DE1226985B

DE1226985B - Feeding device for separating material and separating fluid for feeding a plurality of classifying cyclones working under constant pressure

Info

Publication number: DE1226985B
Application number: DEST21207A
Authority: DE
Inventors: Jan Nicolaas Jacob Leeman
Original assignee: Stamicarbon BV
Current assignee: Stamicarbon BV
Priority date: 1962-10-22
Filing date: 1963-10-18
Publication date: 1966-10-20

Description

Aufgabevorrichtung für Trenngut und Trennflüssigkeit zur Beschickung einer Mehrzahl unter konstantem Druck arbeitender Klassierzyklone Bekannt ist eine Beschickungsvorrichtung, die aus zwei über den Zyklonen befindlichen Gefäßen besteht, von denen das eine mit einer Zuführungsleitung für einen Teil der Trennflüssigkeit und einem überlauf ausgestattet ist und in freier Verbindung steht mit dem zweiten Gefäß, das mit einer Aufgabeleitung für das Trenngut und den restlichen Teil der Trennflüssigkeit sowie mit einer Abflußleitung versehen ist, welche mit den Hydrozyklonen in freier Verbindung steht.Feeding device for material to be separated and separating liquid for charging a plurality of classifying cyclones operating under constant pressure is known Loading device, which consists of two vessels located above the cyclones, one of which has a feed line for part of the separating liquid and an overflow and is in free communication with the second Vessel with a feed line for the product to be separated and the remaining part of the Separating liquid and is provided with a drain line, which with the hydrocyclones is in free connection.

Diese bekannte Vorrichtung eignet sich weniger zu gleichzeitiger Beschickung von zwei oder mehr Hydrozyklonen. Werden nämlich mehrere Zyklone an die Abflußleitung der Aufgabevorrichtung angeschlossen, so zeigt sich, daß sowohl Menge als auch Zusammensetzung des den Zyklonen zugeleiteten Gemisches nicht für sämtliche Zyklone gleich sind. Die in die Zyklone eintretende Dispersion wird somit eine andere Zusammensetzung aufweisen als das der Beschickungsvorrichtung aufgegebene Gemisch und außerdem von der Teihnenge abweichen, welche sich aus der Gesamtaufgabemenge und der Anzahl Zy- klone ergibt. Weil Menge und Zusammensetzung des der Beschickungsvorrichtung zugehenden Gemisches in der Weise gewählt sind, daß eine Trennung nur unter optimalen Bedingungen erfolgt, wird beim Beschicken mehrerer Zyklone durch eine gemeinsame Speisevorrichtung die Trennwirkung infolge der unterschiedlichen Belastung der Zyklone schlechter sein, als wenn sie alle derselben Belastung ausgesetzt wären.This known device is less suitable for the simultaneous charging of two or more hydrocyclones. If several cyclones are connected to the discharge line of the feed device, it is found that both the amount and the composition of the mixture fed to the cyclones are not the same for all cyclones. The dispersion entering the cyclones will thus have a different composition than the mixture fed to the charging device and will also differ from the partial quantity which results from the total feed quantity and the number of cyclones. Because the amount and composition of the mixture to be fed to the loading device are selected in such a way that separation only takes place under optimal conditions, when several cyclones are fed from a common feed device, the separating effect will be worse due to the different loads on the cyclones than if they all have the same load would be exposed.

Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, welche eine Beschickung mehrerer Hydrozyklone aus einem gemeinsamen Speisebehälter in der Weise ermöglicht, daß sämtliche Zyklone gleich belastet werden. Dies wird dadurch erreicht ' daß erfindungsgemäß das mit einem überlauf ausgestattete Gefäß mit einem zweiten Gefäß über eine Tangentialzuleitung verbunden ist und die Abflußleitung dieses zweiten Gefäßes zentral in eine radialsymmetrische Wirbelkammer mündet, an deren Umfang eine Anzahl Tangentialableitungen vorgesehen sind, welche an die Hydrozyklone angeschlossen werden können.The invention creates a device which enables several hydrocyclones to be charged from a common feed container in such a way that all cyclones are loaded equally. This is achieved by 'that according to the invention which is connected to an overflow equipped vessel to a second vessel via a Tangentialzuleitung and opens the discharge line of this second vessel centrally in a radially symmetrical vortex chamber, a number are provided on the periphery of Tangentialableitungen which are connected to the hydrocyclones can.

Durch die Tangentialzuleitung von Trennflüssigkeit in das Gefäß, dem das Trenngut zugeht, entsteht eine Rotationsströmung, die sich bis in die Wirbelkamrner fortpflanzt. Die sich nahe an der Peripherie dieser Kammer bewegende Masse hat dadurch eine konstante Zusammensetzung. Indem man jetzt,an mehreren regelmäßig über den Umfang verteilten Stellen gleiche Mengen von dieser Masse abschält und über ,die Tangentialableitung austreten läßt, werden sämtliche an diese Leitungen angeschlossenen Hydrozyklone in gleichem Maße belastet so daß eine optimale Trennung erzielt wird.Through the tangential supply of separating liquid into the vessel, the When the material to be separated arrives, a rotational flow is created that extends into the vortex chamber propagates. The mass moving close to the periphery of this chamber has thereby a constant composition. By now, at several regularly about the Circumferentially distributed places peel equal amounts of this mass and over that Lets tangential discharge emerge, all are connected to these lines Hydrocyclones are loaded to the same extent so that an optimal separation is achieved.

Vorzugsweise befindet sich,am Boden der Wirbelkammer ein zentral angeordneter Kern. Dadurch werden Zentrifugalströmungen in der Wirbelkammer vermieden. Diese Wirkung kann noch gesteigert werden, indem man Wand und Kein der Wirbelkarnrner kegelförmig mit nach oben gerichteter Spitze ausbildet. Es bildet sich nun eine ringförmige, sich nach unten hin erweiternde Wirbelkammer, wobei der Innenkonus die Ausbildung eines Rückwirbels, wie er bei Zyklonen auftritt, vermeidet.A centrally arranged one is preferably located at the bottom of the vortex chamber Core. This avoids centrifugal currents in the vortex chamber. These The effect can be increased by adding the wall and none of the whirlwinds conical with an upwardly directed tip. It is now forming a annular vortex chamber widening towards the bottom, with the inner cone the formation of a back vortex, as occurs with cyclones, avoids.

Die, Rotationsströmung läßt sich noch verstärken, indem man die Aufgabeleitung für Trenngut und Trennflüssigkeit gleichfalls tangential an das zweite Gefäß anschließt. Selbstverständlich hat die Richtung dieser Tangentialeintritts- und austrittsleitungen der Drehrichtung des rotierenden Gemisches zu entsprechen.The rotating flow can be increased by opening the feed line for the material to be separated and the liquid to be separated is also connected tangentially to the second vessel. Of course, the direction of these tangential inlet and outlet lines has to correspond to the direction of rotation of the rotating mixture.

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Aufgabevorrichtung, F i g. 2 einen Längsschnitt dieser Vorrichtung und F i g. 3 einen Querschnitt gemäß der Linie III-III in F i g. 2.The invention is explained in more detail using the exemplary embodiment shown in the drawing. It shows F i g. 1 shows a plan view of a feeding device according to the invention, FIG . 2 shows a longitudinal section of this device and FIG. 3 shows a cross section along the line III-III in FIG. 2.

Das Trenngut, z. B. Rohkohle, wird zusammen mit einer Menge Trennflüssigkeit, z. B. einer Magnetittrübe, über die Leitung 1 einem zylindrischen Gefäß 2 tangential zugeleitet. Ein weiterer Teil dieser Trennflüssigkeit wird über eine Leitung 3 einem Gefäß 4 zugeführt. Dieses Gefäß 4 ist mit einem Überlauf 5 versehen und über eine Leitung 6 an einen Behälter 7 angeschlossen, der mit dem zentral über diesem Behälter angebrachten Gefäß 2 in freier Verbindung steht. Diese Anordnung wird bevorzugt, weil dadurch die Flüssigkeit im Gefäß 2 eine konstante, von dem Überlauf 5 bestimmte Höhe, hat. Besonders zweckmäßig ist die in der Zeichnung gezeigtem Konstruktion, wonach der Behälter 7 aus einem zylindrischen Oberteil 8 und einem kegelförmigen Unterteil 9 zusammen- gesetzt ist. Die Leitung 6 mündet über eine Öffnung » - tangential in den zylindrischen Teil 8, so daß von der über diese Leitung zufließenden Flüssigkeit eine Wirbelströmung im Behälter 7 hervorgerufen wird. Vorzugsweise mündet auch die Zuleitung 1 tangential ih- da- s-"Gefifß 1, - und zwar in der Weise, daß die dadurch entstandene Rotationsströmung dieselbe Richtungaufweist wie im Behälter 7. The separating material, z. B. raw coal, together with a lot of separating liquid, e.g. B. a magnetite sludge, fed via line 1 to a cylindrical vessel 2 tangentially. Another part of this separating liquid is fed to a vessel 4 via a line 3. This vessel 4 is provided with an overflow 5 and is connected via a line 6 to a container 7 , which is in free connection with the vessel 2 mounted centrally above this container. This arrangement is preferred because it means that the liquid in the vessel 2 has a constant height determined by the overflow 5. Particularly useful is the gezeigtem in the drawing construction, after which the container is composed of a cylindrical upper part 8 and a cone-shaped lower part 9 is set together. 7 The conduit 6 opens via an opening "- tangentially into the cylindrical portion 8 so that a vortex flow is induced in the container 7 by the inflowing liquid via this line. Preferably, the supply line 1 also opens tangentially to its "vessel 1", namely in such a way that the rotational flow created thereby has the same direction as in the container 7.

. - An die -öffnung 11 in der Spitze des Behälters 7 ist koaxial ein Abzugsrohr 12 mit kreisförmigem Querschnitt angeschlossen, so daß sich die Wirbelströmung in dieses Rohr fortpflanzt. Das Rohr 12 geht über eine Zentralöffnung 13 in eine Wirbelkamm er 14 über. Die Außenwand 15 der Wirbelkammer hat die Form eines mii.-der Spitze nach oben zeigenden Kegelstumpfes, dessen Basis an eine zylindrische Wand 16 anschließt. Der Boden der Wirbelkammer wird ge- bildet durch einen zentral angeordneten Kegel 17 mit nach oben gerichteter Spitze und ein daran anschließendes ringförmiges Bodenblech 18,- das mit Flansch 19 am Flansch 20 der zylindrischen Wand 16 befestigt ist. Die Wirbelkammer hat dadurch einen ringföridigeii Querschnitt nüt nach unten hin zunehmendem -Innen- und Aüßendurchmesser. In der zylindrischen Wand sind in regelmäßigen Abständen öff-#iungen 21 vorgesehen, an denen Abzugsleitungen 22 tangential in der Weise angeordnet sind, daß sich die Tangentialkomponente der Rotationsströmung von der Wirbelkammer entfernen kann. . - At the opening 11 in the top of the container 7 , a discharge pipe 12 with a circular cross-section is coaxially connected, so that the vortex flow propagates into this pipe. The tube 12 goes through a central opening 13 in a vortex comb 14 he over. The outer wall 15 of the vortex chamber has the shape of a truncated cone which points upwards with the tip and the base of which adjoins a cylindrical wall 16 . The bottom of the vortex chamber is formed overall by a centrally arranged cone 17 with an upwardly directed apex and subsequent thereto annular bottom plate 18, - that the cylindrical wall 16 is attached with flange 19 on the flange 20th As a result, the vortex chamber has an annular cross-section with an inner and outer diameter that increases towards the bottom. In the cylindrical wall openings 21 are provided at regular intervals, on which discharge lines 22 are arranged tangentially in such a way that the tangential component of the rotational flow can move away from the vortex chamber.

Die Rotationsströmung kann sich jetzt ungehemmt in der Wirbelkammer fortsetzen, so daß die von den verschiedenen Abzugsleitungen aus der Wirbelkammer entzogenen Fraktionen in bezug auf Menge und Zusammensetzung einander gleich sind. Die an die Abzugsleitungen angeschlossenen, nicht eingezeichneten Ilydrözyklone werden dadurch auf gleiche Weise belastet.The rotational flow can now move freely in the vortex chamber continue so that by the various exhaust lines from the vortex chamber withdrawn fractions are equal in terms of quantity and composition. The Ilydröcyclones, not shown, connected to the discharge lines are charged in the same way.

Der Aufgabedruck der Zyklone wird bedingt durch die Höhe des überlaufs 5 über den Aufgabeleitungen der Zyklone. Die Menge der dem Gefäß 4 zuströmenden Flüssigkeit muß größer sein als die überlaufende Müssigkeitsmenge, so daß sich in der Leitung 6 eine .dem Behälter 7 zugerichtete Strömung entwickelt, die die gewünschte Rotationsströmung in diesem Behälter hervorruft und verhindert, daß Teile des Trenngutes in das Gefäß 4 gelangen. Die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Gefäß 2 und dem Behälter 7 hat weiterhin so groß zu sein, daß ein Schwimmen von Teilen des Trenngutes mit im Vergleich zur Trennflüssigkeit leichterem spezifischem Gewicht innerhalb des Gefäßes verhindert wird. Eine solche Geschwindigkeit läßt sich durch geeignete Bemessung der Aufgabevorrichtung bei gegebener Leistung der Vorrichtung erreichen. -jm Falle einer geradlinigen Strömung wird die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit bedingt durch den Quotienten von Leistung und Querschnitt der Vorrichtung. Bei einer Rotationsströmung legt die Flüssigkeit jedoch - ein'- spi-raliäe 3trech zurück, welche selbstverständlich-länger,ist-.als eine gerade Strecke. Dies bedeutet, daß die Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit bei gleicher Leistung in diesem Fall größer ist als in erstgenanntem Fall, so daß die Mög- lichkeit, daß spezifisch leichtere Teile zu schwimmen anfangen, geringer wird. Dadurch ist man bei Anwendung der Erfindung weniger an bestimmte Ab- messungen gebunden als bei der bekannten Konstruktion.The feed pressure of the cyclones is determined by the height of the overflow 5 above the feed lines of the cyclones. The amount of liquid flowing into the vessel 4 must be greater than the overflowing amount of idleness, so that a .dem container 7 developed flow in the line 6, which creates the desired rotational flow in this container and prevents parts of the material to be separated into the vessel 4 arrive. The flow velocity of the liquid in the vessel 2 and the container 7 must also be so great that parts of the material to be separated with a lighter specific weight in comparison to the separation liquid within the vessel are prevented from floating. Such a speed can be achieved by suitably dimensioning the feeding device for a given device performance. In the case of a straight flow, the flow rate of the liquid is determined by the quotient of power and cross section of the device. In the case of a rotational flow, however, the liquid travels - a spi-raliäe 3trech, which of course - is longer - than a straight stretch. This means that the flow rate of the liquid is greater in this case than in the first-mentioned case for the same performance, so that the possibility that specifically lighter parts begin to swim is reduced. This one is bound measurements less to specific waste when the invention than in the known construction.

Claims

Claims: 1. Feeding device for separating material and separating liquid for charging a plurality of classifying cyclones working under constant pressure, consisting of two vessels arranged above the cyclones, one of which is equipped with a feed line for part of the separating liquid and an overflow and is in free connection with the second vessel, the one with a feed line for the material to be separated and the remaining part. the separating liquid and is provided with a discharge line which is in free connection with the hydrocyclones, characterized in that the vessel (4) equipped with the overflow (5 ) is connected to the second vessel (2, 7) via a tangential supply line ( 6, 10) and the discharge line (12) of this second vessel opens centrally into a radially symmetrical vortex chamber (14), on the circumference of which a number of tangential discharge lines (22) are provided, which can be connected to the hydrocyclones.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that there is a centrally arranged none (17) at the bottom of the swirl chamber (14). 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the wall (15) and core (17) of the vortex chamber are conical with an upwardly directed tip. 4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the feed line (1) for the material to be separated and the separating liquid opens tangentially into the second vessel (2). 5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the second vessel consists of a cylindrical part (2) into which the feed line (1) for the material to be separated and part of the separating liquid opens, as well as a radially symmetrical one located coaxially underneath tank (7), composed of a cylindrical upper part (8), opens into the the Tangentialableitung (6, 10) of the first vessel (4) and a conical lower part (9) sets together, in whose tip an opening (11) is provided, to which the discharge line (12) connects (FIG . 2). Considered publications: m DeutscheAuslegesehriftNr.1067410.