Ein Entwässerungssieb mit Hydrozyklon von Constmach, die CDS-Serie, ist eine Feinsand-Rückgewinnungseinheit, die nach dem Waschen arbeitet, nicht währenddessen. Die Sandtrübe wird in einen Hydrozyklon gepumpt, der sie durch Zentrifugalwirkung eindickt und auf ein Hochfrequenz-Siebdeck abwirft. Das Ergebnis ist ein trockener, stapelbarer Sand, der Feinanteile bis etwa 90 Mikron zurückgewinnt – jene Fraktion, die ein Schnecken- oder Schaufelradwäscher normalerweise ins Absetzbecken abgibt.
Was ein Entwässerungssieb mit Hydrozyklon tatsächlich leistet
Die CDS-Einheit hat eine einzige Aufgabe: gewaschene Sandtrübe in ein förderfähiges Produkt mit geringer Feuchte zu verwandeln und dabei die Feinfraktion zurückzuholen, die sonst verloren ginge. Sie vereint zwei Geräte. Der Hydrozyklon klassiert und dickt die Trübe ein und leitet grobe und mittlere Partikel in seinen Unterlauf. Das Entwässerungssieb entzieht diesem eingedickten Sand anschließend das freie Wasser, sodass er das Deck trocken genug zum Stapeln verlässt.
Dies ist kein Wäscher. Es bricht keine Tonbindungen auf und poliert keine Körner. Wenn die Trübe die CDS erreicht, ist das Waschen bereits abgeschlossen. Was bleibt, ist Wassermanagement und Feinanteil-Rückgewinnung – genau dort, wo ein Schneckenwäscher oder Schaufelradwäscher an seine Grenzen stößt. Ein Schnecken- oder Schaufelradwäscher schrubbt den Ton von den Körnern, trägt jedoch den feinsten Sand zusammen mit dem Schmutz über sein Wehr aus. Die CDS fängt diesen Verlust auf.
Wie der Prozess Schritt für Schritt abläuft
Der Ablauf ist einfach und reproduzierbar. Eine Sandtrübe aus dem Waschkreislauf sammelt sich in einem Sumpf. Eine Trübepumpe, 37 kW bei der CDS-1225, hebt diese Trübe unter Druck zum Einlauf des Hydrozyklons. Im Zyklon erzeugt der tangentiale Zulauf einen rotierenden Wirbel. Schwerere Sandpartikel wandern zur Wand und treten am Apex als eingedickter Unterlaufstrom aus. Das Wasser und die ultrafeinen Tonschlämme verlassen den Zyklon oben als Überlauf.
- Gewaschene Sandtrübe wird in einem Sumpf unterhalb der Waschanlage gesammelt.
- Die Trübepumpe fördert sie unter Druck zum Hydrozyklon.
- Die Zentrifugalwirkung dickt die Trübe ein und trennt verkaufsfähige Feinanteile von den Schlämmen.
- Der Zyklon-Unterlauf wird auf das Hochfrequenz-Entwässerungssiebdeck abgegeben.
- Das Sieb entzieht das freie Wasser; trockener Sand wird am Ende auf ein Förderband abgeworfen.
- Das entzogene Wasser kehrt in den Kreislauf zurück; die Überlaufschlämme gehen ins Absetzbecken.
Die Hochfrequenzschwingung auf dem Deck sorgt dafür, dass das Wasser nach vorn und durch die Beläge abfließt, während sich das Sandbett bildet und entwässert. Ein Entwässerungswehr am Austragsende hält ein flaches Bett zurück, sodass sich ein Wasserspiegel über den Belägen aufbaut und durch sie hindurch abfließt, anstatt mit dem Sand über das Ende zu laufen.
Warum einen Hydrozyklon mit einem Entwässerungssieb kombinieren
Ein Sieb für sich entwässert zwar, kann aber keine Feinanteile zurückgewinnen, die bereits mit dem Waschwasser abgegangen sind. Ein Zyklon für sich gewinnt Feinanteile zurück, doch sein Unterlauf ist weiterhin nass. Schaltet man sie in Reihe, erhält man beides: Der Zyklon holt die verkaufsfähigen Feinanteile aus dem Überlaufstrom zurück, und das Sieb entzieht dem, was der Zyklon liefert, die Feuchte. Jedes Gerät deckt den blinden Fleck des anderen ab.
Die entscheidende Zahl liegt bei rund 90 Mikron. Ein klassischer Schnecken- oder Schaufelradwäscher spült Partikel dieser Feinheit direkt mit dem Schmutz aus, weil das Überlaufwehr sie nicht zurückhalten kann. Der Hydrozyklon fängt sie ein. Auf einer Brechsandlinie ist diese Feinfraktion echtes Produkt und echtes Geld, sodass ihre Rückgewinnung die Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage verändert. Betreiber, die dieses Material einst ins Absetzbecken kippten, sehen es stattdessen auf die Halde wandern, und die Feuchte, die sie früher als tote Fracht mitverschickten, bleibt auf dem Deck zurück.
Das Constmach CDS-Programm
Drei Modelle decken kleine bis große Entwässerungsaufgaben für gewaschenen Sand ab. Die Wahl hängt vom Durchsatz und vom erforderlichen Umfang der Feinanteil-Rückgewinnung ab. Größere Einheiten verwenden einen größeren Zyklon oder Zwillingszyklone, um mehr Trübe zu bewältigen, ohne einen einzelnen Zyklon zu überlasten. Die bestätigten Referenzwerte sind das Deck der CDS-1225 mit 1.200 mal 2.500 mm und ihre 37-kW-Trübepumpe; die Pumpenauslegung bei den größeren Modellen richtet sich nach der Betriebslast des Kreislaufs.
| Modell | Siebdeck | Hydrozyklon(e) | Kapazität | Trübepumpe |
|---|
| CDS-1225 | 1.200 x 2.500 mm | Einzeln 20 Zoll | 60-80 t/h | 37 kW |
| CDS-1635 | Modellabhängig | Einzeln 26 Zoll | 100-150 t/h | Nach Betriebslast |
| CDS-2040 | Modellabhängig | Zwilling 26 Zoll | 150-200 t/h | Nach Betriebslast |
Die Angaben 20 Zoll und 26 Zoll beziehen sich auf den Zyklondurchmesser, der den Trennschnitt und das Trübevolumen bestimmt, das jeder Zyklon verarbeiten kann. Ein größerer Zyklon lässt mehr Trübe durch, verschiebt den Trennschnitt jedoch ins Gröbere, sodass die Modellwahl die Tonnage gegen die gewünschte Feinheit der Rückgewinnung abwägt. Die Zwillingszyklone der CDS-2040 teilen den Zulauf auf, sodass die Einheit eine Waschanlage mit hoher Tonnage bewältigen kann, ohne einen einzelnen Zyklon über seinen sinnvollen Betriebsdruck hinaus zu belasten.
Bauweise und Verschleißmerkmale
Die Teile, die abrasiver Trübe ausgesetzt sind, sind die Verschleißteile, und sie sind auf einfachen Austausch ausgelegt. Der Hydrozyklon ist ausgekleidet, um dem ständigen Scheuern des Sandes an seinen Wänden und am Apex zu widerstehen. Apex und Einlauf nehmen die härtesten Belastungen auf und werden als Verschleißteile behandelt. Die Siebbeläge sind modular, sodass ein verschlissener Abschnitt ersetzt werden kann, ohne das gesamte Deck zu tauschen.
- Verschleißfeste Zyklonauskleidung und ein austauschbarer Apex am Unterlauf.
- Modulare Polyurethan-Siebbeläge für den selektiven Austausch.
- Hochfrequente Unwuchtmotoren oder Erreger, abgestimmt auf die Deckgröße.
- Entwässerungswehr am Austragsende zum Halten des Entwässerungsbetts.
- Schwerer Rahmen, um die dynamische Last des schwingenden Decks aufzunehmen.
Wie sich die CDS in eine Waschanlage einfügt
Die Einheit steht am Ende des Waschkreislaufs. Vorgelagert befindet sich die Schrubb- und Klassierstufe – ein Grobstoffwäscher, Schneckenwäscher oder Schaufelradwäscher, der Ton und Schluff entfernt. Der schmutzige Überlauf und der gewaschene Sand dieser Stufe werden gesammelt und zur CDS gepumpt. Der CDS nachgelagert befinden sich ein Förderband für das Trockenprodukt zur Halde und eine Rückleitung für das zurückgewonnene Prozesswasser.
Da sie ein stapelbares Produkt abwirft, macht die CDS lange Entwässerungsbunker überflüssig, in denen nasser Sand tagelang liegt und durch die Schwerkraft Feuchte verliert. Der Sand kommt förderbereit vom Deck, was Lagerfläche freimacht und die Zeitspanne zwischen Produktion und Verkauf verkürzt. Außerdem schließt sie den Wasserkreislauf enger, da das Sieb sein entzogenes Wasser direkt zum Pumpensumpf zurückleitet, statt es versickern zu lassen.
Kapazität und Auslegung
Der Durchsatz wird von zwei Faktoren bestimmt: den trockenen Sandtonnen pro Stunde und dem Trübevolumen, das die Pumpe fördern muss. Die CDS-1225 bewältigt 60 bis 80 t/h, die CDS-1635 deckt 100 bis 150 t/h ab, und die CDS-2040 erreicht 150 bis 200 t/h. Stimmen Sie die Einheit auf die Leistung Ihrer Waschanlage ab und prüfen Sie dann, ob die Zyklonanzahl zum Trübevolumen passt, nicht nur zur Trockentonnage.
Einige Auslegungshinweise aus der Praxis:
- Aufgabekörnung: Ein feineres Aufgabegut erfordert mehr Zyklonkapazität, um den Trennschnitt zu halten.
- Feststoffkonzentration: Sehr dünne Trübe bedeutet mehr Wasser, das pro Trockentonne gepumpt werden muss.
- Förderhöhe: Der senkrechte Hub zum Zykloneinlauf bestimmt die Pumpenleistung.
- Reserve: Lassen Sie Spielraum über der Spitzenlast, damit die Einheit nicht dauerhaft am Anschlag läuft.
Zwei Anlagen mit derselben Trockentonnage können unterschiedliche Modelle benötigen, wenn eine ein deutlich feineres oder dünneres Aufgabegut fährt, denn das Trübevolumen, nicht der trockene Sand, überlastet einen Zyklon. Legen Sie auf den ungünstigsten Fall aus, den die Anlage tatsächlich erlebt, nicht auf den Nenndurchschnitt.
Materialien und Anwendungen
Die CDS ist für gewaschenen Sand und Brechsand ausgelegt. Sie eignet sich für Flusssand, gebrochenen Brechsand und jeden feinen Zuschlagstoff, bei dem Feuchte und Feinanteilverlust eine Rolle spielen. Typische Endprodukte sind gut abgestufter Sand für Beton- und Asphaltmischungen, Putz- und Mauersande sowie Filter- oder Sportsande, bei denen Körnung und Trockenheit vorgegeben sind.
Überall dort, wo ein Betreiber derzeit Feinanteile ins Absetzbecken kippt und nassen Sand verschickt, amortisiert sich die CDS, indem sie Produkt zurückgewinnt und die Feuchte senkt. Sie eignet sich für ortsfeste Sandwaschanlagen und für Betreiber, die eine bestehende Waschlinie aufrüsten, die zu viel Feinmaterial verliert. In einem Brechsandbetrieb hilft sie zudem, Kornverteilungskurven einzuhalten, da die zurückgewonnenen Feinanteile den unteren Bereich der Sieblinie auffüllen, der bei gebrochenem Aufgabegut oft fehlt.
Prozessrolle auf einen Blick
- Schrubben und Klassieren – Schnecken- oder Schaufelradwäscher – entfernt Ton, Schluff und Überkorn.
- Feinanteile zurückgewinnen – Hydrozyklon – fängt Partikel bis etwa 90 Mikron ein.
- Entwässern – Hochfrequenz-Siebdeck – entzieht freies Wasser und liefert trockenen Sand.
- Fördern – Haldenförderband – transportiert das stapelbare Produkt zur Halde.
Wartung
Die routinemäßigen Arbeiten konzentrieren sich auf die Verschleißteile und den Wasserweg. Prüfen Sie den Zyklon-Apex regelmäßig; mit fortschreitendem Verschleiß driftet der Trennschnitt, und Sie beginnen, mehr Feinanteile an den Überlauf zu verlieren oder zu viel Wasser in den Unterlauf zu schicken. Kontrollieren Sie die Siebbeläge auf Zusetzen und Risse und halten Sie das Austragswehr korrekt eingestellt, damit das Bett hält. Achten Sie auf Pumpendichtungen und Laufradverschleiß, denn Trübepumpen führen ein hartes Leben.
- Den Zyklon-Apex nach festem Plan prüfen und drehen oder ersetzen.
- Zugesetzte oder gerissene Siebbeläge bei Bedarf einzeln austauschen.
- Laufrad- und Dichtungsverschleiß der Trübepumpe überwachen; ein Ersatzteil auf Lager halten.
- Den Zulaufdruck konstant halten; schwankender Druck stört den Trennschnitt des Zyklons.
- Abgesetzte Feststoffe aus dem Sumpf entfernen, damit der Pumpenzulauf gleichmäßig bleibt.
Das meiste davon ist schnelle Sichtkontrolle, die in einen normalen Schichtwechsel passt. Entscheidend ist die Disziplin, dies nach Plan zu tun, statt zu warten, bis das Produkt außerhalb der Spezifikation liegt – denn wenn nasser oder schmutziger Sand an der Halde auftaucht, ist bereits eine Charge verloren.
Häufige Fehler, die es zu vermeiden gilt
Der häufigste Fehler besteht darin, die CDS wie einen Wäscher zu behandeln und zu erwarten, dass sie schmutzigen Sand reinigt. Das kann sie nicht. Führt das Aufgabegut noch Ton, gelangt dieser Ton ins Produkt. Verlagern Sie die Reinigung nach vorn. Der zweite Fehler ist die Unterdimensionierung von Pumpe oder Zyklon für das Trübevolumen, was die Einheit überflutet und Feinanteile in den Überlauf drückt – genau der Verlust, den zu stoppen Sie die Maschine gekauft haben.
Weitere vermeidbare Probleme: einen verschlissenen Apex zu lange fahren, die Wehreinstellung vernachlässigen, sodass das Bett trockenläuft und Wasser Sand über das Ende trägt, sowie stark schwankende Trübekonzentration zuführen. Stabiler Zulauf hinein, stabiler Trockensand hinaus. Eine schwankende Pumpe oder ein halbleerer Sumpf zeigt sich sofort als wandernder Trennschnitt und feuchteres Produkt, weshalb der Sumpffüllstand und der Zulaufdruck ebenso viel Aufmerksamkeit verdienen wie die Verschleißteile.
Was geringere Feuchte wert ist
Die Feuchte ist die Kennzahl, die die Amortisation am stärksten treibt und die die meisten Betreiber nicht beziffern. Auf einem Schwerkraftbunker entwässerter Sand verlässt den Hof oft mit zwölf bis fünfzehn Prozent Feuchte bezogen auf das Gewicht. Von einem Hochfrequenz-Entwässerungssieb wird derselbe Sand typischerweise im einstelligen Feuchtebereich abgeworfen, abhängig von Körnung und Aufgabegut. Der Unterschied ist nicht akademisch. Jede mit höherer Feuchte verschickte Tonne ist teils Wasser, das Sie abgebaut, gesiebt und verladen haben, ohne Gegenwert – und bei Verkauf nach Gewicht zahlt der Käufer für Wasserfracht statt für Sand.
Es gibt auch eine Qualitätsdimension. Nasser Sand bildet Brücken in Trichtern, blockiert Schieber und verfälscht das Wasser, das die nachgelagerte Dosierung einer Mischung zugibt. Trockener, gleichmäßigerer Sand dosiert sauber und lässt den Betreiber ein engeres Wasser-Zement-Verhältnis halten. Für einen Produzenten, der einen Beton- oder Asphaltkunden mit enger Feuchtekontrolle beliefert, ist ein stabiler Sand mit niedriger Feuchte leichter zu verkaufen und weniger anfällig für eine Zurückweisung. Das Entwässerungssieb verdient sein Geld auf der Verladewaage und am Kundentor, nicht nur bei den Feinanteilen, die es einspart.
Symptome deuten, wenn die Leistung driftet
Ein erfahrener Betreiber liest den Austrag, bevor er zu einem Messgerät greift. Nasser Sand, der über das Siebende läuft, bedeutet in der Regel, dass das Bett zu dünn ist oder das Wehr abgesunken ist, sodass das Wasser mit dem Produkt entweicht, statt durch die Beläge abzufließen. Sand in der Überlaufleitung des Zyklons weist auf das Gegenteil hin: Der Apex ist verschlissen und offen oder das Aufgabegut ist zu dünn geworden, und verkaufsfähige Feinanteile laufen ins Absetzbecken. Ein trockenes, ausgefranstes Bett, das Wasser direkt über das Deck schießen lässt, zeigt an, dass das Aufgabegut dünner geworden ist oder ausgesetzt hat.
Jedes dieser Symptome lässt sich auf einen von drei Eingangsfaktoren zurückführen: den Zustand des Apex, die Zulaufkonzentration oder das Verhalten von Pumpe und Sumpf. Halten Sie diese stabil, hält die Einheit ihre Leistung. Lassen Sie auch nur einen davon abweichen, wandert das Produkt innerhalb von Minuten aus der Spezifikation – weshalb sich die täglichen Kontrollen auf den Apex, das Wehr und den Sumpffüllstand konzentrieren und nicht auf das Sieb selbst. Das Sieb ist der sichtbarste Teil der Maschine, aber am wenigsten wahrscheinlich die Ursache, wenn etwas driftet.
Hinweise zu Installation und Integration
Die CDS ist eine kompakte Ergänzung für einen bestehenden Hof, doch einige Standortpunkte entscheiden, ob sie reibungslos läuft. Die Trübepumpe braucht einen kurzen, gleichmäßigen Zulauf aus einem Sumpf, der nicht trockenläuft, weshalb der Sumpf so bemessen sein sollte, dass er den Waschkreislauf puffert, und nah an der Pumpe positioniert wird. Der senkrechte Hub zum Zykloneinlauf bestimmt die Pumpenförderhöhe, halten Sie den Zyklon also nicht höher als die Betriebslast erfordert und vermeiden Sie lange horizontale Trübeleitungen, die Reibungsverluste verursachen. Das vom Sieb entzogene Wasser braucht einen freien Schwerkraftweg zurück zum Sumpf, und der Zyklonüberlauf benötigt eine Leitung zum Absetzbecken, die nicht verschlammt.
Mechanisch ist das Deck eine dynamische Last, sodass sein Stahlunterbau oder Fundament eben und steif genug sein muss, um sich unter den Erregern nicht zu verformen. Koppeln Sie Start und Stopp von Pumpe und Siebantrieb, damit das Deck nie ohne Schwingung beschickt wird, und sehen Sie eine Absperrung an der Pumpe für die Wartung vor. Nichts davon ist für eine Waschanlage ungewöhnlich, doch Sumpf, Hub und Rückleitungen bereits in der Planungsphase richtig auszulegen, vermeidet die schwankende Beschickung und die Vibrationsbeschwerden, die sonst in den ersten Betriebswochen auftreten.
So wählen Sie die richtige CDS
Beginnen Sie mit der trockenen Sandtonnage, die Sie entwässern müssen, und der Körnung Ihres gewaschenen Produkts. Wählen Sie das Modell, dessen Kapazitätsband Ihre Spitze einschließt, und bestätigen Sie dann, dass die Zyklonkonfiguration zum Trübevolumen passt, das Ihre Pumpe liefert. Ein feines Aufgabegut mit hoher Tonnage weist auf die Zwillingszyklon-CDS-2040 hin; eine bescheidene ortsfeste Anlage ist mit der CDS-1225 gut bedient.
Bringen Sie echte Daten mit: Aufgabekörnung, angestrebte Produktspezifikation, Trübefeststoffe und den Hub zum Zyklon. Die Anwendungstechnik von Constmach nutzt diese, um Modell, Zyklonanzahl und Pumpenleistung zu bestätigen, sodass die Einheit die Feinanteile zurückgewinnt, für deren Erhalt Sie zahlen, und Sand liefert, der trocken genug ist, um direkt von der Halde verladen zu werden. Richtig ausgelegt, steigert die CDS auf jeder Sandwaschlinie sowohl die Ausbeute als auch die Produkttrockenheit – und das mit einer kurzen Liste an Verschleißteilen, die jedes Anlagenteam beherrschen kann.
