite for a desired countercurrent classification in the centrifugal field of the hydrocyclone is the generation of a radial flow directed towards the center.
  • This radial component of the additional water flow is ⁇ with a radial angle of attack Fig. 2 purposefully influenced.
  • a hydrocyclone monitoring takes place, specifically based on the form of the free underflow discharge.
  • optical sensors can come here, which scan the discharge.
  • vibration or vibration sensors are also suitable for reacting sensitively to the sediment level in the hydrocyclone cone.
  • the discharge jet of the underflow is in the form of either a screen or a strand.
  • the discharge with a small screen angle or the strand discharge close to the transition to the screen offers optimum conditions.
  • the solids content in the underflow at Schirmaustrag is higher, which leads to a lower erroneous discharge of fine grain.
  • the additional water quantity is here matched to the solids flow, the suspension density and the given grain size composition. Since in this regard the operating conditions inevitably change in the course of the use of the hydrocyclone, the additional water flow is also influenced by a valve in an advanced control. In schwankungsarmem task stream of effort can be reduced and subject only one of said valves a scheme, while the other valve is set to a constant value.
  • the control in the upper reaches has the advantage that in multiple circuits in hydrocyclone batteries, a valve is sufficient for all hydrocyclone overflows, if they are combined in a collecting pot.
  • the supply or additional water control has the advantage that the cost of the valve on the cyclone is relatively low and that each individual cyclone is individually controlled.
  • the inventive hydrocyclone with control provides stable conditions in terms of fluidized bed height, fluidized bed density and countercurrent flow.
  • the throttling of the valve in the upper reaches can lead to an increased pressure drop, which is accompanied by a lower throughput of the cyclone.
  • This disadvantage can be counteracted by the pressure drop between inlet and upper reaches determined by means of a corresponding measuring device and an increase in the speed of the feed pump of the hydrocyclone is made.
  • the advantages of the described hydrocyclone arrangement according to the invention consist in the fact that the cyclone has greatly improved separation properties by means of a controlled addition of added water, as they correspond to a countercurrent classification. This achieves both better product yields and better product qualities with respect to a desired grain size composition. It can also flow diagrams and separation technologies are simplified because previously high Separation sharpness either by multi-stage cyclone circuits or the interconnection of cyclones were achieved with upstream classifiers.
  • the required regulatory effort is kept within limits, as can be used for the regulation of the water additive and for sensors on commercial products.
  • a reduction of the separation grain sizes is possible.
  • Fig. 1 showed a schematic representation of a hydrocyclone.
  • the hydrocyclone body 15 merges into a funnel-shaped region 16, wherein the funnel-shaped region 16 is configured as underflow nozzle 1.
  • the diameter of the underflow nozzle is selected so that the underflow is discharged strand-shaped without additional water.
  • the strand shape is provided with the reference numeral 5.1.
  • the additional water 3 is supplied via a valve arrangement 6 to the holes 2 for the additional water, wherein the additional water valve 6 is actuated via a first control unit 17.
  • the respective shape of the underflow jet 5.1 or 5.2 is determined either by means of an optical detector 4 or by means of a vibration detector 11.
  • the corresponding detector 4 or 11 supplies the signals for the actuation of the actuators, namely the control valve 6 and the throttle valve in the upper reaches. 7
  • the countercurrent classification in the fluidized bed of the accumulated sediment works best when the output line is close to the transition to the screen discharge. This detects the optical sensor 4 as an occasional penetration of the screen or the at least one vibration detector 11 by the registration of resonant vibrations of the hydrocyclone body 15; 16th
  • the feed pulp is conveyed by means of a feed pump 13 to the inlet 18 on the hydrocyclone body 15.
  • the upper run with fine grain discharge is provided with the reference numeral 19.
  • Pressure measuring devices 12 determine the pressure conditions, in particular a pressure drop between inlet 18 and upper run 19. From this, the speed and thus the power of the feed pump 13 is adjusted with the aid of the second regulator 20, in particular increases in pressure drop.
  • a ring segment is indicated, which allows a uniform supply and feeding the make-up water to the holes 2.
  • the Fig. 2 shows by way of example the arrangement and the angle of attack of the selected holes in the underflow nozzle for additional water supply.
  • Fig. 2 upper part of the picture, shows a horizontal section with recognizable eight holes (arrow representations), which are distributed at the same distance over the circumference of the nozzle.
  • the teaching according to the invention presupposes that the radial component of the flow required for countercurrent separation is generated by a radial angle of attack.
  • this radial angle of attack ⁇ is measured to the tangent to the inner wall of the cyclone.
  • Fig. 2 shows a vertical section of the underflow nozzle.
  • the bores can be provided on two levels, for example, the level 100 and 200, wherein an axial angle ⁇ for the corresponding hole (again arrow view) is selected.
  • This axial angle ⁇ can have a positive, but also a negative sign.
  • the axial flow directed towards the lower reaches in the outer vortex or there is an increase in the axial flow of the inner vortex in the cyclone directed towards the upper flow.
  • the appropriate choice of the angle of attack takes place in dependence on the respective Hydrozyklongeometrie.
  • the Fig. 3 shows typical separation curves in an inventively realized hydrocyclone classification.
  • the separation curves indicate the probability with which the individual particle sizes in the underflow are discharged.
  • an ideal separation would be characterized by a vertical c at the cut-off grain size d 50 , which, however, does not correspond to physical reality.
  • the curve a for the typical course of the separation curve of a conventional cyclone shows the known deviations in both the fine grain and the coarse grain range with respect to the values for an ideal separation.
  • the curve b follows a typical course, as it is achieved by the use of controlled countercurrent separation in the cyclone.
  • An approach to the ideal course can be observed in both the fine grain and the coarse grain range. This is due to the construction according to the invention and the operating method of the hydrocyclone. So it receives the hydrocyclone in terms of its release properties a new quality, which make it possible to develop other applications.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hydrozyklonanordnung mit einem Einlauf der Aufgabetrübe, einem Oberlauf für den Feinkornaustrag, einen konisch-zylindrisch ausgebildeten Unterlauf zum Grobkornaustrag sowie eine Sensorik zur Erfassung der Strahlform oder des Strahlumschlags am Grobkornaustrag gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Unterlaufdüse mit Ansatz- oder Verlängerungsstück gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 8 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Hydrozyklonanordnung gemäß der Lehre nach Anspruch 11, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
  • Bekannte Hydrozyklone weisen einen tangentialen Einlauf der Aufgabetrübe in einen zylindrisch-konischen Prozessraum und zwei Austräge der Trennprodukte in einen Feinkornoberlauf und einen Grobkornunterlauf auf. Derartige Zyklone werden eingesetzt, um polydisperse Suspensionen bei einer gewünschten Korngröße möglichst trennscharf zu klassieren. Bei der gewünschten Klassierung existieren physikalische Grenzwerte. Dies betrifft vor allem die festen Teilchen im Mikrometerbereich, die mit dem wässrigen Medium mit dem Grobkorn ausgetragen werden, aber auch grobe Körner, die nicht vollständig im Unterlauf abscheidbar sind.
  • Die DE 199 63 284 A1 sowie die PCT WO 00/25933 A1 zeigen eine Hydrozyklonanordnung und ein dazu gehöriges Verfahren zum Betreiben, wobei die Hydrozyklonanordnung einen Einlauf der Aufgabetrübe, einen Oberlauf und einen Unterlauf besitzt, wobei der Einlauf von einer Pumpe in eine Aufnahmekammer geführt wird.
  • Der Oberlauf ist in eine Sammelkammer geleitet und für den Unterlauf steht ein freier Auslauf zur Verfügung. Gemäß der dortigen Lehre sind mehrere, bevorzugt gleich bemessene Hydrozyklone vorgesehen und diese so räumlich dicht beieinander angeordnet, dass die Oberläufe dieser Hydrozyklone in die für sie gemeinsame Oberlaufsammelkammer münden, wobei die Oberlaufsammelkammer als Drucktopf ausgebildet ist und über eine Oberlaufsammelleitung mit einem verstellbaren Regelventil und einer zugehörigen Regeleinrichtung für die Einstellung des Volumensplittes, nämlich des Verhältnisses der Volumenströme von Oberlauf und Unterlauf, zusammenwirkt.
  • Es wird dort der Umstand ausgenutzt, dass ein Hydrozyklon in Abhängigkeit von seinem Betriebszustand unterschiedliche Mengen an Feststoffen in seinem konischen, unteren Abschnitt speichert. Durch die Kopplung von mehreren Hydrozyklonen kleinerer Bauart bei der Hydrozyklon-Gesamtanordnung wird die Kapazität insgesamt erhöht, wobei der erforderliche bauliche Aufwand gering ist. Aus der erfassten Masse des gespeicherten Sediments im Hydrozyklonkonus kann eine Regelgröße für den Volumensplitt abgeleitet werden, indem eine entsprechende Wechselwirkung mit dem erwähnten Regelventil in der Sammelleitung des Oberlaufstroms des oder der Hydrozyklone im Fall einer Hydrozyklonbatterie hergestellt wird. Die Masse des gespeicherten Feststoffs im Hydrozyklonkonus bestimmt, inwieweit grobes Korn in den Feinkornaustrag des Hydrozyklonoberlaufs abgetrennt wird und somit die Trennkorngröße des Hydrozyklons steigt.
  • Als optimaler Betriebspunkt ist in der DE 199 63 284 A1 dargelegt, dass dieser dann gegeben ist, wenn bei freiem Austrag des Grobkornstroms im Hydrozyklonunterlauf die Form des Austragstrahls von einem Strang zu einem sogenannten Schirm umschlägt. Solange im Unterlauf die Strangform beobachtet werden kann, ist noch Sediment im Konus gespeichert, was einerseits einen hohen Feststoffgehalt bzw. eine hohe Eindickung im Unterlauf bedeutet, andererseits einen zumindest partiellen Fehlaustrag dieses grobkörnigen Gutes im Unterlauf nach sich zieht.
  • Zur Bestimmung der Strahlform am Unterlauf wurde gemäß der DE 100 27 976 C2 vorgeschlagen, eine spezielle Anordnung zum Abtasten des Unterlaufstrahls auszubilden, die als Messsonde ausgeführt wird. Die Messsonde ist in einem Gehäuse befindlich, wobei das Gehäuse an seiner zum Strahl hin gerichteten Seite eine flexible Membran aufweist oder mit einer solchen abgeschlossen ist. Die Membran wird dann beim Auftreffen des Strahls einer Verformung unterworfen. Ein im Gehäuseinneren angeordneter Sensor kann dann die Verformung detektieren, so dass ein Rückschluss auf die entsprechende Strahlform oder die Strahlformänderung möglich ist.
  • Von der Firma FLSmidth Krebs, USA, wird unter "www.krebs.com/product" eine Zusatzeinrichtung zur Reduzierung von Feinschlammanteilen im Unterlauf eines Hydrozyklons vorgestellt und angeboten. Gemäß dieser Lösung wird in den unteren Teil des Hydrozyklonkonus ein zylindrisches Zwischenstück eingesetzt, das eine Vorrichtung zur tangentialen Zuführung von Waschwasser umfasst. Dieses Zusatzwaschwasser verdünnt die Suspension bezüglich der in ihr enthaltenen turbulent vermischten Feinteilchen. Diese Verdünnung führt dazu, dass die Feinteilchen-Konzentration im Grobkornaustrag verringert wird.
  • Der gewünschte positive Effekt dieser Wasserzuführungsmaßnahme ist allerdings begrenzt, was vor allem darauf zurückzuführen ist, dass nur definierte Zusatzwassermengen zugegeben werden können, da ansonsten mehr grobe Körner zum Zyklonzentrum und damit in den Oberlauf abgedrängt werden. Weiterhin tritt in unerwünschter Weise eine Verdünnung im Unterlauf auf. Im konischen Teil wird das Zusatzwasser über einen relativ großen Radius verteilt, was zwar den Verdünnungseffekt verringert, auf den Fehlaustrag grober Körner in den Unterlauf kann jedoch kein Einfluss genommen werden.
  • Im Stand der Technik nach DE 10 41 431 B ist das geregelte Zuführen einer Hilfsbetriebsflüssigkeit in die konische Hydrozyklonkammer offenbart.
  • JP 50 064066 U offenbart einen Unterlauf für einen Hydrozyklon mit einem zylindrischen Düsenquerschnittsverlauf, mit umfangsseitig ausgebildeten düsenartigen Öffnungen, welche eine tangentiale Orientierung sowie einen axialen Anstellwinkel aufweisen.
  • Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Hydrozyklonanordnung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Anordnung anzugeben, welche die Trennung derart verbessert, dass sowohl der Fehlaustrag von Feinkorn im Unterlauf als auch des Grobkorns im Oberlauf verringert wird, ohne dass die geschilderten Nachteile des Standes der Technik auftreten.
  • Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Hydrozyklonanordnung gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, durch ein, auch nachrüstbares, Ansatz- oder Verlängerungsstück für oder eine derart erweiterte Unterlaufdüse gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 8 sowie mit einem Verfahren gemäß der Lehre des Anspruchs 11, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
  • Demnach wird von einer Hydrozyklonanordnung mit einem, insbesondere tangentialen Einlauf der Aufgabetrübe ausgegangen, welche einen Oberlauf für die Feinkornaustrag, einen konisch-zylindrisch ausgebildeten Unterlauf zum Grobkornaustrag sowie eine Sensorik zur Erfassung der Strahlform oder des Strahlumschlags am Grobkornaustrag umfasst.
  • Erfindungsgemäß sind im Bereich des Übergangs vom konischen in den zylindrischen Teil des Unterlaufs Mittel zum gerichteten Zuführen von Zusatzwasser vorgesehen.
  • Weiterhin kann bei besonders problematischen Aufgabeverhältnissen mit großen Schwankungen am Oberlauf ein Drosselventil oder eine Drossel definierter Größe ausgebildet sein, um den Feststoffstrom zum Unterlauf zu beeinflussen, und zwar derart, dass nach Aktivieren der Zusatzwasserzuführung im Bereich geringer Schirmwinkel, nahe dem Übergang Schirm / Strang gearbeitet wird.
  • Ausgestaltend wird das Zusatzwasser über ein Regelventil bereitgestellt, wobei eine Reglereinheit sowohl mit dem Zusatzwasser-Regelventil als auch mit dem Oberlauf-Drosselventil in wirkungsseitiger Verbindung steht.
  • Die Mittel zum gerichteten Zuführen des Zusatzwassers ermöglichen eine Überlagerung der im Zyklon gegebenen Querstromklassierung mit einer Gegenstromklassierung, wobei hierfür im Zentrifugalfeld des Zyklons durch das Zusatzwasser eine zum Zentrum gerichtete Radialströmung erzeugt wird, welche von einem zum Zentrum gerichteten axialen Aufstrom begleitet ist.
  • Die Mittel zum Zuführen des Zusatzwassers sind insbesondere als düsenartige Bohrungen ausgebildet, wobei die Düsen gleichmäßig beabstandet, ein- oder mehrreihig umfangsseitig am Unterlauf ausgebildet werden.
  • Die düsenartigen Bohrungen weisen eine bezogen auf den Unterlaufquerschnitt tangentiale Ausrichtung auf und besitzen einen radialen und axialen Anstellwinkel zur definierten Strömungserzeugung.
  • Bei einer Ausgestaltung können die Bohrungen von einem kreisringförmigen Stulp abgedichtet sein, wobei der Stulp gleichzeitig dem Wasseranschluss, der Wasserverteilung und Wasserzuführung dient.
  • Die Sensorik zur Stahlformanalyse kann einen optischen Detektor und/oder einen Vibrationsdetektor aufweisen. Der Vibrationsdetektor ist unmittelbar am Hydrozyklon montiert und steht mit diesem in akustischer Verbindung. Mit derartigen Vibrationsdetektoren besteht die Möglichkeit, sehr sensibel auf den Sedimentstand im Hydrozyklonkonus zu reagieren.
  • Die erfindungsgemäße, auch nachrüstbare Unterlaufdüsenverlängerung für an sich bekannte Hydrozyklone weist einen Düsenquerschnittsverlauf auf, welcher sich in axialer Richtung von konisch zu zylindrisch ändert, wobei der Austrag am zylindrischen Ende stattfindet.
  • Der Übergangsbereich zwischen dem konischen und dem zylindrischen Querschnitt weist umfangsseitig und beabstandet düsenartige Öffnungen auf, welche eine tangential-radiale Orientierung in Zentrumsrichtung sowie einen axialen Anstellwinkel aufweisen, um die gewünschte Gegenstromklassierung im Zentrifugalfeld des Hydrozyklons zu gewährleisten.
  • Die düsenartigen Öffnungen können in einer, aber auch in mehreren Reihen gleichmäßig beabstandet ausgebildet sein und sich im Bereich einer umlaufenden Ringnut befinden.
  • Die Ringnut ist von einem Kreisringstulp abdichtend umgeben, wobei zwischen Stulp und Ringnut ein ringförmiger Zusatzwasserspeiseraum gebildet wird. Am Stulp ist z.B. ein Stutzen vorhanden, um Zusatzwasser entsprechend einspeisen zu können. Durch die zweiteilige Ausbildung der Unterlaufdüse mit den speziellen düsenartigen Öffnungen innerhalb einer Ringnut und dem Dicht-Kreisringstulp ist eine einfache Fertigung möglich und jederzeit ein Zugang zu den düsenartigen Öffnungen gewährleistet.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der vorstehend erläuterten Hydrozyklonanordnung wird zunächst laufend oder in zyklischen Abständen die Strahlform am Grobkornaustrag überwacht, um beim Aktivieren der Zusatzwassereinspeisung eine sich verändernde Strahlform zu erkennen. Zur Stabilisierung des gewünschten Strangaustrags besteht die Möglichkeit, den Suspensionsdruck zum Unterlauf zu verringern. Hierfür kann das Drosselventil am Oberlauf geöffnet und/oder die Zusatzwassereinspeisung geregelt werden. Durch den Einsatz optischer Sensoren kann die Strahlform, insbesondere der Strahlwinkel sehr exakt festgestellt werden. Angestrebt wird eine vom Einsatzfall abhängige gewünschte Strahlform des Unterlaufaustrags, vorzugsweise nahe dem Übergang Schirm / Strang.
  • Die Zusatzwassermenge wird grundsätzlich in Abhängigkeit von der Suspensionsdichte und der Korngrößenzusammensetzung des zu klassierenden aufgegebenen Feststoffstroms geregelt.
  • Bei einer Drosselung des Ventils am Oberlauf kann zum Erhalt des gewünschten Aufgabedurchsatzes die Leistung einer vorhandenen Aufgabe-Speisepumpe mindestens zeitweise erhöht werden.
  • Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
  • Hierbei zeigen:
    • Fig. 1
    eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Hydrozyklonanordnung mit Regelungskomponenten zum erfindungsgemäßen Betreiben des Hydrozyklons;
    Fig. 2
    eine Querschnitt- sowie eine Längsschnittdarstellung des mit den erfindungsgemäßen düsenartigen Bohrungen versehenen Unterlaufs und symbolisch dargestellten Anstellwinkeln zur gezielten Einbringung des Zusatzwassers und
    Fig. 3
    typische Trenncharakteristiken bei der Hydrozyklonklassierung.
  • Der erfindungsgemäße Ansatz, welcher mit dem nachstehenden Ausführungsbeispiel nochmals erläutert werden soll, besteht darin, gezielt Zusatzwasser strömungsgerichtet in den Hydrozyklon einzubringen, insbesondere einzupumpen. Hierbei ist entscheidend, dass die Einbringstelle soweit wie möglich in Richtung auf den Unterlaufaustrag verlegt wird. Es gilt also, den Zusatzwasseranschluss an der Unterlaufdüse oder einem Ansatz- oder Verlängerungsstück anzuordnen, und zwar nahe dem Übergang vom konischen Teil zum zylindrischen Auslauf der entsprechenden Unterlaufdüse. In diesem Bereich liegt ein dichtes Wirbelbett des Sediments vor. Bei optimaler Dosierung des Zusatzwassers kann an dieser Stelle eine Wirbelbett-Gegenstromklassierung erzeugt werden, die sowohl zu einer Reduzierung des Feinkorns als auch zu einer erhöhten Abscheidung des Grobkorns im Unterlauf führt.
  • Hierbei gelingt es, mit einer relativ geringen Zusatzwassermenge einen sehr großen Effekt zu erzielen, da der radiale Querschnitt wesentlich kleiner ist als im darüberliegenden größeren Konusbereich. Die positive Wirkung auf die Grobkornabscheidung ist auf folgende Ursachen zurückzuführen.
  • Durch die Verdrängung des Feinkorns werden Trübedichte und Trübeviskosität und damit auch die Sedimentationsbehinderung des Grobkorns verringert.
  • Auch hat ein fehlorientiertes Grobkorn auf dem Weg zum Oberlauf eine weitere Wegstrecke zurückzulegen und kann deshalb wieder in Richtung Hydrozyklonwand zentrifiguriert werden. Der derart ausgestaltete Hydrozyklon reagiert auf Zusatzwasser dann sensibel, je weiter man sich in Richtung Grobkornaustrag bewegt. Es besteht nämlich grundsätzlich die Gefahr, dass das Zusatzwasser in den Unterlauf durchbricht und zu einer unerwünschten Verdünnung des Grobkorns führt. Ebenso besteht die Gefahr eines Durchbruchs in den Oberlauf mit entsprechendem Fehlaustrag.
  • Zur Vermeidung dieser Nachteile wird ein gezielter Regelungseingriff vorgenommen, der noch näher erläutert wird.
  • Wesentlich für die Zuführung des Zusatzwassers sind Anzahl, Anordnung und Ausrichtung der Zuführungskanäle, die bevorzugt als Bohrungen ausgebildet sind.
  • Dabei gilt es zu beachten, dass die Einführung des Zusatzwassers so erfolgen sollte, dass die Zyklonströmung nicht in unerwünschter Weise gestört wird. Hierfür ist eine möglichst große Anzahl von Zuführungskanälen oder Zuführungsbohrungen vorzusehen, die in jeweils gleichem Zustand und in mehreren übereinander liegenden Reihen über den Umfang der Unterlaufdüse verteilt angeordnet sind.
  • Die grundsätzliche Ausrichtung der Zuführungskanäle oder Zuführungsbohrungen folgt der Tangentialströmung im Zyklon. Hier besteht ein wesentlicher Gedanke der Erfindung darin, eine Überlagerung der im Zyklon stattfindenden vorzugsweise Querstromklassierung durch eine Gegenstromklassierung zu bewirken, welche sehr trennscharf arbeitet.
  • Voraussetzung für eine gewünschte Gegenstromklassierung im Zentrifugalfeld des Hydrozyklons ist das Erzeugen einer zum Zentrum gerichteten Radialströmung. Diese Radialkomponente der Zusatzwasserströmung wird mit einem radialen Anstellwinkel α gemäß Fig. 2 zielgerichtet beeinflusst.
  • Weitere Voraussetzung für das Gelingen der Gegenstromklassierung ist, dass im Zentrum ein axialer Aufstrom und an der Wandung ein axialer Abstrom für die Abführung der Trennprodukte sorgt. Dies wiederum wird erreicht durch einen axialen Anstellwinkel β der Zuführungskanäle entweder in positiver oder negativer Richtung, wie dies ebenfalls in der Fig. 2, unterer Bildteil, gezeigt ist.
  • Hinsichtlich des Betreibens der erfindungsgemäßen Hydrozyklonanordnung erfolgt zunächst ein Hydrozyklon-Monitoring, und zwar bezogen auf die Form des freien Unterlaufaustrags. Zur Anwendung können hier optische Sensoren kommen, die den Austrag abtasten. Aber auch Schwingungs- oder Vibrationssensoren sind geeignet, in entsprechend sensibler Weise auf den Sedimentstand im Hydrozyklonkonus zu reagieren.
  • Der Austragsstrahl des Unterlaufs weist entweder die Form eines Schirms oder eines Strangs auf. Beim Arbeiten mit Zusatzwasser bietet der Austrag mit geringem Schirmwinkel oder der Strangaustrag nahe am Übergang zum Schirm optimale Bedingungen. Bekanntlich ist der Feststoffgehalt im Unterlauf bei Schirmaustrag höher, was zu einem geringeren Fehlaustrag an Feinkorn führt.
  • Grundsätzlich resultiert aus der Zuführung des Zusatzwassers eine Verdünnung des Unterlaufs, wodurch dessen Form mehr zum Schirmaustrag neigt. Dem wird in kritischen Fällen entgegengewirkt, indem ein Drosselventil im Oberlauf geöffnet wird. Auf diese Weise gelingt es, den Suspensionsdruck in der Unterlaufdüse und damit auch den Feststoffstrom im Unterlauf zu verringern, so dass wieder Sediment gestaut wird und der Austragsstrahl zur Strangform zurückkehrt.
  • Die Zusatzwassermenge wird hier auf den Feststoffstrom, dessen Suspensionsdichte und die gegebene Korngrößenzusammensetzung abgestimmt. Da sich diesbezüglich die betrieblichen Verhältnisse im Laufe des Einsatzes des Hydrozyklons zwangsläufig ändern, wird bei einer weiterentwickelten Regelung auch der Zusatzwasserstrom mit einem Ventil beeinflusst. Bei schwankungsarmem Aufgabestrom kann der Aufwand reduziert und nur eines der genannten Ventile einer Regelung unterliegen, während das jeweils andere Ventil auf einen konstanten Wert eingestellt ist.
  • Die Regelung im Oberlauf hat den Vorteil, dass bei Mehrfachschaltungen in Hydrozyklonbatterien ein Ventil für alle Hydrozyklonoberläufe ausreichend ist, wenn diese in einem Sammeltopf zusammengefasst werden. Die Zulauf- oder Zusatzwasserregelung hat demgegenüber den Vorteil, dass der Aufwand für das Ventil am Einzelzyklon relativ niedrig und dass jeder Einzelzyklon individuell regelbar ist.
  • Der erfindungsgemäße Hydrozyklon mit Regelung gewährt stabile Verhältnisse hinsichtlich Wirbelbetthöhe, Wirbelbettdichte und Gegenstromgeschwindigkeit. Die Drosselung des Ventils im Oberlauf kann zu einem erhöhten Druckabfall führen, was von einem geringeren Durchsatz des Zyklons begleitet ist. Diesem Nachteil kann entgegengewirkt werden, indem der Druckabfall zwischen Einlauf und Oberlauf mit Hilfe einer entsprechenden Messeinrichtung bestimmt und eine Erhöhung der Drehzahl der Speisepumpe des Hydrozyklons vorgenommen wird.
  • Die erfindungsgemäßen Vorteile der beschriebenen Hydrozyklonanordnung bestehen darin, dass der Zyklon mittels einer geregelten Zusatzwasserdosierung stark verbesserte Trenneigenschaften aufweist, wie sie einer Gegenstromklassierung entsprechen. Hierdurch werden sowohl bessere Produktausbeuten als auch bessere Produktqualitäten hinsichtlich einer gewünschten Korngrößenzusammensetzung erzielt. Es können also auch Fließbilder und Trenntechnologien vereinfacht werden, da bisher hohe Trennschärfen entweder durch mehrstufige Zyklonschaltungen oder die Zusammenschaltung von Zyklonen mit Aufstromklassierern erreicht wurden.
  • Die notwendigen technischen oder konstruktiven Veränderungen am Zyklon selbst sind relativ gering, da keine neuen Bauteile erforderlich sind und lediglich eine Unterlaufdüse entsprechend modifiziert werden muss. Es bietet sich also die vorgestellte Lehre auch für die Nachrüstung bestehender Anlagen an.
  • Der erforderliche Regelungsaufwand hält sich in Grenzen, da für die Regelung des Wasserzusatzes und für die Sensoren auf handelsübliche Produkte zurückgegriffen werden kann. Im Vergleich zu einem Betrieb des Zyklons ohne geregelten Zusatzwasserstrom ist darüber hinaus eine Absenkung der Trennkorngrößen möglich.
  • Fig. 1 zeigte eine schematische Darstellung eines Hydrozyklons.
  • Der Hydrozyklonkörper 15 geht in einen trichterförmigen Bereich 16 über, wobei der trichterförmige Bereich 16 als Unterlaufdüse 1 ausgestaltet ist.
  • Am konischen Ende der Unterlaufdüse 1 sind Bohrungen 2 ausgebildet, um unter Druck Zusatzwasser 3 einzuführen.
  • Der Durchmesser der Unterlaufdüse ist so gewählt, dass ohne Zusatzwasser der Unterlauf strangförmig ausgetragen wird.
  • Nach Zuschalten des Zusatzwassers 3 wechselt der Unterlaufaustrag in die Schirmform 5.2. Die Strangform ist mit dem Bezugszeichen 5.1 versehen.
  • Das Zusatzwasser 3 wird über eine Ventilanordnung 6 den Bohrungen 2 für das Zusatzwasser zugeführt, wobei das Zusatzwasserventil 6 über eine erste Regeleinheit 17 betätigt wird.
  • Die jeweilige Form des Unterlaufstrahls 5.1 oder 5.2 wird entweder mit Hilfe eines optischen Detektors 4 oder mit Hilfe eines Vibrationsdetektors 11 ermittelt. Der entsprechende Detektor 4 oder 11 liefert die Signale für die Betätigung der Stellglieder, und zwar das Regelventil 6 und das Drosselventil im Oberlauf 7.
  • Das Drosselventil 7 im Oberlauf, das bei Funktion des Zyklons nie ganz geschlossen ist, führt bei Öffnung zu einem verringerten Suspensionsdruck auf den Unterlaufaustrag und damit zu einem gebremsten Feststofffluss zur Unterlaufdüse. Hierdurch wird wieder Sediment gestaut und der Austragsstrang kehrt zur Strangform 5.1 zurück.
  • Die Gegenstromklassierung im Wirbelbett des angestauten Sediments gelingt am besten, wenn sich der Ausgangsstrang nahe am Übergang zum Schirmaustrag befindet. Dies detektiert der optische Sensor 4 als gelegentliches Durchschlagen des Schirms bzw. der mindestens eine Vibrationsdetektor 11 durch die Registrierung von Resonanzschwingungen des Hydrozyklonkörpers 15; 16.
  • Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass bei der Gegenstromklassierung im Wirbelbett im Gegensatz zu herkömmlichen Hydrozyklonen die schärfste Trennung bei Strangaustrag erzielt wird. Somit wird es vorteilhafterweise möglich, auch bei hohen Aufgabefeststoffgehalten gleichzeitig hohe Eindickung und eine hohe Trennschärfe zu erreichen.
  • Die vorgestellten Regelung ist nötig, da geringe Schwankungen der Eigenschaften der Aufgabetrübe hinsichtlich Feststoffgehalt und/oder Korngrößenzusammensetzung die Gegenstromklassierung stören.
  • Bei relativ stabilen Aufgabebedingungen kann aber der Aufwand dahingehend reduziert werden, indem im Oberlauf eine konstante Drosselung vorgegeben ist und die Stabilisierung der Strangform im Unterlauf allein durch Betätigen des Regelventils 6 für den Zulaufwasserstrom erreicht wird.
  • Die Aufgabetrübe wird mit Hilfe einer Speisepumpe 13 zum Einlauf 18 am Hydrozyklonkörper 15 gefördert. Der Oberlauf mit Feinkornaustrag ist mit dem Bezugszeichen 19 versehen.
  • Druckmesseinrichtungen 12 ermitteln die Druckverhältnisse, insbesondere einen Druckabfall zwischen Einlauf 18 und Oberlauf 19. Hieraus wird mit Hilfe des zweiten Reglers 20 die Drehzahl und damit die Leistung der Speisepumpe 13 angepasst, insbesondere bei Druckabfall erhöht.
  • Mit dem Bezugszeichen 10 ist ein Ringsegment angedeutet, das eine gleichmäßige Zuführung und Einspeisung des Zusatzwassers zu den Bohrungen 2 ermöglicht.
  • Die Fig. 2 zeigt beispielhaft die Anordnung und die Anstellwinkel der gewählten Bohrungen in der Unterlaufdüse zur Zusatzwasserzuführung.
  • Fig. 2, oberer Bildteil, zeigt einen horizontalen Schnitt mit erkennbaren acht Bohrungen (Pfeildarstellungen), die im gleichen Abstand über den Umfang der Düse verteilt angeordnet sind.
  • Die erfindungsgemäße Lehre setzt dabei voraus, dass durch einen radialen Anstellwinkel die für die Gegenstromtrennung erforderliche Radialkomponente der Strömung erzeugt wird.
  • Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, wird dieser radiale Anstellwinkel α zur Tangente an die Innenwand des Zyklons vermessen.
  • Fig. 2, unten, zeigt einen vertikalen Schnitt der Unterlaufdüse. Die Bohrungen können auf zwei Ebenen, z.B. der Ebene 100 und 200, vorgesehen sein, wobei ein axialer Anstellwinkel β für die entsprechende Bohrung (wiederum Pfeildarstellung) gewählt ist. Dieser axiale Anstellwinkel β kann ein positives, aber auch ein negatives Vorzeichen besitzen. Je nach Wahl des Vorzeichens wird entweder die zum Unterlauf gerichtete Axialströmung im Außenwirbel verstärkt oder es kommt zu einer Verstärkung der zum Oberlauf gerichteten Axialströmung des Innenwirbels im Zyklon. Die entsprechende Wahl der Anstellwinkel erfolgt in Abhängigkeit von der jeweiligen Hydrozyklongeometrie.
  • Die Fig. 3 zeigt typische Trennkurven bei einer erfindungsgemäß realisierten Hydrozyklonklassierung.
  • Die Trennkurven zeigen an, mit welcher Wahrscheinlichkeit die einzelnen Korngrößen im Unterlauf ausgetragen werden.
  • Wie ersichtlich, wäre eine ideale Trennung gekennzeichnet durch eine Vertikale c bei der Trennkorngröße d50, was jedoch nicht der physikalischen Realität entspricht.
  • Die Kurve a für den typischen Verlauf der Trennkurve eines herkömmlichen Zyklons zeigt die bekannten Abweichungen sowohl im Feinkorn- wie auch im Grobkornbereich bezüglich der Werte bei einer idealen Trennung.
  • Die Kurve b folgt einem typischen Verlauf, wie er durch den Einsatz der geregelten Gegenstromtrennung im Zyklon erreicht wird. Dabei ist eine Annäherung an den Idealverlauf sowohl im Feinkorn- als auch im Grobkornbereich zu beobachten. Dies ist zurückzuführen auf die erfindungsgemäße Konstruktion und das Betriebsverfahren des Hydrozyklons. Es erhält also der Hydrozyklon hinsichtlich seiner Trenneigenschaften eine neue Qualität, die es ermöglichen, weitere Einsatzgebiete zu erschließen.

Claims (13)

  1. Hydrozyklonanordnung mit einem, insbesondere tangentialen Einlauf (18) der Aufgabetrübe, einem Oberlauf (19) für den Feinkornaustrag, einem konisch-zylindrisch ausgebildeten Unterlauf (1) zum Grobkornaustrag sowie eine Sensorik (4; 11) zur Erfassung der Strahlform oder des Strahlumschlags am Grobkornaustrag,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Bereich des Übergangs vom konischen in den zylindrischen Teil des Unterlaufs (1) Mittel zum gerichteten Zuführen von Zusatzwasser vorgesehen sind, wobei das Zusatzwasser (3) über ein Regelventil (6) bereitgestellt wird.
  2. Hydrozyklonanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    am Oberlauf (19) ein Drosselventil (7) ausgebildet ist, um den Feststoffstrom zum Unterlauf (1) zu beeinflussen derart, dass bei einem erkannten Übergang vom Strang (5.1)- zum Schirmaustrag (5.2) am Unterlauf (1) nach Aktivieren der Zusatzwasserzuführung ein nahe am Schirm liegender Strangaustragszustand (5.1) oder ein Austragszustand mit geringem Schirmwinkel eingestellt ist, wobei eine Reglereinheit (17) sowohl mit dem Zusatzwasser-Regelventil (6) als auch dem Oberlauf-Drosselventil (7) in Verbindung steht.
  3. Hydrozyklonanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Mittel zum gerichteten Zuführen des Zusatzwassers (3) eine Überlagerung der im Zyklon gegebenen Querstromklassierung mit einer Gegenstromklassierung ermöglichen, wobei hierfür im Zentrifugalfeld des Zyklons durch das Zusatzwasser (3) eine zum Zentrum gerichtete Radialströmung erzeugt wird, welche von einem zum Zentrum gerichteten axialen Aufstrom begleitet ist.
  4. Hydrozyklonanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Mittel zur Zuführung des Zusatzwassers düsenartige Bohrungen (2) sind, welche gleichmäßig beabstandet, ein- oder mehrreihig umfangsseitig am Unterlauf (1) angeordnet sind.
  5. Hydrozyklonanordnung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die düsenartigen Bohrungen (2) eine bezogen auf den Unterlaufquerschnitt tangentiale Ausrichtung aufweisen und einen radialen (α) sowie einen axialen (β) Anstellwinkel zur definierten Strömungserzeugung besitzen.
  6. Hydrozyklonanordnung nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bohrungen (2) von einem kreisringförmigen Stulp abgedichtet sind, wobei der Stulp gleichzeitig dem Wasseranschluss und der Wasserverteilung dient.
  7. Hydrozyklonanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Sensorik einen optischen Detektor zur Strahlformanalyse (4) und/oder einen Vibrationsdetektor (11) aufweist, wobei letzterer unmittelbar akustisch mit dem Zyklon gekoppelt ist.
  8. Ansatz- oder Verlängerungsstück für eine Unterlaufdüse für einen Hydrozyklon, mit einem Düsenquerschnittsverlauf, welcher sich in axialer Richtung von konisch zu zylindrisch ändert,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Übergangsbereich zwischen dem konischen und dem zylindrischen Querschnitt umfangsseitig und beabstandet düsenartige Öffnungen ausgebildet sind, welche eine tangential-radiale Orientierung in Zentrumsrichtung sowie einen axialen Anstellwinkel aufweisen.
  9. Ausafz- oder Verlängerungsstück für eine Unterlaufdüse nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die düsenartigen Öffnungen in einer oder mehreren Reihen gleichmäßig beabstandet ausgebildet sind und sich im Bereich einer Ringnut befinden.
  10. Ausafz- oder Verlängerungsstück für eine Unterlaufdüse nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Ringnut von einem Kreisringstulp abdichtend umgeben ist, wobei zwischen Stulp und Ringnut ein ringförmiger Zusatzwasserspeiseraum gebildet und am Stulp eine Zusatzwassereinspeisung angeordnet ist.
  11. Verfahren zum Betreiben einer Hydrozyklonanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    laufend die Strahlform am Grobkornaustrag überwacht wird, um beim Aktivieren der Zusatzwassereinspeisung eine veränderte Strahlform zu erkennen, wobei zur Stabilisierung des gewünschten Strangaustrags der Suspensionsdruck zum Unterlauf verringert und hierfür ein vorhandenes Drosselventil am Oberlauf geöffnet und/oder eine Regelung der Zusatzwassereinspeisung erfolgt.
  12. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zusatzwassermenge in Abhängigkeit von der Suspensionsdichte und der Korngrößenzusammensetzung des zu klassierenden aufgegebenen Feststoffstroms geregelt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    bei Drosselung des Ventils im Oberlauf zum Erhalt des gewünschten Aufgabedurchsatzes die Leistung einer Aufgabe-Speisepumpe beeinflusst, insbesondere erhöht wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2835258C1 (ru) * 2024-08-02 2025-02-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Авторегулируемый гидроциклон

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO333884B1 (no) 2012-01-03 2013-10-14 Dwc As Dynamisk partikkelseperator for utskilling av sand fra en gasstrøm
AT511837B1 (de) * 2012-02-10 2013-03-15 Andritz Energy & Environment Gmbh Hydrozyklon mit feinstoffabreicherung im zyklonunterlauf
AT512479B1 (de) * 2012-02-10 2013-11-15 Andritz Energy & Environment Gmbh Verfahren zur feinstoffreduktion im rea-gips
CN103331205B (zh) * 2013-06-04 2015-08-19 广西华锡集团股份有限公司 一种模糊闭路自整定动态水力旋流分级机
CA3146537C (en) 2015-01-26 2023-01-03 Hayward Industries, Inc. Swimming pool cleaner with hydrocyclonic particle separator and/or six-roller drive system
US9885196B2 (en) 2015-01-26 2018-02-06 Hayward Industries, Inc. Pool cleaner power coupling
AT516734B1 (de) 2015-04-15 2016-08-15 Andritz Ag Maschf Verfahren zur Quecksilberabtrennung aus Wäschersuspensionen
DE102015112254A1 (de) * 2015-07-28 2017-02-02 Bta International Gmbh Hydrodynamische Schwerstoffabtrennung einer Aufschlämmung
WO2017197451A1 (en) * 2016-05-16 2017-11-23 Weir Minerals Australia Ltd Hydrocyclone system
CN109789428B (zh) * 2016-08-10 2022-06-17 Fl史密斯公司 无线水力旋流器柱状和磨损管理系统
AT518392B1 (de) * 2016-09-28 2017-10-15 Andritz Ag Maschf Hydrozyklon mit speziellem Unterlaufaustragsrohr
US9896858B1 (en) 2017-05-11 2018-02-20 Hayward Industries, Inc. Hydrocyclonic pool cleaner
US10156083B2 (en) 2017-05-11 2018-12-18 Hayward Industries, Inc. Pool cleaner power coupling
US9885194B1 (en) 2017-05-11 2018-02-06 Hayward Industries, Inc. Pool cleaner impeller subassembly
CN108325764B (zh) * 2018-01-16 2019-12-06 武汉工程大学 旋流分离器短路流测定系统及其测定方法
GB2585055B (en) * 2019-06-26 2022-06-01 Cell Therapy Catapult Ltd Separating system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE844700C (de) * 1950-07-19 1952-07-24 Doerries A G Vorm Maschinenfab Verfahren zur Reinigung von Faserstoffaufschwemmungen und Rohrschleuder zur Ausfuehrung dieses Verfahrens
DE1041431B (de) * 1955-01-28 1958-10-23 Dorr Oliver Inc Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung einer Suspension von Teilchen in einer Traegerfluessigkeit mittels eines Hydrozyklons
JPS5064066U (de) * 1973-10-12 1975-06-10
DE19963284A1 (de) 1998-10-29 2001-06-28 Akw App Und Verfahren Gmbh & C Hydrozyklonanordnung
DE19849870C2 (de) 1998-10-29 2002-10-31 Akw App Und Verfahren Gmbh & C Hydrozyklonanordnung
DE10027976C2 (de) 2000-06-06 2003-01-16 Gerhard Proels Anordnung zum Abtasten des Unterlaufstrahls eines Hydrozyklons

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2835258C1 (ru) * 2024-08-02 2025-02-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Авторегулируемый гидроциклон

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