DE1924417U - Vorrichtung zum ausscheiden von fremkoerpern aus einem fliessfaehigen medium mit einem zylindrischen und/oder zur austragsoeffnung fuer die fremdkoerper hin sich verjuengend ausgebildeten abscheideraum. - Google Patents

Description

P.A.263173*21.5.65 Xl

ap/A 2βθβ Gm ■ J. M. VOITH GMBH

Kennwort:"Verdünnungseinrichtung" Heidenheim (Brenz)

Einrichtung zum Ausscheiden von Fremdkörpern aus einem fliessfähigen Medium mit einem zylindrischen und/oder zur AustragsÖffnung für die Fremdkörper hin sich verjüngend ausgebildeten Abscheideraum.

Die Neuerung betrifft eine Einrichtung zum Ausscheiden von Fremdkörpern aus einem fliessfähigen Medium mit einem zylindrischen und/oder zur AustragsÖffnung für die Fremdkörper hin sich verjüngend ausgebildeten Abscheideraum.

Die Wirkungsweise einer solchen, im folgenden als Wirbelabscheider bezeichneten Einrichtung beruht bekanntlich auf der physikalischen Erscheinung, dass in einem in Bewegung befindlichen fliessfähigen Medium enthaltene Fremdkörper von höherer Dichte als der des Mediums aus diesem ausgeschieden werden, wenn das Medium quer zur Strömungsrichtung wirkenden Beschleunigungen unterworfen wird. Solche Beschleunigungen werden dadurch erzielt, dass das Medium mit hoher Geschwindigkeit tangential in einen beispielsweise kreisrohrförmigen Abscheideraum eingeführt wird. Es rotiert in dem Abscheideraum, wodurch die mitgeführten Fremdkörper infolge der auf sie einwirkenden Fliehkräfte nach aussen an die Innenfläche des Abscheideraumes gedrängt werden und dort eine mit solchen Fremdkörpern angereicherte Schicht bilden, ,ils findet also eine .Absonderung der Fremdkörper aus dem Kern der Strömung statt. ^

Bei kontinuierlichem Durchfluss des Mediums durch den Wirbelabscheider tritt zu der Rotationsgeschwindigkeit eine Geschwindigkeitskomponente in Längsrichtung des Wirbelabscheiders zur AustragsÖffnung für die Fremdkörper hin auf, so dass die resultierende Bewegung des Mediums im Abscheideraum schraubenförmig ist.

Bei gegebener Rotationsgeschwindigkeit ist die Abscheidewirkung umso stärker, je kleiner der Halbmesser des Abscheideraumes ist.

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elnes rschtHchen Interesses gebührenfrei eingesehen werden. Auf Antrag werden hiervon aueh-'Fototeplfit WW PlIm-

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Es ist bekannt, den Querschnitt des Äbseheideraumes und damit dessen Halbmesser gegen die Äustragsöffnung hin allmählich zu vermindern. Führt man in einen solcherart ausgebildeten Äbscheideraum durch das nahe dem Einlaufstutzen für das Gemisch befindliche geschlossene Ende ein zentrales Abflussrohr ein, so trennt sieh der Kern der Strömung von der mit den Fremdkörpern angereicherten Randschicht, kehrt in dem verjüngten Teil des Abscheideraumes die Richtung seiner Axialbewegung um und strebt dem zentralen Abflussrohr (Gutstoffrohr)zu, während die ausgeschiedenen Fremdkörper in der energiearmen Randschicht verbleiben und sieh in Richtung zur Äustragsöffnung hin bewegen. Die ausgeschiedenen Fremdkörper sammeln sieh also in dem der Äustragsöffnung nahegelegenen Teil des Abscheideraumes an. Die Absonderung der unerwünschten Fremdkörper tritt auch in jenen Fällen ein, in denen das fllessfähige, mit unerwünschten Fremdkörpern durchsetzte Medium eine Faseraufschwemmung ist, beispielsweise eine Aufschwemmung von Fasern in Wasser, wie sie in der Zellstoff- und Papierindustrie in grossem Umfange verwendet werden. Denn die in solchen Faseraufschwemmungen enthaltenen Fasern weisen annähernd das gleiche spezifische Gewicht auf wie das Trägermedium Wasser.

Bei der Bereitung solcher Faseraufschwemmungen, insbesondere bei der Verwendung von Altpapier hierzu, sind aber häufig die unerwünschten Fremdkörper noch mit brauchbaren Fasern verbunden, Grossere* mit Fasern behaftete Fremdkörper werden im Wirbelabscheider ebenso ausgeschieden wie faserfreie Fremdkörper, während mit kleinen oder spezifisch leichten Fremdkörpern verbundene Fasern in der Aufschwemmung verbleiben und mit dem Gutstoff abgeführt werden. Solehe Fremdkörper verschlechtern also die Reinheit des Gutstoffes» Die an den ausgeschiedenen Fremdkörpern anhaftenden Fasern bewirken, abgesehen von dem Verlust an brauchbaren Fasern, in unerwünschter Weise, dass die Fremdkörper sich besonders leichtzu grösseren Klumpen zusammenballen, ja sogar die Äustragsöffnung des Wirbelabscheiders verstopfen. Es ist also wichtig, dass nicht nur die im Wirbelabscheider nahe der Austragsöffnung angesammelten Fremdkörper am Zusammenballen gehindert oder ihre Ansammlung aufgelockert wird, sondern auch, dass anhaftende Fasern möglichst weitgehend von den Fremdkörpern abgetrennt werden.

Es ist bekannt, in den Abscheideraum nahe der Äustragsöffnung fliessfähiges Verdünnungsmedium, in der Regel von der gleichen Art wie das Trägermedium, in einstellbarer Menge einzuführen und damit die Ansammlung der abgesonderten Fremdkörper so weit aufzulockern, dass diese kontinuierlich durch die Äustragsöffnung abfliessen. Die aus der Äustragsöffnung des Wirbelabscheiders abfliessenden Fremdkörper werden sodann entweder in einem an die Äustragsöffnung angeschlossenen Sammelgefäss aufgenommen, welches von Zeit zu Zeit entleert wird, oder diese Fremdkörper werden vermischt mit Verdümungsmedimm als kontinuieerlicher Strom abgezogen, der in vielen Fällen, beispielsweise bei einer Faserstoffsuspension als Trägermedium, einer Nachreinigung zum Rückgewinnen etwa mitgerissener brauchbarer Fasern unterworfen wird.

Es ist bekannt, solchen Wirbelabseheidern, insbesondere den in der Papierindustrie gebräuchlichen, wässerige Faserstoffsuspensionen verarbeitenden Hydrozyklonen Verdünnungswasser nahe der Äustragsöffnung für die Fremdkörper am äusseren Umfang des Abscheideraums zuzuführen. Die Verdünnungswasserleitung wird radial an die land des Abscheideraums angeschlossen. Es ist auch bekannt, diese Verdünnungswasserleitung radial an einen den Äbseheideraum aussen umschliessenden Ringkanal anzuschliessen, der seinerseits mit dem Äbscheideraum durch einen in Umfangsrichtung geführten Schlitz in dessen Wandung verbunden ist. Bei dieser Bauweise wird also das Verdünnungswasser der Fremdkörperansammlung im Abscheideraum als dünner Film mit entsprechend niedriger Eintrittsgeschwinäigkeit zugeführt.

Diese bekannten Wirbelabscheider sind also so ausgebildet, dass der dem Gutstoffrohr zustrebende Verdünnungswasserstrom zwischen den in Wandnähe des Abscheideraums angesammelten Fremdkörpern hindurchtritt. Dabei wirbelt dieser Verdünnungswasserstrom die Randschicht auf und behindert dadurch die Bewegung der Fremdkörper zur Äustragsöffnung des Wirbelabscheiders hin beträchtlich. Bereits ausgeschiedene Fremdkörper werden dabei von dem Verdünnungswasserstrom mitgenommen und dem Gutstoff wieder beigemisMit«

Dieser Nachteil der bekannten Wirbelabscheider wird gemäss der

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üslälg dadurch vermieden, dass die Zuführeinrichtung für das Verdünnungsmedium in oder nahe bei der Längsachse des Äbscheideraumes angeordnet wird. Infolgedessen braucht das zugeführte Verdünnungs-

medium nicht durch die wandnahe, mit Fremdkörpern angereicherte Schicht hindurchzutreten. Vielmehr verteilt sieh das gemäss der Neuerung in oder nahe bei der Längsachse des Wirbelabscheiders, also im zentralen Teil der Querschnitte des Abseheideraumes zugeführte Verdünnungsmedium gleichmässig in dem Bereich zwischen der Zufuhrstelle und der Randschicht und fördert die Bewegung der ausgeschiedenen Freiädkörper zur Austragsöffnung hin.

Das Einbringen des Verdünnungsmediums wird - nach einem weiteren Gedanken der Neuerung - dadurch verbessert, dass die Zuführeinrichtung für das Verdünnungsmedium in den Abscheideraum längs eines sich in dessen Achsrichtung erstreckenden Bereichs angeordnet wird. Zweckmässig werden - in Weiterentwicklung der Neuerung die öffnungen für den Austritt des Verdüanungsmediums aus der Zuführeinrichtung wenigstens annähernd gleichmässig längs des Zuführbereichs des Abscheideraums verteilt. Durch die in Achsrichtung des Abseheideraums verteil(ej6}_Zuführung wird zwischen der mit den Fremdkörpern angereicherten Randschicht und dem Gujbsfcoffstrom eine gleiehmässige Schicht von Verdünnungsmedium gebildet. Diese Schicht verhindert die Rückkehr bereits ausgeschiedener Fremdkörper in den Gutstoffstrom. Dureh das kontinuierliche Eintreten von Verdünnungsmedium von innen her in die Randschicht werden einerseits zwischen den Fremdkörpern festgehaltene brauchbare Fasern freigemacht, so dass diese zurückgewonnen werden, andererseits das Zusammenballen der Fremdkörper verhindert, so dass diese durch die Austragsöffnung abf Hessen, ohne sie zu verstopfen.

Einem weiteren Gedanken der Neuerung zufolge ist es vorteilhaft, das Verdünnungsmedium in den Zyklon mit Dralj/elnzufuhren, d.h. die Zuführeinrichtung für das Verdünnungsmedium in den Äbseheideraum als Drallerzeuger auszubilden» Dabei ist die Äustrittsöffnung für das Verdünnungsmedium aus der Radialen abgelenkt, sodass dieses ebenfalls eine schraubenartige Bewegung ausführt. Diese Schraubenbewegung kann entweder gleichgerichtet oder entgegengerichtet der schraubenförmigen Bewegung der Randschicht im Abscheideraum sein. Die erstgenannte Zuordnung ist oft bei Abführung der Fremdkörper aus dem Abscheideraum mittels des kontinuierlich strömenden Verdünnungsmediums von Vorteil, beispielsweise um dieses Gemisch einem weiteren Reinigungsprozess zuzuführen. Die letztgenannte Zuordnung hat die insbesondere bei Wirbelabscheidern mit geschlossenem Schmutzbehälter sehr erwünschte

Wirkung, dass die Rotation der Randschicht abgebremst und die Geschwindigkeit der dort angesammelten Fremdkörper herabgesetzt wird, sodass diese in praktisch geraajkiniger Bewegung in den Schmutzbehälter übertreten.

Die Neuerung kann sowohl bei Wirbelabscheidern für gas- oder dampfförmige Medien als auch insbesondere bei Hydrozyklonen angewandt werden, welche mit tropfbaren Medien betrieben werden. Die Anwendbarkeit der Neuerung ist aber nicht auf Wirbelabscheider beschränkt, vielmehr kann die Neuerung auch zur Verbesserung des Äbscheidevermögens und des Ausbringens abgesonderter Fremdkörper bei Apparaten benutzt werden, deren stofftrennende Wirkung auf anderen als den geschilderten physikalischen Erscheinungen beruht, z.B. bei mit Schienderscheiben ausgerüsteten Reinigern, bei Separatoren, Zentrifugen usw., sofern die ausgesonderten Fremdkörper zu Zusammenballungen neigen, durch welche Öffnungen oder l$if%ungen verstopft werden. Auch bei diesen Einrichtungen ist es zweekmässig, Zusammenballungen durch rechtzeitige Zugabe von Verdünnungs- oder Spülmedium zu verhindern.

Dabei herrschen annähernd die gleichen Verhältnisse wie bei Wirbelabscheidern und es treten daher bei Zugabe des Verdünnungsmediums gemäss der Erfindung im oder nahe beim Zentrum des DurcMflussquerschnittes die gleichen Vorteile ein, welche bei den Wirbelabscheidern beschrieben worden sind. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das zu reinigende fliessfähige Medium eine Faserstoffsuspension ist, der Fremdkörper, wie Sand, Steine, Metallteile od.dgl. beigemischt sind. Die Entfernung solcher Fremdkörper aus Faserstoffsuspensionen hat grosse praktische Bedeutung bei der Papierherstellung und in verwandten Industrien. Als zur Ausübung des Verfahrens gemäss der Erfindung geeignete Vorrichtungen sollen daher im folgenden Wirbelabscheider und zwar speziell Hydrozyklone zum Reinigen von Papierstoffsuspensionen berücksichtigt werden. Die Anwendbarkeit der Neuerung ist aber nicht auf solche Hydrpzyklone beschränkt,

Hydrozyklone zum Ausscheiden von Fremdkörpern aus Faserstoffsuspensionen für die Herstellung von Papier, Pappe od.dgl. weisen in der Regel einen zur Austragsöffnung für die Fremdkörper hin sich verjüngenden Abscheideraum auf, welcher &n seinem von der Austragsöffnung abgewandten Teil auch kreiszylindriseh ausgebildet sein kann. In diesem Teil befindet sich der tangentiale Einlauf für die rohe Suspension und der zentrale Auslauf für die von Fremdkörpern befreite Suspension (Gutstoff). Der Hydrozyklon ist ausserdem mit einer in den Abscheideraum einmündenden Zuführeinrichtung für Verdünnungsmedium versehen,

Gemäss der Neuerung weist diese Zuführeinrichtung ein zentrales, in dem Abseheideraum in Richtung seiner Längsachse sieh erstreckendes und mit wenigstens einer Austrittsöffnung für das Verdünnungsmedium versehenes Zuführrohr auf. Durch diese Ausbildung der Zuführeinrichtung wird das Verdünnungsmedium in der Tat unmittelbar dem zentralen Teil der Suspension zugeführt, ohne die in Wandnähe des Abscheideraumes sich in Richtung auf die Austragsöffnung hin bewegenden Fremdkörper zu behindern. Vorteilhaft wird die Äustrittsöffnung oder werden die Austrittsöffnungen für das Verdünnungsmedium - nach einem weiteren Gedanken der Neuerung * in der Seitenwand des an seinem in den Abscheideraum hineinragenden Ende verschlossenen Zuführrohres angeordnet. Dadurch wird bei einem bis nahe anden Umkehrbereich der Suspension im Abscheideraum heranreichenden ZufÜ&rrohr verhindert, dass das austretende Verdünnungsmedium sich unmittelbar der von den Fremdkörpern befreiten Suspension beimischt, ohne die Ansammlung der ausgeschiedenen Fremdkörper in der Nähe der Aüstragsöffnung aufzulockern und darin enthaltene brauchbare Fasern freizumachen.

Um dem eingeführten Verdünnungsmedium eine zweckentsprechende Geschwindigkeitskomponente in Umfangsrichtung zu erteilen, schliesst nach einem weiteren Gedanken der Neuerung - die Längsachse wenigstens einer Austrittsöffnung mit der von der Mitte des Zuführrohres zum Mittelpunkt der Austrittsöffnung hin führenden Radialen einen Winkel zwischen 10° und 50° ein. Das in den Abseheideraum eintretende Verdünnungsmedium erfährt dadurch einen Drall, Dessen Drehsinn wird, je nachdem, ob ein der Rotation der Randschicht entsprechender oder ein diese Rotation vermindernder Drall gewünscht wird, in dem einen oder anderen Sinn gewählt. Die Grosse des Winkels wird unter Berücksichtigung der Bewegungsgrösse des zugeführten Verdünnungsstromes im Verhältnis zur Beweguössgrösse der Randschicht bestimmt und besitzt einen verhältnismassig grossen Wert, wenn die Randschicht abgebremst werden soll, dagegen einen verhältnismässig niedrigen Wert, wenn ein der Rotation der Randschicht gleichsinniger Drall des Verdünnungsstromes erreicht werden soll.

Um zu verhindern, dass sich an dem In den Abseheideraum hineinragenden Ende des Zuführrohres ein Wirbelzopf bildet, wird gemäss einem weiteren Gedanken der Neuerung dieses Ende strömungsgünstig, beispielsweise als Kegelspitze ausgebildet.

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Einem weiteren Gedanken der Heuerung zufolge wird in mehreren längs der Achse des Zuführrohres gleiehmässig oder ungleiehmässig verteilten Querebenen wenigstens je eineAusferittsöffnung für das Verdünnungsmedium angeordnet. Dadurch wird der eingebrachte Verdünnungsstrom gleiehmässig über einen in Achsenrichtung des Zuführrohres ausgedehnten Bereich des Abscheideraumes verteilt. Diese Ausbildung verbessert die Wirkung des eingebrachten Verdünnungsmediums erheblich. Vorzugsweise werden in jeder Querebene zwei einander diametral gegenüberliegende, vorzugsweise gleichgrosse Austrittsöffnungen angeordnet, weil dadurch die Verteilung des Verdünnungsstromes auch in Umfangsrichtung vergleiehmässigt wird.

In der Regel übersteigt der Druck des Verdünnungsmediums im Zuführrohr den Druck im Abscheideraum. Der infolgedessen an den Austrittsöffnungen den Zuführrohres bestehende Druckunterschied wird in Geschwindigkeitsenergie des austretenden Verdünnungsmediums umgesetzt. Bei mehreren längs des in den Abscheideraum hineinragenden Zuführrohres verteilten Austrittsöffnungen nimmt der Druck des Verdünnungsmediums in Fliessrichtung von Öffnung zu Öffnung ab. Bei gleichbleibenden Austrittsquerschnitten der Öffnungen wird infolgedessen der aus jeder Öffnung austretende Verdünnungsstrom umso kleiner, je weiter die betreffende Öffnung von der Äustragsöffnung des Abscheideraumes entfernt Ist. Um eine möglichst gleiehmässige Verteilung des Verdünnungsstromes über die Längsrichtung des Zuführrohres zu erreichen, sind - gemäss einem weiteren Gedanken der Neuerung die Ausflussquerschnitte der einer Querebene des Zuführrohres zugeordneten Austrittsöffnung(en) von dem der Austragsöffnung für die ausgeschiedenen Fremdkörper näehstgelegenen Querebene in Richtung auf das in den Abscheideraum hineinragende Ende des Zuführrohres zunehmend ausgebildet. ,

Anstatt das Zuführrohr im Abscheideraum so anzuordnen, dass die Zulaufleitung nahe bei der Äustragsöffnung in den Abscheideraum einmündet, während das andere Ende des Zuführrohres in den Abscheideraum hineinragt, kann man die Zuführleitung in den Abscheideraum auch in einiger Entfernung von der Äustragsöffnung einführen und das Zuführrohr vom Anschluss an die Zuführleitung in Richtung zur Äustragsöffnung hin und zwar in oder nahe bei der Längsachse des Wirbelabscheiders anordnen. In diesem Fall wählt man zweckmässig die Ausfluss-

querschnitte aller Austrittsöffnungen wenigstens angenähert gleich gross.

Um zu vermeiden, dass im Zuführrohr selbst ein erheblicher Teil des Druckes des Terdünnungsmediums in Geschwindigkeitsenergie umgesetzt und dadurch der dem Wirbelabscheider zugeführte Verdünnungsstrom in erheblichem Masse den zufälligen Schwankungen des örtlichen Druckes im Abscheideraum an den Äustrittsöffnungen des Zuführrohres unterworfen wird, was beispielsweise bei Hydrozyklonen für Papierstoff reinigung unerwünschte Stoffdichte-Schwankungen des Gutstoffes, aber auch ungleichmässige Auflockerung der Fremdkörperansammlung zur Folge hat, soll - einem weiteren Gedanken der Neuerung zufolge der lichte Querschnitt des Zuführrohres nahe dessen Eintritt in den Abscheideraum das Zwei- bis Fünffache des Gesamtquerschnittes aller Austrittsöffnungen des Zuführrohres betragen.

Eine besonders gleichmässige Verteilung des zugeführten Verdün-

Wirbelabscheiders

nungsmediums über einen sich in Achsrichtung des xäpsäxmie erstreckenden Bereich des Abscheideraumes erhält man, wenn - nach einem weiteren Gedanken der Neuerung - die Austrittsöffnung für das Verdünnungsmedium als ein im wesentlichen in Längsrichtung des Zuführrohres verlaufender Schlitz ausgebildet ist. Es können auch mehrere schlitzartig ausgebildete Äustrittsöffnungen im Zuführrohr verteilt angeordnet sein.

Die s.wird nunmehr anhand der in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei sind in allen Figuren einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt einen Hydrozyklon zum Reinigen von Paplerstoffsu'spensionen mit Schmutzgefäss und Verdünnungswasserzuleitung in Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt;

Fig. 2 das untere Ende eines mit einem Abführrohr für kontinuierliche Fremdkörperabführung versehenen Hydrozyklons;

Fig. j5 das Zuführrohr einer Verdünnungswasserzuführeinrichtung, teilweise im Längsschnitt und in gegenüber Flg. 1 und vergrössertem Maßstab;

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Zuführrohr in einer der Querebenen IV-IV der Fig. 5 in gegenüber Fig. J5 vergrössertem Maßstab;

Fig. 5 das Teilstück eines anderen Zuführrohres im selben Maßstab wie Fig. 4 und

Fig. 6 das untere Ende eines gegenüber Fig. 2 geänderten Hydrozyklons.

Dem in Fig. 1 dargestellten Hydrozyklon wird die mit Fremdkörpern durchsetzte Aufschwemmung durch den am Abschlussdeckel 1 des Abscheideraums 2 aussermittig angeordneten Einlaufstutzen la mit einer Strömungskomponente in Richtung der Längsachse des Hydrozyklons zugeführt. Die eingegebene Suspension bewegt sich daher im Abscheideraum 2 schraubenförmig gegen dessen Austragsöffnung zu, wobei die spezifisch schweren Fremdkörper 4 nach aussen gegen die Innenwand des Abscheideraums 2 gedrängt werden. In dem sich verjüngenden unteren Teil des Abscheideraums 2 kehrt die von den Fremdkörpern 4 weitgehend befreite Suspension 5 (Gutstoff) ihre Fortschrittsrichtung nach innen und oben um und strebt in einer ebenfalls schraubenartigen, nahe der Längsachse des Hydrozyklons verlaufenden Bewegung dem zentral durch den Abschlussdeckel 1 hindurch von oben her in das Innere des Abscheideraums 2 eingeführten Abzugsrohr 6 für den Gutstoff zu und wird durch dieses nach aussen abgeführt.

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Die im Abscheideraum 2 gegen dessen Innenwand gedrängten Fremdkörper 4 gleiten in der Randschicht 4a nach unten der Austragsöffnung 3 des Hydrozyklons zu und gelangen durch diese hindurch in den Schmutzbehälter J, an dessen Boden Ja. sie sich anhäufen. Dieser Boden 7& ist aufklappbar, so dass der Schmutzbehälter 7 bei Bedarf entleert werden kann.

Mit Annäherung an die Austragsöffnung 3 nehmen einerseits die freien Durchschnittsquerschnitte für die Fremdkörper 4 in dem unteren Teil des Abscheideraums 2 stetig ab, andererseits nimmt aber die Menge der angesammelten Fremdkörper zu. Der dadurch bedingten Gefahr einer Zusammenballung ausgeschiedener Fremdkörper nahe der Austragsöffnung 3 und deren Verstopfung durch diese angesammelten Fremdkörper begegnet man durch Einführen von Verdünnungsflüssigkeit mittels des zentralen, in dem Abscheideraum 2 in Richtung der Längsachse des Hydrozyklons sich erstreckenden Zuführrohres 8. Dieses Zuführrohr 8 ist an seinem in den Abscheideraum 2 hineinragenden Ende mittels einer Kegelspitze 9 verschlossen. Die durch die Zuführleitung 10 herangeführte Verdünnungsflüssigkeit tritt aus dem Zuführrohr 8 durch die in verschiedenen, längs der Achse des Zuführrohres 8 verteilten Querebenen IV-IV (siehe Fig. 3) iⁿ der Seitenwandung des Zuführrohres 8 angeordneten Austrittsöffnungen 11 in den nahe der Austragsöffnung 3 befindlichen unteren Teil des Abscheideraumes 2 aus und sondert den Gutstoffstrom 5 von der mit Fremdkörpern 4 angereicherten Randschicht 4a ab.

In der Fig. 2 ist das Unterteil des Abscheideraums 2 eines Hydrozyklons dargestellt, dessen oberer (nicht gezeichneter) Teil ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten und beschriebenen Hydrozyklon ausgebildet ist. Die in dem Abscheideraum 2 dieses Hydrozyklons abgesonderten, an dessen Innenwand gedrängten Fremdkörper 4 bewegen sich zu der Austragsöffnung 3 des Abscheideraums 2 hin. Um das Ansammeln der Fremdkörper 4 im Bereich der Austragsöffnung 3 zu verhindern, ist die Zuführeinrichtung 8, 10 für Verdünnungsflüssigkeit vorgesehen, welche eine durch die Wandung des Rohrkrümmers 12 hindurchgeführte Zuführleitung 10 und ein zentrales, in dem Abscheideraum 2 in Richtung der Längsachse des Hydrozyklons sich erstreckendes, an die Zuführleitung 10 angeschlossenes Zuführrohr 8 für die Verdünnungsflüssigkeit aufweist. Das· Zuführrohr 8 ist an seinem

in den Abscheideraum 2 hineinragenden Ende mit einer Kegelspitze 9 verschlossen und weist in seiner Seitenwand Austrittsöffnungen 11 auf, welche als im wesentlichen in Längsrichtung des Zuführrohres verlaufende Schlitze ausgebildet sind.

Das in Fig. 3 dargestellte Zuführrohr 8 ist ebenfalls in seinem in die Abscheidekammer 2 hineinragenden oberen Ende - wie in Fig. gezeigt - mit einer Kegelspitze 9 verschlossen und besitzt in drei längs der Rohrachse verteilten Querebenen IV-IV Je zwei diametral gegenüberliegende Bohrungen 11 zum Austritt der am unteren Ende bei 10 zugeführten Verdünnungsflüssigkeit. Dabei sind die Bohrungen 11 je zweier benachbarter Querebenen IV-IV in Umfangsrichtung um 90° gegeneinander versetzt. Man erkennt aus den in dieser Figur beispielshalber eingetragenen Maßzahlen für die lichte Weite der Bohrungen 11, dass deren Durchflussquerschnitte in Richtung auf das obere Ende 9 bin zunehmen. In diesem Beispiel nimmt die Lichtweite der Bohrungen 11 von 6 mm auf 7 rom bzw. 8 mm zu. In jeder Querebene IV-IV sind zwei einander diametral gegenüberliegende gleichgrosse Bohrungen 11 angeordnet. Der gesamte Äusflussquerschnitt aller sechs Bohrungen 11 beträgt somit rund 2jk mn. _f während der lichte Querschnitt des Zuführrohres 8 nahe der Eintrittsstelle (bei 10) in den Hydrozyklon 707 nun , d.h. etwa das Dreifache des gesamten Ausflussquerschnitts aller 6 Bohrungen beträgt.

Aus dem in Fig. 4 dargestellten Querschnitt des ZufUhrrohres längs einer der Querebenen IV-IV der Fig. J5 erkennt man, dass die Längsachse jeder der beiden in einer dieser Querebenen IV-IV diametral gegenüberliegenden Austrittsöffnungen 11 des Zuführrohres 8 mit der von der Mitte des Zuführrohres 8 zum Mittelpunkt der jeweiligen Austrittsöffnung 11 hin führenden Radialen einen Winkel von beispielsweise 30° einschliesst, wodurch der aus einer solchen Austrittsöffnung 11 austretende Verdünnungsstrom eine - in dem dargestellten Fall - im Uhrzeigersinn gerichtete Umfangskomponente der Strömungsgeschwindigkeit (Rechtsdrall) erfährt.

Das in Fig. 5 dargestellte Teilstück eines Zuführrohres 8 weist Austrittsöffnungen 11 in der Seitenwand 5 auf, welche als mit einer steilgängigen Schraubenlinie als Leitlinie gebildete Längsschlitze ausgebildet sind, und zwar je zwei einander diametral gegenüberliegende Austrittsöffnungen dieser Art. In diesem Ausführungs-

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beispiel sind die in Längsrichtung verlaufenden Begrenzungsflächen der Längsschlitze 11 als zu einer gedachten, durch Verschieben einer Geraden längs dieser Leitlinie gewonnenen Fläche parallele Flächen ausgebildet. Diese Gerade liegt in einer Normalebene zur Längsrichtung und schllesst in dieser, wie In Fig. 4 dargestellt ist, mit der jeweiligen Radialen von der Mitte des Zuführrohres 8 zu der entsprechenden Stelle der Leitlinie hin einen Winkel zwischen 10° und 50°, beispielsweise einen Winkel von 30°, ein. Die Leitlinien der - in Achsrichtung des Zuführrohres gesehen - benachbarten Schlitze sind dabei in Umfangsrichtung um 90° gegeneinander versetzt.

Fig. 6 stellt eine Alternative zu der in Fig. 2 dargestellten Bauweise des unteren Teils eines Hydrozyklons dar, bei welcher das Zuführrohr 8 an die unterhalb des Umkehrbereiehes des Gutstoffstromes 5 in dem Abscheideraum 2 in diesen eingeführte Zuführleitung 10 für die Verdünnungsflüssigkeit angeschlossen ist, und zwar derart, dass das durch eine Kegelspitze 9 verschlossene Ende des Zuführrohres 8 gegen die Austragsöffnung 3 des Abscheideraumes hin zeigt. Bei dieser Bauweise wird die Verengung der Austragsöffnung J durch das in deren Mitte hindurchgehende Zuführrohr 8 vermieden. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Austrittsöffnungen 11 für die Verdünnungsflüssigkeit als drei in Längsrichtung des Zuführrohres 8 aufeinanderfolgende Paare diametral gegenüberliegender achsparalleler Längsschlitze ausgebildet, deren-auf die Längsrichtung des Zuführrohres 8 bezogen - mittleres Paar gegen die beiden äusseren Paare um 90° versetzt ist.

Heidenheim, 11. Februar 1963
DrBi/EBi.

Claims (12)

Α 2βθ6 Gm Schutzansprüche

1. Einrichtung zum Ausscheiden von Fremdkörpern aus einem fliessfähigen Medium unter Zuführung von Verdünnungsmedium,, insbesondere Hydrozyklon zum Reinigen von Faserstoffaüfschwemmungen für die Herstellung von Papier, Pappe od.dgl,, mit einem zylindrischen und/oder einem zur Austragsöffnung für die Fremdkörper hin sich verjüngend ausgebildeten Abscheideraum und einer in den Abscheideraum einmündenden Zuführeinrichtung für Verdünnungsmedium, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (8,10) für das Verdünnungsmedium in oder nahe bei der Längsachse des Äbseheideraums angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (8,10) für das Verdünnüngsmedium in den Abscheideraum (2) längs eines sich in dessenAchsenrichtung erstreckenden Bereiches angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die öffnungen (11) für den Austritt des Verdünnungsmediums aus der Zuführeinrichtung (8,10) längs des Zuführbereiches der Abscheideraums (2) wenigstens annähernd gleichmässig verteilt sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1bis 3* dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (8,10) für das Verdünnüngsmedium in den Abseheideraum (2) als Drallerzeuger ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (8,10) ein zentrales, in dem Abscheideraum (2) in Richtung seiher Längsachse sich erstreckendes und mit wenigstens einer Austrittsöffnung (11) für das Verdünnungsmedium versehenes Zuführrohr (8) aufweist. '

6. Einrichtung nach Anspruch 5# dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (en) (11) für das Verdünnungsmedium in der Seiten-.

/if

wandung des an seinem in den Abscheideraum (2) hineinragenden Ende (9) verschlossenen Zuführrohres (8) angeordnet ist bzw» sind,

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse wenigstens einer Äustrittsöffnung (11) des Zuführrohres (8) mit der von der Mitte des Zuführrohres zum Mittelpunkt der Austrittsöffnung hinführenden Radialen einen Winkel zwischen 10° und 50° einschliesst.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder ¹J₃ dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführrohr (8) an seinem in, den Abscheideraum (2) hineinragenden Ende (9) stfömungsgünstig, beispielsweise als Kegelspitze, ausgebildet ist.

9« Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in mehreren längs der Achse des Zuführrohres (8) gleichmässig oder ungleichmässig verteilten Querebenen (IV-IV) wenigstens je eine Austrittsöffnung (11) für das Verdünnungsmedium angeordnet ist, vorzugsweise je zwei einander diametral gegenüberliegende, vorzugsweise gleichgrosse Äustrittsöffnungen angeordnet sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausflussquersehnitte der einer Querebene (IV-IV) des Zuführronres (8) zugeordneten Austrittsö£fnung(en) (11)'von dem der Austragsöffnung (j5) für die ausgeschiedenen Fremdkörper (4) nächstgelegenen Querebene in Richtung auf das in den Abscheideraum (2) hineinragende Ende (9) des Zuführrohres zunehmend ausgebildet'sind*

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der lichte Querschnitt des Zuführrohres (8) nahe dessen Eintritt in den Abscheideraum (2) das Zwei- bis Fünffache des Gesamtquerschnittes aller Äustrittsöffnungen (11) des Zuführrohres beträgt.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (11) für das Verdünnungsmedium als ein im wesentlichen in Längsrichtung des Zuführrohres (8) verlaufender Schlitz ausgebildet ist. -

I8.5.65
DrBi/EBi,