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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR INHIBITING THE WEAR OF SURFACES OF EQUIPMENT FOR THE TREATMENT OF MIXTURES IN WATER OR IN HUMID AIR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1986/001277
Kind Code:
A1
Abstract:
The surfaces (7) of walls exposed to wear are cooled by a coolant so that an ice layer (15) is continuously renewed in a controllable way as to its extension and thickness, said ice layer separating from the mixture flowing on said surfaces. The surfaces to be cooled of machines and equipment are part of a heat exchanger, and the cooling agent is controllably conducted therethrough.

Inventors:
DJAWADI HASSAN G (DE)
JANSSEN KLAUS (DE)
LABUSCH REINER (DE)
BALCK FRIEDRICH (DE)
Application Number:
PCT/DE1985/000255
Publication Date:
February 27, 1986
Filing Date:
July 26, 1985
Export Citation:
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Assignee:
PREUSSAG AG METALL (DE)
International Classes:
F16L57/00; B04C5/085; B04C5/20; B65G53/52; F16L57/06; (IPC1-7): F16L57/00; B65G53/52
Foreign References:
FR2044936A51971-02-26
US2622937A1952-12-23
US2578003A1951-12-11
DE3151125A11983-06-30
GB2028461A1980-03-05
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Claims:
A n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Verhinderung des Verschleißes an Oberflächen von Maschinen und Geräten zur Bearbeitung von Gemengen in Wasser oder feuchtehaltiger Luft, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Verschleiß unterliegenden Wandteile derart gekühlt werden, daß sich auf der dem Verschleiß unterliegenden Oberfläche des Wandteiles aus dem als Be¬ triebsmittel dienenden Wasser eine steuerbare Eisschicht bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zur Küh¬ lung der dem Verschleiß unterliegenden Wandteile ein Kältemittel, z. B . Sole, Frigen oder flüssiger Stickstoff, verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung des dem Verschleiß unterliegenden Wandteiles mit einer Heizung zum schnellen Temperaturwechsel kombiniert wird .
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ver¬ mittels einer gesteuerten Veränderung der Eisschichtdicke eine Regelbar¬ keit für Düsen, Meßblenden usw. zusätzlich zum Schutz gegen Ver¬ schleiß erreicht wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das Teil, welches dem Ver¬ schleiß unterliegt, Teil eines Wärmeaustauschers bildet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher ein Mantel ( 11 ) mit Zu und Ableitungen ( 12, 13) ist oder eine spiralförmig gewundene Rohrschlange ( 1 V) oder Kanäle umfaßt, die parallel zur Strömungsrichtung angeordnet sind und der bzw. die das dem Verschleiß unterliegende Teil des Gerätes oder der Maschine umgeben .
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und. 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Wärmeaustauscher oder zusätzlich zum Wärmeaustauscher ( 10) Heizeinrichtungen untergebracht sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereiche der sich bildenden Eisschicht auf den Oberflächen von Teilen der Maschinen und Geräte elektrische, optische oder sonstige Sonden angeordnet sind zum Zwecke der meßtechnischen Erfassung der Eisschichtdicke und mit der Kälteleitung zur automatischen Steuerung gekoppelt sind .
Description:
Verhinderung des Verschleisses an Oberflächen von Geräten zur Bearbeitung von Gemengen in Wasser oder feuchtehaltiger Luft .

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung des Ver¬ schleißes an Oberflächen von Maschinen und Geräten zur Bearbeitung von Gemengen in Wasser oder feuchtehaltiger LuÖ und eine Vorrich¬ tung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Es gibt in der Technik zahlreiche Arbeitsgeräte und Maschinen, die wäßrige Gemenge behandeln oder Gemenge in feuchtehaltiger Luft, sei es bearbeiten, sei es leiten oder regeln. So ist es beispielsweise ein bekanntes Verfahren, wäßrige Feststoffgemenge, also beispiels¬ weise Suspensionen von Sand, Kies, Erzkσnzentraten oder dergleichen durch Leitungen, Düsen oder Blenden oder durch Maschinen, wie Mischer, Hydrozyklone und dergleichen hindurchzuschicken, um ge¬ wisse Prozesse ablaufen zu lassen . Diese Feststoffe treffen aufgrund der ihnen durch das strömende Wasser erteilten Geschwindigkeit oft mit erheblicher Wucht auf die meist aus Eisen oder Stahl bestehenden Wände der Arbeitsgeräte und Maschinen auf. Je nach Art und Natur dieser Feststoffe entstehen an diesen Wänden Abnutzungen oder Ver¬ schleiß, die so beträchtlich sein können, daß in verhältnismäßig kur¬ zer. Zeit die ordnugnsgemäße Funktion des Arbeitsgerätes oder der Ma¬ schine beeinträchtigt wird oder gar verloren geht. Es ist daher erfor¬ derlich, beispielsweise solche Geräte oder Maschinen oder Teile davon in mehr oder weniger regelmäßigen Zeitabständen auszuwechseln.

Andererseits ist es bekannt, Oberflächen, die dem Verschleiß unterliegen, durch die Aufbringung zusätzlicher Schichten zu schützen oder mit auswechselbaren sogenannten Verschleißschichten zu versehen . Dies bedeutet jedoch zusätzliche Investition und damit zusätzliche Ver¬ teuerung und Einschränkung des Einsatzes und der Anwendung solcher Geräte und Maschinen. Andererseits ist es in manchen Einrichtungen, beispielsweise dort, wo die besondere Gestalt und Abmessung oder Be¬ messung der Oberfläche eine bestimmte gewünschte Funktion erfüllt, unmöglich, zusätzliche Einbauten vorzunehmen, weil dadurch diese Funktion gestört oder der Strömungs verlauf beeinträchtigt wird. Dies ist beispielsweise der Fall in Düsen wie sie z. B . in Hydrozyklonen Einsatz finden oder in Blenden, wie z. B . Meßblenden. Derartige Ge¬ räte und Einrichtungen verlieren mit einsetzendem und fortschreitendem Verschleiß ihre gewoilte Wirkung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit welchem Verschleißer¬ scheinungen an Oberflächen von Wandungen von Arbeitsgeärten und Maschinen vermieden werden, ohne daß fremde zusätzliche Stoffe oder Materialien eingeführt werden müssen .

Gelöst wird diese Aufgabe durch das in den Ansprüchen beschrie¬ bene Verfahren und die beschriebene Vorrichtung.

Erfindugnsgemäß ist es auch gleichzeitig möglich, die Bildung der Eisschicht so zu steuern, daß in gewissen für die Durchführung eines Verfahrens wichtigen Abschnitten oder Teilen des Gerätes oder der Maschine Prozeßregelung erfolgt,, beispielsweise indem die Eis¬ schicht in Durchlaßöffnungen, wie Düsen, besonders verstärkt oder

abgeschwächt wird, wodurch Änderungen in Strömungsgeschwindigkeit und Druck bzw. Durchsatz eintreten .

Vorteilhaft wirkt es sich dabei aus, wenn die Kühlung der in Rede stehenden Teile der Geräte und Maschinen kombiniert wird mit Heizeinrichtungen, damit schnelle Temperaturwechsel vorgenommen wer¬ den, können, die wiederum schnelle Veränderungen in der Dicke der Eisschicht zur Folge haben .

Überraschend hat es sich dabei gezeigt, daß sich infolge der relativ guten Wärmeleitfähigkeit in den Wandmaterialien der Geräte und Maschinen und der relativ schlechten Wärmeleitfähigkeit in der Eis¬ schicht bei gleichmäßiger Kühlung von selbst eine Schicht von gleich¬ mäßiger Dicke ausbildet, so daß die Strömungsverhältnisse durch den Aufbau einer solchen gegen Verschleiß schützenden Eisschicht nicht nachteilig beeinflußt werden .

Die Temperaturen, die erforderlich sind, hängen natürlich von den jeweiligen Umständen, d. h. Geräten, Maschinen und ihren Betriebs¬ verhältnissen ab, aber es hat sich gezeigt, daß Temperaturen von bis zu -20°C durchaus ausreichen und daß man in den meisten Fällen schon mit Temperaturen zwischen -10 und -15°C an den Gerätewänden auskommt.

Als Kühlmittel ist jedes an sich übliche Kühlmittel, beispielsweise Sole oder Frigen, geeignet.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht nun darin, daß die gegen Verschleiß zu schützenden Geräte- und Maschinen¬ teile als Teil eines Wärmeaustauschers ausgestaltet sind.

Der Wärmeaustauscher kann im einfachsten Fall ein Mantel bzw. eine zweite Wand sein, die jenen Teil des Gerätes und der Maschine

' ':; } : ι 11 . ! : umgibt, dessen innere Oberfläche gegen Verschleiß geschützt werden soll. Sobald dieser Mantel oder dieser entstandene Hohlraum mit dem Kühlmittel versorgt wird, fällt die Temperatur dieses Wandteiles des Gerätes oder der Maschine so weit ab, daß sich aus dem Betriebswasser, das in Form einer Suspension oder eines Gemenges durch das Gerät oder die Maschine hindurchströmt, auf der inneren Oberfläche, die ge¬ gen Verschleiß zu schützen ist, eine Eisschicht bildet. Die Eisschicht kann durch die Temperatur des Kühlmittels entsprechend geregelt wer¬ den und sie braucht nur eine geringe Dicke zu haben, die in den sel¬ tensten Fällen über einige Millimeter hinaus ansteigt. Ein Verschleiß dieser Eisschicht ist unbedeutend, weil sie sich immer wieder neu auf¬ baut.

Anstelle des Mantels oder der zweiten Wand, die einen Raum für den Durchstrom des Kühlmittels bildet, kann man auch auf den zu schützenden Wandteil des Gerätes in der Maschine eine Rohrschlange oder dgl . Leitung verlegen, die in gut wärmeleitender Berührung mit der Außenfläche des Teiles der Maschine, der zu schützen ist, steht. Das Material, aus dem das Gerät oder die Maschine hergestellt ist, sollte möglichst gut wärmeleitend sein, was auch für die Rohrschlange oder dergleichen Führungsmittel zutrifft, d. h . aus einem Metall, wie Stahl oder Messing oder Kupfer. Diese Stoffe besitzen eine hohe Wärme¬ leitfähigkeit, wogegen die Eisschicht eine sehr niedrige Wärmeleitfähig¬ keit besitzt.

Dieses praktisch universeil anwendbare Verfahren ist eine ideale Lösung zum Schutz von Oberflächen gegen Verschleiß in solchen Einrich¬ tungen, in denen Wasser oder feuchtehaltige Luft als Transport- oder

Betriebsmittel verwendet wird .

Das Verfahren läßt sich an die unterschiedlichsten Geräte und Maschinen anpassen. Es ist einfach in der Anwendung und verglichen mit den sonst erforderlichen Investitionen herkömmlicher Art wirtschaft¬ lich.

In den obigen Ausführungen ist dargelegt, daß das Verfahren für eine Vielzahl von Geräten und Maschinen brauchbar ist.

Um die vorliegende Anmeldung nicht über Gebühr auszudehnen, jedoch verständlich für den Fachmann zu beschreiben, soll nun das er¬ findungsgemäße Verfahren an einer Maschine stellvertretend für alle anderen hier in Frage kommenden Maschinen beschrieben werden, die in der Technik, insbesondere auf dem Gebiet der Klassierung von Kör¬ nungen in suspendierter Form weit gefächerte Anwendung gefunden hat, nämlich am Beispiel eines Hydrozyklons .

Hydrozyklone sind seit vielen Jahren bekannt und dienen der Ab¬ trennung von Feststoffen aus wäßrigen Suspensionen, wobei die Suspen¬ sion über eine tangential angeordnete Einlauföffnung unter Druck dem sogenannten Eintragszylinder des Zyklons zugeführt wird. Die Suspen¬ sion geht dann über in einen sich an den Eintragszylinder anschließen¬ den Konus, in welchem die Suspension spiralförmige Bewegungen mit er¬ heblicher Geschwindigkeit annimmt und sich nach unten bewegt. Durch die aufttretenden Zentrifugalkräfte werden die Feststoffe in der Suspen¬ sion aus dem Strom herausgeschleudert, treffen dabei auf die innere Oberfläche des Konus, um schließlich am unteren Ende des Konus aus der sogenannten Unterlaufdüse auszutreten, während ein Teil der Flüs¬ sigkeit und gegebenenfalls leichtere und/oder feinere Partikel und

Feststoffteilchen auf der Mittellinie des Konus nach oben steigen und aus einer Oberlauföffnung austreten .

Bei einem solchen Arbeitsgerät wie dem Hydrozyklon tritt na¬ türlich auf dieser konischen Innenwand ein heftiger Verschleiß auf, der schließlich zur Zerstörung führt, der aber auch den ordnungsge¬ mäßen Betrieb des Hydrozykions beeinträchtigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren, übertragen auf einen solchen Hydrozyklon, besteht nun darin, daß man jenes Teil des Hydrozykions, das dem Verschleiß unterliegt, kühlt, und zwar dadurch, daß es einen Wärmeaustauscher bildet oder mit einem solchen in gut wärmeleitender Verbindung steht bzw. umgeben ist. Bei einem Hydrozyklon ist also der Wärmeaustauscher so angeordnet, daß er den Konus oder wenig¬ stens einen Teil des Konus und der Unterlaufdüse umgibt, so daß bei Durchleitung einer Kühlflüssigkeit mit einer hinreichend tiefen Tempera¬ tur oder Strömungsgeschwindigkeit eine Eisschicht auf der inneren Oberfläche des Konus und, falls gewünscht, auf der Unterlaufdüse gebildet wird, die der Abnutzung unterliegt.

Diese Eisschicht, deren Dicke zwischen Bruchteilen eines Milli¬ meters und wenigen Millimetern liegen kann, schützt die innere Ober¬ fläche des Konus gegen eine direkte Berührung mit den Feststoffen, die in dem Wasser suspendiert sind, so daß eine Beschädigung der metallenen Oberfläche des Konus des Hydrozykions nicht eintreten kann, weil die Feststoffe nun mit der Eisschicht in Berührung kommen. Eine Abnutzung dieser Eisschicht ist unbedeutend, da sie sich immer wieder aus dem Wasser, in dem die Feststoffe suspendiert sind, neu bildet. Als Kühlmittel kann Sole oder ein Kältemittel, wie beispielsweise Frigen, verwendet werden .

In Verfolg der erfindungsgemäßen Ausbildung des Hydrozykions ist es von Vorteil, wenn der Wärmeaustauscher, der den Konus und das Austragsende bzw. die Unterlaufdüse umgibt, in mehrere Abschnitte ge¬ teilt wird, die individuell mit Kühlmittel oder mit Sole versorgt werden können, so daß die Wärmeabfuhr bzw. Kältezufuhr auf unterschiedliche Teile des Konus und des Austragsendes lokal verstärkt oder vermindert werden kann .

Wird nämlich im Bereiche der Uπterlaufdüse oder der Austrags¬ öffnung, deren Querschnitt für den Trennvorgang hinsichtlich der abzutrennenden Kornfraktionen von Bedeutung ist, besonders stark gekühlt, so kann sich eine besonders dicke Eisschicht bilden. Durch die so steuerbare Regelung der Dicke der Eisschicht im Bereich der Austragsöffnung kann der Trennprozeß verändert werden. Es kann also zu bestimmten Zeiten oder für bestimmte Stoffe oder Suspensionen wäh¬ rend des Betriebes der. Querschnitt der Unterlaufdüse am Ende des Ko¬ nus verengt oder erweitert werden .

Es hat sich dabei als besonders vorteilhaft herausgestellt, daß die Eisschicht sowohl auf der Innenwand des Konus als auch im Bereich der Austragsöffnung und der sich anschließenden Leitung wegen des Temperaturverlaufs in Wandung und Wasser nicht sprunghaft oder stu¬ fenförmig verläuft, sondern in Flußrichtung des Wassers sehr langsam und stetig zunimmt.

So beginnt die Eisbildung innerhalb desjenigen Teiles des Konus, der mit dem Kühl- oder Kältemittel in Berührung kommt, und es bildet sich eine relativ dünne, in Strömungsrichturig der Suspension langsam in der Dicke zunehmende Eisschicht. Es sind also strömungsgünstige Verhältnisse vorhanden .

Der durch die Strömung erzeugte hydrodynamische Unterdruck wie sonstige sich aufgrund des Strömungsvorganges ergebende Verhält¬ nisse haben auf die Bildung der Eisschicht keinen meßbaren Effekt. Es ist lediglich dafür zu sorgen, daß sowohl das Wasser im Innern des Zyklons als auch das Kältemittel die Wandung des Konus in den in Frage kommenden Bereichen einwandfrei und gleichmäßig überströmt.

Auch die Materialien, die zur Herstellung des Konus verwendet werden und die des Wärmeaustauschers sind nicht von ausschlaggeben¬ der Bedeutung, weil die Wärmeleitzahlen der Metalle wesentlich über jenen des Eises liegen, so daß das Eis quasi als Dämmstoff auf der Innenseite des Konus wirkt.

Um eine Eisschicht zu erzeugen, die zur Lösung des Problems vollständig ausreicht und die nur wenige Millimeter dick zu sein braucht, ist es nicht erforderlich, Temperaturen zu erzeugen, die wesentlich tie¬ fer liegen als -20°C . Bereits Temperaturen zwischen -10 und -15°C sind völlig ausreichend. Der benötigte Wert hängt ab von der Wasser¬ temperatur, der Strömungsgeschwindigkeit und der gewünschten Eis¬ dicke.

Zum Zwecke der schnelleren und feinfühligeren Regelung der Eisschicht und zur Vermeidung des vollständigen Gefrierens des Inhalts des Hydrozykions, zumindest im Bereich des Konus bei ausbleibendem Zulauf und versagendem Austrag, ist es im erfinderischen Sinn vorteil¬ haft, zusätzlich Heizeinrichturigen zu schaffen, mit denen die Wandtempe¬ raturen des Konus beispielsweise im Falle des Ausbleibens von Zulauf wei¬ terer Suspension schnell auf Temperaturen im Bereiche des O-Punktes gebracht werden können .

Zur Erhöhung der Effektivität des Verfahrens kann die Suspen¬ sion auch auf niedrige Grade vorgekühlt sein .

Die Erfindung wird nun an einem Hydrozyklon beispielsweise näher erläutert.

In der Zeichnung stellen dar :

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen

Hydrozyklon gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil des Konus des

Hydrozykions nach Fig. 1 mit einer Form des

Wärmeaustauschers, Fig. 3 einen Schnitt ähnlich dem der Fig. 2 mit einer anderen Wärmeaustauscherform und Fig. 4 einen Schnitt ähnlich dem der Fig. 2 und 3 mit einer weiteren Ausbildung eines Wärmeaustauschers.

Da ein Hydrozyklon ein durchaus symmetrisches Gebilde ist, ist in Fig. 1 , in der der gesamte Hydrozyklon dargestellt ist, lediglich die linke Hälfte gezeichnet. Die rechte Hälfte entspricht der linken Hälfte mit Ausnahme des Zulaufs und des Oberlaufs, die nur jeweils einfach vorhanden sind .

In den Fig. 2 bis 4 ist ebenfalls nur ein Teil des symmetrischen Konus mit Austragsöffnung dargestellt, aber unterschiedliche Formen des Wärmeaustauschers. Im einzelnen ist folgendes zu sagen . Der Hydrozyklon nach Fig. 1 besteht aus dem Zulauf 1 , der tangential in den Eintragszylin¬ der 2 einmündet. Der Eintragszylinder 2 ist oben durch eine Platte abge¬ schlossen, in die ein sogenannter Wirbelsucher 3 einmündet und eine

Verbindung zwischen dem Eintragszylinder und dem Kopfstück 4 herstellt. In dem Kopfstück 4 ist ein Entlüftungsventil 5 enthalten und eine darin einmündende Rohrleitung 6, die als Oberlauf fungiert .

An das untere Ende des Eintragszylinders 2 schließt sich der Konus an, der das wesentlichste Stück des Hydrozykions ist. Der Konus 7 geht über in eine Unterlaufdüse mit Austragsleitung 8, die bei bekannten Hydrozyklonen im Querschnitt regelbar sein können .

Die in dem Hydrozyklon zu trennende Suspension aus Wasser und Feststoffen wird über den Zulauf 1 unter hohem Druck tangential in den Eintragszylinder eingespeist. Die eigentliche Trennung findet dann statt in dem Konus 7 ' ,„ wobei das dichtere Material aufgrund der Zentrifugal¬ kraft, die ganz e,rheblich sein kann, gegen die Innenwand des Konus 7 geschleudert wird.

Die leichteren Teile steigen in der Mitte mit dem Oberschußwasser auf, strömen durch den Wirbelsucher 3 hindurch und in das Kopfstück 4 und schließlich durch den Oberlauf 6 ab .

Der Bereich, in dem bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hauptsächlich Verschleiß auftreten kann, ist in Fig. 1 durch die Klam¬ mer 9 erfaßt. In diesem Bereich nun ist auf der Außenseite des Konus 7 und der Austragsleitung 8 ein Wärmeaustauscher 10 angeordnet, der hier durch einen Mantel 1 1 dargestellt ist, der in einem bestimmten im wesent¬ lichen gleichmäßigen Abstand das untere Ende von Konus und Austrags¬ leitung 7 bzw. 8 umgibt und mit Zulauf un Ablaufrohrleitungsanschlüssen versehen ist.

Dieser Mantel bzw. dieser Wärmeaustauscher 10 kann natürlich auch einen erheblich größeren Teil der äußeren Oberfläche des Konus 7

bedecken . Dies wird sich im wesentlichen nach den Betriebserforder¬ nissen und sonstigen praktischen Erwägungen richten. Wenn also in Fig. 1 der Wärmeaustauscher nur etwa die Hälfte des Konus 7 und einen Teil der Austragsleitung 8 erfaßt, so kann er stattdessen auch bis zum Verbindungsflansch 14 mit dem Eϊntragszy linder 2 nach oben reichen.

In Fig. 1 ist dieser Wärmeaustauscher ein Mantel, der den Konus und die Austragsleitung umgibt. Er kann natürlich auch in anderer Weise gestaltet sein, und zwar beispielsweise wie in Fig. 2 gezeigt. Hier bezeichnet wieder das Bezugszeϊchen 7 den Konus und das Bezugszeichen 8 die Austragsleitung. Der Wärmeaustauscher 10 ist hier ein Rohr I T', welches spiralenförmig um den gewünschten Teil des Konus 7 und die Austragsleitung 8 gewickelt ist und einen Zulauf 12 und einen Ablauf 13 besitzt. Wesentlich für eine solche Ausgestaltung ist es nur, daß der Kontakt mit der Wand des Konus 7 in dem Bereich möglichst großflächig und gut wärmeleitend gestaltet ist. Statt eines runden Rohres, beispiels¬ weise aus Kupfer, kann der Wärmeaustauscher auch von einem Rechteck¬ rohr gebildet sein, das sich mit einer seiner Flächen eng an die Ober¬ fläche des Konus 7 und die Austragsöffnung 8 anlegt. Auch sonst kön¬ nen alle Maßnahmen getroffen werden, die der Verbesserung des Wärme¬ überganges von dem Austauscherrohr auf die Konuswand und umgekehrt dient.

In Fig. 2 ist mit dem Bezugszeichen 15 nun die Eisschicht bezeich¬ net, die sich bildet und die erfindungsgemäß vor Verschleiß schützt.

In Fig. 3 ist eine andere Art der Wärmeaustauscherform dargestellt, und zwar ist hier nicht wie in Fig. 1 und 2 ein einheitlicher Wärmeaustau¬ scher vorhanden, sondern es sind einzelne individuell regelbare Austau-

scher, die hier die Bezugszeichen A, B, C und D tragen, jeweils mit Zu- und Abfluß . Auf diese Weise können die Temperaturen in der Wand des Konus 7 bzw. der Austragsleitung 8 den gewünschten Betriebsbe¬ dingungen entsprechend gesteuert werden. Es ist also beispielsweise möglich, den Abschnitt C, der für die Trennfunktion des Hydrozykions von besonderer Bedeutung ist, weil er die Austragsöffnung der Austrags¬ leitung enthält und damit das Kornband bestimmt, welches ausgetragen wird, stärker zu kühlen als die Abschnitte A, B und D, und zwar des¬ halb, damit eine Veränderung d. h. eine Verringerung der Querschnitts¬ öffnung am Austragsende des Konus eintritt, um so den Trennvorgang zu beeinflussen . Außerdem kann es durchaus sein, daß im Bereich des Ab¬ schnittes A der Verschleiß nur gering ist, so daß also hier die zu erzeu¬ gende Eisschicht nur geringe Dicke zu haben braucht und deshalb die Kühlmittelzufuhr weniger stark zu sein oder das Kühlmittel geringere Temperaturen zu haben braucht.

Da die Wärmeleitfähigkeit in der Wand des Hydrozykions besonders gut ist und die Wärmeübergänge zwischen Flüssigkeit, also Wasser, im Innern des Hydrozykions und der Obergaπg zwischen Kühlmittel und Wand ' des Konus ebenfalls keine Probleme darstellen, wird sich eine Eisschicht ergeben, die, wie in Fig. 2 gezeigt, über den direkt gekühlten Abschnitt des Konus hinausgeht und dabei nach und nach dünner wird, um schlie߬ lich ganz zu unterbleiben . Es sind also im Innern des Konus günstige Obergänge und damit Strömungsverhältnisse vorhanden .

In Fig. 4 ist wieder ein Wärmeaustauscher gezeigt wie in Fig. 2, jedoch nur der Einfachheit halber. Es kann sich dabei genauso gut um einen solchen nach Fig . 1 oder um einen solchen nach Fig. 3 handeln .

Entscheidend bei dieser Darstellung ist, daß zusätzlich Heizeinrichtungen vorhanden sind . Diese sind bei dem Beispiel nach Fig. 4 in Form von Heiz¬ leitungen für ein flüssiges Heizmittei oder elektrische Widerstandsheiz¬ leitungen vorgesehen und durch die kleinen Kreise 16 veranschaulicht . Die Stromzuführung erfolgt bei 17 und 18. Diese Form der Kombination von Kühl- und Heizeinrichtungen soll eine besonders schnelle Regelung bzw. Steuerung der Eisschicht ermöglichen, und sie soll verhindern, daß im Falle des Ausbleibens der Zufuhr von Suspension über die Leitung 1 und einer Störung des Austrages über die Leitung 8 ein Durchfrieren des Inhalts des Hydrozykions eintritt.

Die obige Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Aus¬ gestaltungsform läßt das Betriebs verfahren ohne weiteres erkennen. Wenn also unter Benutzung derHydrozyklonausgestaltung nach Fig. 1 ein Trennvorgang durchgeführt werden soll, so wird mit dem Eintritt der Suspension in den Hydrozyklon oder eine entsprechende Zeit vorher ein Kühlmittel durch den Wärmeaustauscher 10 geleitet, so daß ein Teil des Wassers der Suspension auf der von dem Wärmeaustauscher 10 er¬ faßten Oberfläche im Innern des Konus und der Austragsleitung eine Eisschicht bildet ( 15 in Fig. 2) . Diese Eisbildung beginnt bei 0°C .

Die Eisschicht wirkte dann wegen der ihr innewohnenden schlech¬ ten Wärmeleitfähigkeit als Isolierschicht, während die Wärmeleitfähigkeit durch das Metall des Konus und evtl . Rohrleitungswandungen außer¬ ordentlich gut ist. Die Wärmeleitzahl für Eis beträgt beispielsweise 22 mW/cm/K und die für Messing und Kupfer 970 mW/cm/K bzw. 3900 mW/cm/K .

Durch die Ausgestaltung nach Fig. 3 beispielsweise kann im Be¬ reich der Austragsöffnung zur Austragsleitung 8 hin die Eisschicht be¬ sonders gesteuert werden, so daß der Querschnitt und damit der Trenn¬ vorgang des Hydrozykions beeinflußt werden kann.

Die Bildung der Eisschicht und die Überwachung der gebildeten Eisschicht bzw. ihre Dickenveränderung zum Zwecke der Querschnitts¬ änderung von Düsen beispielsweise wird mit an sich bekannten meßtech¬ nischen Einrichtungen durchgeführt, beispielsweise vermittels durch die Zyklonwand hindurchgeführter elektrischer, optischer oder sonstiger Sonden, deren Meßsignale wiederum mit der Steuerung der Kältemittel¬ leitung gekoppelt ist, so daß die Steuerung automatisch erfolgt.