DE1517945B1

DE1517945B1 - Hydrozyklon

Info

Publication number: DE1517945B1
Application number: DE19661517945
Authority: DE
Inventors: Robinson Robert William
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-11-01
Filing date: 1966-02-03
Publication date: 1971-04-15
Also published as: US3392513A; NL6605227A; BE690226A; BE678924A; US3433362A; GB1167739A; NL6616634A; GB1127709A; FR1503049A; SE305113B; FR1476005A; FI44791C; FI44791B

Description

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Hydrozyklone gehören zu den sogenannten »Klas- wobei zu Vergleichszwecken Batterien mit der gleichen sierungseinrichtungen« oder im breiteren Sinne zu den Reinigungskapazität herangezogen wurden. Abscheidern. Dies bedeutet, daß sie dazu in der Lage Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher

sind, zwischen zwei Teilchenphasen in einer flüssigen erläutert.

Suspension zu unterscheiden. Der erfindungsgemäße 5 F i g. 1 zeigt in ihrem Oberteil einen Hydrozyklon Hydrozyklon wird vorzugsweise in der Zellstoffindus- bekannter Bauart, während der Unterteil dieser Figur trie zur Abtrennung der wertvollen Zellstofffasern von den erfindungsgemäßen Hydrozyklon wiedergibt, den Schmutzteilchen verwendet. Es handelt sich bei F i g. 2 und 3 sind perspektivische Teilansichten der

dieser Aufgabenstellung um ein schwieriges Problem, erfindungsgemäßen Hydrozykloneintrittsstellen in zwei da die zwei zu trennenden Teilchenarten in ihrer io verschiedenen Ausführungsformen. Dichte sehr ähnlich sind. Der erfindungsgemäße Hy- F i g. 4 gibt eine Ausführungsform des erfindungs-

drozyklon vermag jedoch in sehr wirksamer Weise gemäßen Hydrozyklons in einer Batterieanordnung zwischen diesen zwei Teilchentypen zu unterscheiden wieder,
und einen Teilchentyp zu entfernen. In F i g. 1 ist mit der Bezugszahl 10 der langge-

Der erfindungsgemäße Hydrozyklon ist auf Grund 15 streckte Mantel eines konventionellen Hydrozyklons seiner nachstehend noch näher beschriebenen sinn- bezeichnet, welcher in üblicher Weise mit einem tanvollen Bauweise dazu in der Lage, gegenüber be- gential einmündenden Einlaß 12 am Basisteil des kokannten Zyklonen bei gleichbleibendem Durchsatz nischen Zyklonbehälters und zwei zentralen koaxialen eine bessere Trennwirkung zu erzielen, wobei er Auslässen, nämlich dem Schmutzauslaß 14 an der darüber hinaus von wesentlich einfacherer Bauart als 20 Spitze des konischen Behälters und dem Gutstoffbekannte Zyklone ist und auch, ebenfalls bei gleich- auslaß 16 im oberen Deckelteil des konischen Bebleibendem Durchsatz, wesentlich kleiner ausgelegt hälters 10, versehen ist. Ein Hydrozyklon dieses Typs werden kann. mit einem maximalen Durchmesser von etwa 150 mm

Die Erfindung geht aus von einem bekannten Hy- und einem Konuswinkel 2 ψ von etwa 5° besitzt eine drozyklon mit konischem Gehäuse und einem oberhalb 25 Kapazität von etwa 250 l/Min, bei einem Druckabfall desselben befindlichen Druckkasten, durch den das von etwa 2,5 kp/cm².

Tauchrohr hindurchgeführt ist, wobei ein Leitelement Die Bezugszahl 20 kennzeichnet den Druckkasten,

im Zyklonoberteil angeordnet ist. Dieser Zyklon ist welcher am Boden des Hydrozyklons angebracht ist. erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Auf einer Seite des Druckkastens 20 ist ein Einlaß 12' Leitelement aus einem schraubenförmig gestalteten, 30 angeordnet, welcher nicht tangential zu dem zum sich über einen Winkelbereich bis zu 360° erstreckenden Druckkasten angeschlossenen Konusmantel zu ver-Band besteht, das zwischen Tauchrohr und Zyklon- laufen braucht.

gehäuse derartig angeordnet ist, daß ein Ringspalt (d_y) Die F i g. 2 zeigt ein Leitelement 28d, welches mit

zwischen der Außenkante des Bandes 28 und dem einem Ringspalt by längs der Außenkante des Elements Zyklongehäuse verbleibt. 35 gegenüber der Wand des Zyklonmantels versehen ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist au- Die Fig. 3 gibt ein Leitelement28e wieder, das

ßerdem ein Ringspalt (dt) zwischen der Innenkante des derartig angeordnet ist, daß Ringspalten δι und d_y Bandes und dem Tauchrohr vorgesehen. längs der Innen- und Außenkante verbleiben. In diesem

Es sind bereits Hydrozyklone bekannt (vgl. die Falle ist das Band an dem Tauchrohr 16 oder am Zydeutsche Patentschrift 895 237, die deutsche Auslege- 40 klonmantel 10 oder an diesen beiden Elementen mittels schrift 1 088 891 sowie die französische Patentschrift schmaler (nicht gezeigter) radialer Tragelemente be-1125 716), welche eine gewisse Ähnlichkeit mit dem festigt.

erfindungsgemäßen Hydrozyklon besitzen, wobei sich In den gezeigten Beispielen erstrecken sich die Leit-

jedoch diese bekannten Hydrozyklone von dem er- elemente über eine ganze Windung; den Höhenunterfindungsgemäßen Hydrozyklon dadurch unterscheiden, 45 schied zwischen den Endkanten des Bandes entspricht daß sie kein Leitelement aus einem schraubenförmig der Steigung S.

gestalteten Band gemäß vorstehender Definition be- Der erfindungsgemäße Hydrozyklon besitzt zahlsitzen, das zwischen Tauchrohr und Zyklongehäuse reiche Vorteile, auf die nachstehend näher eingegangen derart angeordnet ist, daß ein Ringspalt zwischen der wird.

Außenkante des Bandes und dem Zyklongehäuse ver- 50 Ein üblicher Hydrozyklon zur Bearbeitung einer bleibt. Durch diesen Ringspalt wird eine besondere Fasermasse, beispielsweise Zellstoffasern, wird in Spülwirkung erzielt, was bedeutet, daß der Ausstoß zweckmäßiger Weise mit einem möglichst langen etwas verdünnt wird und dünner wird. Dies ist in- spitzen Konus (2<p = 5°) ausgeführt, um dadurch eine sofern günstig, als damit die Gefahr eines Verstopfens verbesserte Abscheidung von Schmelzteilchen zu ergeringer wird. Der Abstandsspalt zwischen dem Leit- 55 zielen. Der bis zur Spitze ausgeführte Konusmantel element und der Gehäusewand erzeugt eine Schicht ergibt einen Reiniger mit einem ziemlich klein geaus rotierender Flüssigkeit an der Wand, wobei diese haltenen Basisteildurchmesser und einer ziemlich Schicht schneller als die übrige sich drehende Flüssig- großen Länge. Erfindungsgemäß können die Hydrokeitssäule abwärts steigt und die Gehäusewand ge- Zyklone auf Grund der vorstehend geschilderten Konspült wird. Die Abwärtsbewegung der übrigen sich 60 struktion bedeutend kürzer und weniger raumbeandrehenden Flüssigkeitssäule richtet sich nach dem spruchend gebaut werden. Andererseits kann der Steigungswinkel des schraubenförmigen Leitele- Konuswinkel unter Beibehaltung der Konuslänge verments. mindert werden. Ein weiterer Vorteil von noch

Bei Verwendung des neuen erfindungsgemäßen Hy- größerer Bedeutung besteht darin, daß der Druckdrozyklons wird der Druck quer zu einer Hydrozyklon- 65 abfall, welcher für eine bestimmte Kapazität oder einen reinigungsbatterie beispielsweise in einer Pulpemühle Durchsatz zustande kommt, bedeutend gesenkt werden und damit der Energiebedarf im Vergleich zu üblichen kann, wobei dennoch der Reinigungsgrad praktisch Hydrozyklonreinigern um ungefähr 50 % herabgesetzt, unverändert bleibt oder sich sogar noch verbessert.

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Ferner ist von Bedeutung, daß sich, der erfindungsgemäße Hydrozyklon geradezu für eine Batteriekonstruktion anbietet, wobei eine derartige Konstruktion hinsichtlich des Raumbedarfs, der Anschlüsse usw. bekannten Konstruktionen weit überlegen ist. Die F i g. 4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer derartigen Konstruktion.

Die in Gesamtheit mit 30 bezeichnete Zyklonbatterie umfaßt einen für sämtliche Zyklone gemeinsamen Kasten 32, der eine untere Druckkammer 34 und eine obere Austrittskammer 36 enthält, welche durch einen Zwischenboden 38 voneinander getrennt sind. Im Boden der Druckkammer 34 sind in diesem Fall zehn konische Wandungen von Zyklonmänteln 10 in geeigneter Weise, beispielsweise in zwie parallelen Reihen mit fünf Stück in jeder Reihe (auch andere Gruppierungen können gewählt werden) befestigt. Entsprechende Tauchrohre 16 sind am Zwischenboden 38 befestigt und reichen in der üblichen Weise in den dazugehörigen konischen Behälter 10 des Zyklons hinunter. An der Oberseite des Kastens 32 ist dann ein Austritt 46 für die angesammelte, von den schweren Bestandteilen gereinigte Flüssigkeit an einer beliebigen Stelle angeordnet. In jedem der Zyklone ist gemäß der Erfindung ein geeignet geformtes Leitelement 28 eingesetzt. Durch die Schmutzauslässe 14 werden die Ausscheidungen in einen Sammelkasten 40 für die Ausscheidungen entleert, wobei alle Teile in einem gemeinsamen Gestell 42 untergebracht oder in ein solches eingebaut sind. Ein Eintritt 44 zur Druckkammer 34 ist in der einen Stirnwand des Kastens 32 angebracht und wird gewünschtenfalls in geeigneter Weise in der Mitte zwischen den beiden Zyklonreihen angebracht. Hierbei sind die schraubenförmigen Leitelemente 28 der einen Reihe mit Rechtssteigung, jene der anderen Reihe mit Linkssteigung ausgeführt. Demzufolge entwickeln die beiden Strömungszweige, in welche sich der zwischen den Zyklonreihen eintretende Strom teilt, in den Flüssigkeitssäulen der Zyklonreihen in natürlicher Weise Rotationen in entgegengesetzter Richtung. In diesem Fall rotieren also die Flüssigkeitssäulen in der einen Reihe der F i g. 8 gelegenen Zyklone entgegen dem Uhrzeigersinn, während die in der anderen Reihe gelegenen Zyklone im Uhrzeigersinn rotieren.

Eine Batterie dieser Art bildet eine kompakte Einheit mit sehr hoher Kapazität und hohem Reinigungseffekt. Sie erfordert wenig Platz und ist in einer vom Gesichtspunkt der Verbindungsleitungsanordnung vorteilhaften Weise leicht herstellbar. Mehrere Batterien können ihrerseits parallel oder in Serie zusammengekuppelt und ein solches Gerät in jedem gewünschten Umfang ausgebaut werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Hydrozyklon mit konischem Gehäuse und einem oberhalb desselben befindlichen Druckkasten, durch den das Tauchrohr hindurchgeführt ist, wobei ein Leitelement im Zyklonoberteil angeordnet ist, dadurch gkennzeichnet, daß das Leitelement aus einem schraubenförmig gestalteten, sich über einen Winkelbereich bis zu 360° erstreckenden Band (28) besteht, das zwischen Tauchrohr (16) und Zyklongehäuse (10) derart angeordnet ist. daß ein Ringspalt (δ_ν) zwischen der Außenkante des Bandes (28) und dem Zyklongehäuse (10) verbleibt.

2. Hydrozyklon nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß außerdem ein Ringspalt (j%) zwischen der Innenkante des Bandes (28) und dem Tauchrohr (16) verbleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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