DE1517945B1 - Hydrozyklon - Google Patents
HydrozyklonInfo
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Description
1 2
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-
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 (dy) 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 dy
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.
i 517
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 (2)
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 (δν) 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
COPY
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