DE1153611B - Hydrozyklon fuer Fasersuspensionen - Google Patents

Hydrozyklon fuer Fasersuspensionen

Info

Publication number
DE1153611B
DE1153611B DEZ4889A DEZ0004889A DE1153611B DE 1153611 B DE1153611 B DE 1153611B DE Z4889 A DEZ4889 A DE Z4889A DE Z0004889 A DEZ0004889 A DE Z0004889A DE 1153611 B DE1153611 B DE 1153611B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nozzle
hydrocyclone
diameter
vortex
space
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.)
Pending
Application number
DEZ4889A
Other languages
English (en)
Inventor
Siegfried Hirsch
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.)
Zellsloff Fabrik Waldhof AG
Original Assignee
Zellsloff Fabrik Waldhof AG
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 Zellsloff Fabrik Waldhof AG filed Critical Zellsloff Fabrik Waldhof AG
Priority to DEZ4889A priority Critical patent/DE1153611B/de
Priority to CH348392D priority patent/CH348392A/de
Priority to GB1347856A priority patent/GB816400A/en
Priority to SE426556A priority patent/SE205643C1/xx
Priority to US834156A priority patent/US2975896A/en
Publication of DE1153611B publication Critical patent/DE1153611B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08Vortex chamber constructions
    • B04C5/081Shapes or dimensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/02Construction of inlets by which the vortex flow is generated, e.g. tangential admission, the fluid flow being forced to follow a downward path by spirally wound bulkheads, or with slightly downwardly-directed tangential admission
    • B04C5/04Tangential inlets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/12Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Description

DEUTSCHES
PATENTAMT
Z4889Vnb/55d
ANMELDETAG: 2. MAI 1955
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 29. AUGUST 1963
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hydrozyklon für die Reinigung von Fasersuspensionen mit einer in den zylindrischen Wirbelraum tangential einmündenden Eintrittsöffnung von in Richtung der Zyklonachse langgestrecktem Querschnitt und einer sich in den Wirbelraum erstreckenden, als zentraler Überlauf dienenden, in den konisch zulaufenden Teil des Wirbelraumes reichenden Düse.
Bei dem in einem Hydrozyklon erzeugten Wirbel findet im Gegensatz zu einem erzwungenen Wirbel eine Zunahme der Zentrifugalkraft mit abnehmendem Radius statt. Infolge der Potentialströmung treten erhebliche Schubspannungskräfte auf. Der Trenneffekt ist von der Zentrifugalkraft und ferner von dem Strömungswiderstand der zu trennenden Teilchen abhängig, wobei der Formfaktor der Teilchen eine wesentliche Rolle spielt.
Besondere Schwierigkeiten bereitet das Reinigen von Fasersuspensionen, wie sie z. B. in der Zellstoff- und Papierindustrie anfallen, also das Abtrennen von Schmutzteilchen und anderen unerwünschten Partikeln in einem Hydrozyklon. Die bekannte Trennung von Partikeln sphärischen Charakters mit hohen spezifischen Gewichten erforderte keine sehr gut durchgebildete Wirbelströmung. Aber auch die kleinen Zyklontypen, die hauptsächlich in der Stärkeindustrie verwendet werden, sind für die Behandlung von Fasersuspensionen wegen der relativ kleinen Durchtrittsöffnungen im Verhältnis zur Größe der abzuscheidenden Verunreinigungen nicht verwendbar, da schnell Verstopfung eintritt. In der Zellstoff- und Papierindustrie sind daher bis jetzt nur die sogenannten Wirbelabscheider verwendet worden, bei denen es sich um Rohrschleudern handelt, deren gesamter Wirbelraum genau zylindrisch ist. Diese Rohrschleudern sind verhältnismäßig groß und teuer in der Anschaffung; ihr Trenneffekt ist trotzdem nicht gut. Zudem erfolgt der Schmutzaustrag diskontinuierlich.
Es ist für die Reinigung von Fasersuspensionen auch bereits ein Hydrozyklon bekannt. Aber auch dessen Leistung konnte nicht voll befriedigen.
Bei Fasersuspensionen liegt im Gegensatz zu anderen Stoffgemischen ein dreidimensionales Netzwerk von Fasern vor, in welches die unerwünschten Teilchen eingesponnen sind. Die diese festhaltenden Kräfte sind desto stärker, je höher die Konzentration der Suspension ist. Sogar bei feinen Teilchen ist ein Trennen aus dem dreidimensionalen Fasernetzwerk bei normaler Konzentration schwierig. Eine zufriedenstellende Trennung wird aber nur dann erzielt, wenn das Aufbrechen des dreidimensionalen Hydrozyklon für Fasersuspensionen
Anmelder: Zellstofffabrik Waldhof, Mannheim-Waldhof
Siegfried Hirsch, Karlsruhe-Durlach, ist als Erfinder genannt worden
Netzwerkes der Fasern zwecks Freilegung der abzutrennenden Schmutzteilchen gelingt.
Die unerwünschten Bestandteile in Fasersuspensionen der Zellstoff- und Papierindustrie bestehen einerseits aus Teilchen vornehmlich anorganischer Stoffe, wie z. B. Sand, Kies, Kachelblättchen, Zement, also Stoffen mit spezifischen Gewichten zwischen 2 und 8, andererseits aus Teilchen, wie unaufgeschlossenem Holz, Rindeteilchen und anderen holzartigen Verunreinigungen, deren spezifische Gewichte zwischen 1 und 1,5 liegen.
Die Trennung der ersten Teilchengruppe konnte in bisher üblichen sogenannten Rohrschleudern verschiedener Ausführung erfolgreich vorgenommen werden. Allen diesen Geräten ist gemeinsam ein vorwiegend zylindrische Trennkammer von minimal 100 mm und maximal 200 mm Durchmesser und einer Höhe von 1000 bis 3000 mm. Die Abtrennung der Teilchen der zweiten Gruppe konnte in diesen Geräten nur mangelhaft erfolgen, weil die erreichbaren Zentrifugalkräfte zu gering waren.
Für die Trennung holzartiger unerwünschter Bestandteile ist deshalb vorzugsweise der Hydrozyklon eingesetzt worden. Die bisherigen kleinsten Geräte bestehen aus einer konischen Trennkammer mit maximal 75 bis 100 mm und minimal 3 mm Durchmesser bei einer Höhe zwischen 800 und 1200 mm. Bei einer Schmutzablaßöffnung von beispielsweise 4 mm Durchmesser mußten etwa 10 bis 15 Gewichtsprozent Stoff abgezogen werden, der etwa 70 bis 85% der unerwünschten Bestandteile enthielt. Bedingung ist, daß diese Suspensionen durch vorgeschaltete Sortiergeräte so vorsortiert werden, daß nur noch Teilchen von etwa 2,5 mm Durchmesser enthalten waren. Das Abtrennen größerer Teilchen, etwa 4 bis 5 mm Durchmesser, war durch Erweitern
309 669/155
der Schmutzablaßöffnung auf 7 bis 9 mm Durchmesser zwar möglich, dabei trat jedoch ein Stoffanfall von 30 bis 40 Gewichtsprozent ein. Hierbei wurde die Trennfähigkeit für kleinste Teilchen von etwa 0,1 bis 0,8 mm Durchmesser erheblich geringer. Wirtschaftlich war es nur möglich, bei den bisherigen Geräten für die Abscheidung dieser großen Teilchen größereHydrozyklontypen zu verwenden, z. B. solche mit 120 bis 150 mm Maximaldurchmesser bei einer Höhe zwischen 1200 und 1800 mm.
Es wurde nun gefunden, daß es gelingt, die geschilderten Probleme zu lösen und unter Aufbrechung des Fasernetzwerkes im Hydrozyklon eine einwandfreie Reinigung von Fasersuspensionen unter
genannten Gerät beträgt dieser Abstand 9 mm gegenüber bisher üblichen Geräten von maximal 5 mm.
Durch die etwa halbe Größe des Gerätes wurde die Flüssigkeitsmasse im Gerät so verringert, daß die eingesetzte statische Energie verlustloser in Bewegungsenergie umgesetzt werden konnte, so daß es zu der schon bereits erwähnten Steigerung der Wirbelintensität kam. Bewiesen wurde die verlustlosere Umsetzung durch Reibung dadurch, daß trotz halber Größe des Gerätes etwa 15% größeres Durchsatzvolumen erzielt wurde.
Die Überlaufdüse ist vorzugsweise an ihrem unteren Ende abgerundet. Das Verhältnis der Fläche
befriedigender Trennung von Gutstoff und Schmutz- 15 des Vertikalschnitts des Ringraumes längs der Düse
stoff zu erzielen, wenn man bei einem Hydrozyklon mit in den zylindrischen Wirbelraum tangential einmündender Eintrittsöffnung von in Richtung der Zyklonachse langgestrecktem Querschnitt und mit einer sich in den Wirbelraum erstreckenden, als zentraler Überlauf dienenden, in den konisch zulaufenden Teil des Wirbelraumes reichenden Düse deren Außendurchmesser mindestens l,67mal so groß macht wie ihren Innendurchmesser.
zur "Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung beträgt 1 bis 8. Das Verhältnis der Länge der rechteckigen oder ovalen Eintrittsöffnung zur Breite soll etwa 2 bis 8 sein.
Durch die Gestaltung der in Achsrichtung des Zyklons angeordneten Eintrittsöffnung in rechteckiger oder ovaler Form wird die Strömung der Suspension vor Eintritt in den Zyklon in bekannter Weise in eine Form gebracht, die der Form des
Hierdurch gelingt es überraschenderweise, bei 25 Wirbelraumes und der in diesem herrschenden
kleineren Abmessungen des Hydrozyklons gegenüber Strömung entspricht. Durch die Ausbildung derüberdem bekannten Gerät größere Durchsatzleistungen,
z. B. Steigerungen der Leistung bis zu 15 °/o, zu er
reichen und Schmutzteilchen doppelter Größe ab-
laufdüse entsteht eine zylindrische Wirbelkammer von sehr geringer Ringbreite. Die Vertikalkomponente der Strömung wird in die Außenbereiche des zuscheiden. Da aber der Apexdüsendurchmesser trotz 30 Wirbels verlegt, wodurch die im Anfangswirbel enthoher Trennleistung groß gehalten werden kann, ist haltenen Schmutzteilchen der vertikalen Kernes möglich, bei gleicher oder größerer Reinheit des strömung in der Mitte des Zyklons, d. h. der Über-Gutstoffes den Eintrittsdruck zu senken oder bei laufströmung, entzogen werden. Die allmähliche gleichem Eintrittsdruck die Reinheit zu erhöhen, was Konvergenz der Uberlaufdüse am Eintritt bewirkt besonders bei einer Feinstsortierung von großer 35 eine Angleichung des Strömungsprofils des umWichtigkeit ist. Ebenso wird die Betriebssicherheit kehrenden Flüssigkeitswirbels an die Abströmung besonders günstig gestaltet, da die Verstopfungs- zur Düse, wodurch die äußeren Einflüsse auf die gefahr auf ein Mindesmaß eingeschränkt ist. Kernströmung vermindert werden. Begünstigt wer-
Gemäß der Erfindung wurde ein Gerät entwickelt, den diese Vorgänge weiterhin durch die bekannte dessen Trennkammer von beispielsweise 60 mm 40 Ausgestaltung der inneren Oberseite der sich an die Maximaldurchmesser sich konisch auf einen Durch- Düse anschließenden an sich bekannten Überlaufmesser von beispielsweise 7 mm verengt bei einer kammer. Hierzu wird in dieser zweckmäßig eine mit Höhe des konischen Teiles von etwa 365 mm. Durch der Spitze nach unten weisende, nach oben sich diese Gestaltung wurde unter anderem eine Steige- erweiternde kegelähnliche Rotationsfläche vorrung der Wirbelintensität und damit der Zentri- 45 gesehen.
fugalkräfte erreicht. Rein rechnerisch läßt sich diese Die gesamte Länge des Hydrozyklons entspricht
Steigerung mit etwa 50% angeben. Vergleichs- zweckmäßig etwa der 6- bis 8fachen Länge der versuche an transparenten Geräten ergaben auch eine Düse, wodurch sich geringe Abmessungen und somit entsprechende Vergrößerung des im Zentrum be- ein geringer Platzbedraf und Anschaffungspreis erfindlichen Luftkerns von etwa 2 mm bei bisher 50 geben.
üblichen Geräten, auf 4 mm Durchmesser bei dem er- Der Stoffverlust wird bei dem Hydrozyklon nach
findungsgemäßen Gerät. Dadurch war es möglich, der Erfindung bei gleicher Reinheit des Produktes eine Schmutzablaßöffnung von 7 bis 8 mm zu be- gegenüber bekannten Vorrichtungen von 10% bis lassen, so daß also große und kleinste Schmutz- auf 4%· in einer einzigen Trennoperation vermindert, teilchen gleicher Abtrennung unterliegen, ohne daß 55 Hierdurch wird es möglich, bei mehrstufigen Ander abgezogene Stoff die Grenzen von 5 bis 12Ge- lagen den Verlust auf unter 1% des Eintragstoffes zu wichtsprozent überschritt. senken. Durch die Verringerung der Rückfluß-
Da die Trennung holzartiger Schmutzteilchen mengen ergibt sich ferner gegenüber der Verschwierig ist, wurde die Entfernung des abwärts ge- Wendung bekannter Hydrozyklone nur ein geringer richteten Außenwirbels vom aufwärts gerichteten 60 Bedarf an Geräten und damit einerseits ein kleinerer Innenwirbel oder Kernwirbel so groß wie möglich Anschaffungspreis und Raumbedarf der Anlage, gehalten, um zu vermeiden, daß Holzteilchen mit in während andererseits die Gesamtenergiekosten erden Gutstoff gelangen. Dies wird erreicht durch das heblich gesenkt werden können. Durchmesserverhältnis der Düse, indem ihr Außen- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
durchmesser mindestens l,67mal größer ist als sein 65 Erfindung dargestellt. Es zeigt Innendurchmesser. Die Entfernung entspricht etwa Abb. 1 einen Gesamtlängsschnitt durch den
der doppelten Länge von Zellstoffasern, deren Längen Hydrozyklon, zwischen 2 und 5 mm Durchschnitt liegen. Bei dem Abb. 2 einen Querschnitt nach A-A in Abb. 1,
Abb. 3 einen Querschnitt nach B-B in Abb. 1,
Abb. 4 einen Teillängsschnitt durch den oberen Teil des Wirbelraumes,
Abb. 5 einen Querschnitt nach C-C in Abb. 4.
Wie die Abb. 1 bis 3 zeigen, besteht der Hydrozyklon aus einem zylindrischen Teil 1 und einem anschließenden konischen Teil 3, 4, der unten in einer Apexdüse 2 (Schmutzablaß) endet. Der konische Teil kann aus mehreren, wie beispielsweise dargestellt aus zwei Teilen 3 und 4, welche über Flansche 5 miteinander verbunden sind, zusammengesetzt sein oder kann einteilig ausgebildet werden. Der zylindrische Teil 1 wird zweckmäßig ebenfalls über Flansche 6 mit dem konischen Teil 3 verbunden.
Am zylindrischen Teil 1 befindet sich ein Eintrittsstutzen 7, der einen rechteckigen oder ovalen Eintrittsquerschnitt 8 aufweist, dessen lange Achse in Richtung der Längsachse des Zyklons verläuft. An der Deckplatte 9 der zylindrischen Wirbelkammer ist die Düse 11 angesetzt, die durch den zylindrischen Teil des Wirberaumes in den oberen Teil des konischen Wirbelraumteiles hineinragt, in dem sie endet. Das die Düse bildende dickwandige Rohr ist an seinem unteren Ende 12 ausgeweitet. Zwischen der Düse 11 und dem zylindrischen Teil des Zyklongehäuses sowie dem oberen Teil des Teiles 3 befindet sich die Ringkammer 13.
Die Düse 11 mündet nach oben in eine Überlaufkammer 14, welche oben durch eine Platte 15 abgeschlossen ist. In den Überlaufraum 14 mündet ein tangentialer Auslauf 16. An der oberen Abschlußplatte 15 der Überlaufkammer 14 ist eine mit der Spitze 17 nach unten weisende, nach oben sich erweiternde kegelähnliche Rotationsfläche 17 a vorgesehen.
Der rechteckige oder ovale Einlaßquerschnitt 8 kann sich im extremen Fall über die gesamte Höhe des zylindrischen Teiles der Wirbelkammer erstrecken. Vorteilhaft ist es, wie Abb. 4 zeigt, den rechteckigen oder ovalen Einlaß von der oberen Abschlußplatte etwas zu entfernen. Bei einer verhältnismäßig schmalen Breite im Vergleich zur Länge dieses Einlaufes verteilt sich der Einlaufstrahl nach beiden Seiten im wesentlichen über die gesamte Länge 1 der Überlaufdüse.
Durch die Anpassung des Einlaufstrahles an die Form des Anfangswirbels in der Ringkammer 13 erfolgt nur eine geringe Formänderung des Einlaufstrahles, wodurch die Entstehung schädlicher Turbulenzströmungen weitgehend vermieden und gegenüber einem runden Einlauf höhere Winkelgeschwindigkeiten am Anfang des Wirbels erzielt werden, die sich im konischen Teil des Wirbelraumes entsprechend der Querschnittsverringerung erhöhen, so daß ohne Erhöhung des Eingangdruckes die „ Winkelgeschwindigkeiten am Ende des konischen Teiles gegenüber den bekannten Zyklonen erhöht sind, wodurch auch die Zentrifugalkraft und der wesentlich durch sie bestimmte Trenneffekt vergrößert werden. Dies besagt, daß sich die Umsetzung des _0 Einlaufstrahles in Winkelgeschwindigkeit ohne wesentliche Verluste vollzieht und daß sich ein im Verhältnis zum Apexvolumen großer Luftkern einstellt, was bei einem größeren Apexdüsendurchmesser den Trenneffekt verbessert.
Der Kegel 17, 17 a an der oberen Abschlußplatte 15 des Überlaufraumes 14 bewirkt eine Stabilisierung des unter dem Einfluß der hohen Rötationsgeschwindigkeit in der axialen Mitte der kegelförmigen Teile 3 und 4 des Wirbelraumes entstehenden Luftkernes. Hierdurch wird in Verbindung mit der besonderen Formgebung des Einlasses 8, des Ringraumes 13 und dem geringeren Durchmesser der nach unten sich ausweitenden Düse 11 die Strömung noch weiterhin im Sinne einer weitgehenden Ausscheidung der Schmutzteilchen begünstigt.
Der Außendurchmesser Dmax der Ringkammer kann vorzugsweise 40 bis 70 mm, z. B. 60 mm, betragen, während deren Innendurchmesser Dmin zweckmäßig 30 bis 48 mm, z. B. 35 mm, betragen kann. Die Länge des Düsenrohres beträgt z. B. 60 mm. Der Innendurchmesser dv der Düse 11 kann zweckmäßig 18 bis 20mm, z.B. 19mm, und der Innendurchmesser dA der Apexdüse 5 bis 9 mm, z. B. 7 mm, betragen. Die Länge lE der Eintrittsöffnung 8 beträgt zweckmäßig etwa 20 bis 40 mm, z. B. 30 mm, und die Breite bE 5 bis 8 mm, z. B. 6 mm.
Unter Berücksichtigung dieser oder auch je nach den gegebenen Umständen größer gewählten Maßverhältnisse soll sich vorzugsweise ein Verhältnis der Fläche des Vertikalschnitts durch den Ringraum 13 längs des Düsenrohres 11 zur Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung 8 von 1,5 bis 8 ergeben. Diese Werte können beispielsweise bei gleichbleibendem Außendurchmesser Dmax durch Wahl der Länge lE und der Breite bv der Eintrittsöffnung 8 und des Innendurchmessers Dmin in den vorstehenden Grenzen gehalten werden. Jedoch ist es möglgich, ebenfalls den Außendurchmesser Dmax zu verkleinern oder zu vergrößern und durch entsprechende Anpassung des Eintritts und des Innendurchmessers Dmin des zylindrischen Wirbelraumes 13 das vorgenannte Verhältnis zu erhalten.
Das Verhältnis der Länge lE zur Breite br der Eintrittsöffnung 8 beträgt bei den obengenannten Maßverhältnissen etwa 2,5 bis 8. Das Verhältnis der Fläche des Horizontalschnitts durch eine Hälfte des Ringraumes 13 zum Horizontalquerschnitt der Düse 11 ergibt bei den obigen Maßverhältnissen etwa 3.5 bis 7,5.
Bei diesen Verhältnissen ergibt sich die gewünschte Erhöhung der Schubspannungen in optimaler Weise, so daß das dreidimensionale Faserstoffnetzwerk aufgebrochen wird.
Das Verhältnis der Gesamtlänge des Wirbelraumes, beginnend von der oberen Abschlußplatte 9 bis zur Apexdüse 2, welche von den Maßverhältnissen der Düse 11 und des Wirbelraumes 13 abhängt, zu der Länge der Düse 11 beträgt zweckmäßig etwa 6 bis 8; hierbei ergeben sich bei den oben beispielsweise genannten Einzelwerten Längen für den Wirbelraum von 200 bis 600 mm, z. B. 424 mm. Der Durchmesser des sich hierbei einstellenden stabilisierten Luftkerns dürfte bei einem Innendurchmesser der Düse 11 von 19 mm etwa 5 bis 6 mm betragen, so daß eine Apexdüse von 7 mm Durchmesser einen günstigen Schmutzstoffaustrag ergibt.
Bei einem mit den vorstehenden Maßverhältnissen konstruierten Hydrozyklon beträgt bei einer Apexdüse von 7 mm Durchmesser das Verhältnis
Apex-Durchflußvolumen pro Zeiteinheit Eintritts-Durchflußvolumen pro Zeiteinheit = 0,01 bis 0,025.
Das Apex-Durchflußvolumen beträgt hierbei etwa 50 bis 150 Liter pro Stunde und das Eintritts-Durchflußvolumen 5800 Liter pro Stunde.
Der sich aus den Verunreinigungen und Gutstoff zusammensetzende Stoffaustrag liegt stets unter 10°/», und zwar vornehmlich bei 5 bis 7 °/o.
Bei praktisch ausgeführten Anlagen können in an sich bekannter Weise mehrere Gruppen von Hydrozyklonen gemäß der Erfindung hintereinander-
Beispiel 2
5,8 cbm/Std. einer Papierstoff-Fasersuspension wurden dem Gerät mit einer Stoffdichte von etwa 1 Gewichtsprozent und unter einem Eintrittsdruck von 30 m WS zugeführt. Die Suspension enthielt die bei derartigen Stoffen üblichen, verhältnismäßig feinen Schmutzteilchen. Gegenüber dem Apexdüsendurchmesser von 7 mm im Beispiel 1 betrug hier der
geschaltet werden, um die Trennwirkung zu steigern. io Apexdüsendurchmesser 5 mm. Es ergab sich ein Die Zahl der Hydrozyklone, mit der jede einzelne Schmutzstoffvolumen von etwa 1161/Std., also etwa Sortierstufe besetzt ist, richtet sich dabei nach der 2 Volumprozent, und eine Konzentrationserhöhung geforderten Leistung der Anlage und nach der Kon- des Schmutzstoffes um das 2,6fache, was einer Gezentration, mit der die Hydrozyklone in den ein- samtschmutzstoffabfuhr von etwa 5,2Gewichtszelnen Stufen betrieben werden. Wenn man die auf 15 prozent entspricht. Dieser Schmutzstoff enthielt etwa der Apexseite in jeder Stufe anfallenden Stoff- 80°/» der sehr feinen Verunreinigung. Dies bedeutet austräge nicht verwerfen, sondern zur Verringerung
der Verluste an einer geeigneten Stelle wieder in das
System zurückführen will, dann wirkt sich der geringere apexseitige Stoffaustrag des erfindungs- 20
gemäßen Hydrozyklons besonders günstig aus, weil
dadurch der Gesamtumtrieb der Suspension und damit der Energieverbrauch niedrig gehalten werden.
Beispiel 1
Ein Hydrozyklon der beschriebenen Bauart hat einen Ringraum 13 von 60 mm Durchmesser und von 60 mm Höhe. Der Außendurchmesser der Düse 11 beträgt 36 mm und der Innendurchmesser 18 mm. Die Eintrittsöffnung 8 hat eine Breite von 6 mm und eine Höhe von 30 mm. Der an den zylindrischen Teil sich nach unten anschließende konische Teil der Vorrichtung hat oben einen Durchmesser Dmax von 60 mm und unten einen Apexdüsendurchmesser von 7 mm. Die Höhe des konischen Teiles lw beträgt 365 mm. Sowohl der zylindrische Teil als auch der konische Teil sind in mehrere Baueinheiten unterteilt, die durch Flansche verbunden sind. Der lichte Durchmesser der Austrittsöffnung 16 beträgt 25 mm.
Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wurden 5,8 cbm/Std. einer Zellstoff-Fasersuspension mit einer Stoffdichte von etwa 0,5 Gewichtsprozent unter einem Eintrittsdruck von 30 m WS in das Gerät eingeführt. Die Suspension enthielt vorwiegend Schmutzteilchen einer Größe von 0,5 bis 3,5 mm. Durch den Trennvorgang entstehen zwei Fraktionen, und zwar eine Gutstoffsuspension, die durch den Überlauf abgeführt wird, und ein Schmutzstoff, der aus der Apexdüse austritt. Das Schmutzstoffvolumen betrug etwa 1161/Std., also etwa 2 Volumprozent der eingeführten Suspension. Der durch die Apexdüse austretende Schmutzstoff erfuhr dabei eine etwa 6fache Stoffdichtesteigerung gegenüber der Eintrittsstoffdichte, was einer Schmutzstoffabfuhr von etwa 12 Gewichtsprozent entspricht. Dieser Schmutzstoff enthielt etwa 90% der im Gesamtstoff enthaltenen Schmutzteilchen von der Größe 0,5 bis 3,3 mm. Dies bedeutet eine etwa 25fache Schmutzteilchenanreicherung gegenüber der gleichen Menge an zugeführter Suspension. Das Beispiel zeigt also, daß trotz der Kleinheit des Trenngerätes relativ große Schmutzteilchen mit guter Trennwirkung entfernt werden können.
eine etwa 37fache Schmutzteilchenanreicherung gegenüber der gleichen Menge an zugeführter Suspension.
Die vorstehenden Beispiele zeigen also, daß mit dem Gerät nach der Erfindung sowohl kleinste als auch relativ große Teilchen entfernt werden können, ohne daß die bei bekannten Geräten auftretende Verstopfungsgefahr beobachtet wird. Zudem handelt es sich in den beiden Beispielen um Stoffsuspensionen, die sich bekanntlich trenntechnisch recht unterschiedlich verhalten.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Hydrozyklon für die Reinigung von Fasersuspensionen mit einer in den zylindrischen Wirbelraum tangential einmündenden Eintrittsöffnung von in Richtung der Zyklonachse langgestrecktem Querschnitt und einer sich in den Wirbelraum erstreckenden, als zentraler Überlauf dienenden, in den konisch zulaufenden Teil des Wirbelraumes reichenden Düse, dadurch gekenn zeichnet, daß der Außendurchmesser der Düse (11) mindestens l,67mal so groß ist wie ihr Innendurchmesser.
2. Hydrozyklon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (11) an ihrem unteren Ende (12) abgerundet ist.
3. Hydrozyklon nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Fläche des Vertikalschnitts des Ringraumes (13) längs der Düse (11) zur Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung 1 bis 8 beträgt.
4. Hydrozyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge der Eintrittsöffnung (8) zur Breite etwa 2 bis 8 beträgt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 846 987;
deutsche Patentanmeldung ρ 31080 IVc/12d (bekanntgemacht am 17. 8. 1950);
belgische Patentschriften Nr. 517 007, 522765; französische Patentschrift Nr. 1 083 274; USA.-Patentschriften Nr. 2 346 005, 2 504 944;
Zeitschrift »Paper Trade Journal« vom 17. Oktober 1952, S. 33.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 309 669/155 8.63
DEZ4889A 1955-05-02 1955-05-02 Hydrozyklon fuer Fasersuspensionen Pending DE1153611B (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEZ4889A DE1153611B (de) 1955-05-02 1955-05-02 Hydrozyklon fuer Fasersuspensionen
CH348392D CH348392A (de) 1955-05-02 1956-04-27 Hydrozyklon für die Reinigung von Fasersuspensionen
GB1347856A GB816400A (en) 1955-05-02 1956-05-02 Hydro-cyclone for the cleaning of fibre suspensions
SE426556A SE205643C1 (de) 1955-05-02 1956-05-02
US834156A US2975896A (en) 1955-05-02 1959-08-17 Hydrocyclone for fibres suspension

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEZ4889A DE1153611B (de) 1955-05-02 1955-05-02 Hydrozyklon fuer Fasersuspensionen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1153611B true DE1153611B (de) 1963-08-29

Family

ID=7619277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEZ4889A Pending DE1153611B (de) 1955-05-02 1955-05-02 Hydrozyklon fuer Fasersuspensionen

Country Status (4)

Country Link
CH (1) CH348392A (de)
DE (1) DE1153611B (de)
GB (1) GB816400A (de)
SE (1) SE205643C1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO157285C (no) * 1983-01-12 1988-02-24 Andresen J H Titech Hydrosyklon.
US5139652A (en) * 1990-12-31 1992-08-18 A. Ahlstrom Corporation Centrifugal cleaner
EP2403619B1 (de) 2009-03-02 2014-07-16 Convex B.V. Vorrichtung und verfahren zur reinigung einer flüssigkeit
CN105091432B (zh) * 2014-05-14 2018-01-02 Lg电子株式会社 油分离器以及具有该油分离器的空调

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE522765A (de) *
BE517007A (de) * 1952-01-25
US2346005A (en) * 1940-08-15 1944-04-04 Tandy A Bryson Vortex separator
US2504944A (en) * 1947-03-10 1950-04-18 Buckeye Cotton Oil Company Apparatus for purifying raw cotton linters
DE846987C (de) * 1948-03-25 1952-08-18 Mij Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Abscheidung von festen Partikeln aus einer fluessigen Suspension derselben
FR1083274A (fr) * 1952-09-24 1955-01-06 Procédé et dispositif pour traiter des suspensions de pulpe et d'autres fluides en vue d'en éliminer des gaz et des particules indésirables

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE522765A (de) *
US2346005A (en) * 1940-08-15 1944-04-04 Tandy A Bryson Vortex separator
US2504944A (en) * 1947-03-10 1950-04-18 Buckeye Cotton Oil Company Apparatus for purifying raw cotton linters
DE846987C (de) * 1948-03-25 1952-08-18 Mij Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Abscheidung von festen Partikeln aus einer fluessigen Suspension derselben
BE517007A (de) * 1952-01-25
FR1083274A (fr) * 1952-09-24 1955-01-06 Procédé et dispositif pour traiter des suspensions de pulpe et d'autres fluides en vue d'en éliminer des gaz et des particules indésirables

Also Published As

Publication number Publication date
CH348392A (de) 1960-08-31
SE205643C1 (de) 1966-06-21
GB816400A (en) 1959-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3122052C2 (de) Zyklonseparator zum Abtrennen oder Sammeln von Festkörperpartikeln aus einem Fluid
DE2954409C2 (de)
DE60210817T2 (de) Zyclonabscheider, Flüssigkeitssammelbehälter und Druckbehälter
DE3030980C2 (de) Hydrozyklon.
DE2831086C2 (de) Hydrozyklonseparator
EP1799903B1 (de) Verfahren zum fraktionieren einer wässrigen papierfasersuspension sowie hydrozyklon zur durchführung des verfahrens
DE3650237T2 (de) Gegenläufiges Hydrozyklon zum Abtrennen von leichten Verunreinigungen aus einer Fasergutsuspension.
DE1461196A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Unreinigkeiten aus einem Papierbrei und aehnlichen faserhaltigen Aufschwemmungen
DE828346C (de) Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen heterogener fluessiger Gemische, insbesondere von Papierbrei
DE3106889A1 (de) "vorrichtung zum auftrennen einer mischung aus einer cellulosebreisuspension und groben schweren teilchen"
WO1995008717A1 (de) Vorrichtung zur abflussbegrenzung und gleichzeitigen zwischenspeicherung von abwasser sowie abscheidung
DE69006450T2 (de) Zyklonabscheider für Dampf-Wasser.
DE2757175A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum zermahlen und aufbereiten von abfallstoffen
DE1153611B (de) Hydrozyklon fuer Fasersuspensionen
DE3525485C2 (de)
DE19612059A1 (de) Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffen aus Fluiden
DE3040603C2 (de) Zentrifugalabscheider
DE2632999A1 (de) Verfahren zum zerlegen einer fluessigen suspension von festen partikeln in fraktionen mit verschiedenen durchschnittseigenschaften
DE916617C (de) Vorrichtung zum Abscheiden fester, in einem Gasstrom enthaltener Bestandteile
DE1442372B2 (de) Hydrozyklon Abscheider
DE3043729A1 (de) Vertikaler wirbelsichter zum sortieren waessriger papiermasse, insbesondere zum sortieren von granulen von schaumpolystyren
DE2945951A1 (de) Verfahren und einrichtung zum stoftrennen mittels fliehkraft
DE1814944A1 (de) Mehrkreis-Wirbelmuehle
DE1442501A1 (de) Verfahren zum Ausscheiden von Fremdkoerpern aus einem fliessfaehigen Medium mittels eines Zyklons und Zyklon zur Ausuebung des Verfahrens
DE2943298A1 (de) Wirbelabscheider