DE202005003105U1

DE202005003105U1 - Vorrichtung zum Austragen von Schwerteilen aus einem Apparat zur Behandlung einer Faserstoffsuspension, insbesondere aus einem zum Reinigen einer Faserstoffsuspension betreibbaren Hydrozyklon

Info

Publication number: DE202005003105U1
Application number: DE200520003105
Authority: DE
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2015-02-26

Abstract

Vorrichtung (1) zum Austragen von Schwerteilen aus einem Apparat zur Behandlung einer Faserstoffsuspension, insbesondere aus einem zum Reinigen einer Faserstoffsuspension betreibbaren Hydrozyklon mit einem Schwerteilsammelbehälter (2) zum Anschluss an einen zum Abscheiden von Schwerteilen aus einer Faserstoffsuspension (S) dienenden Hydrozyklon (3), wobei der Schwerteilsammelbehälter (2) mit mindestens einem Schwerstoffauslass (4) und mindestens einem Anschluss (15) zur Zugabe von Flüssigkeit (F) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerteilsammelbehälter (2) in seinem Inneren mit mindestens einem feststehenden sich an den Schwerstoffauslass (4) des Hydrozyklons (3) anschließenden axial durchströmbaren Führungsteil (6) versehen ist, welches in axialer Richtung in den Schwerteilsammelbehälter (2) hineinragt und eine Innenfläche (9) aufweist sowie eine in einem Abstand (B) zur Innenwand des Schwerteilsammelbehälters (2) stehende Außenfläche (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die für die Papiererzeugung bestimmte Faserstoffsuspension muss in vielen Fällen von darin enthaltenem Unrat – sogenannten Störstoffen – gereinigt werden. Das gilt insbesondere bei der Altpapieraufbereitung.
Hydrozyklone sind in der Lage, durch Zentrifugalkräfte Schwerteile in Faserstoffsuspensionen aufzukonzentrieren und herauszuleiten. In der Regel dienen sie der Entfernung von Metallteilen, Glassplittern und Steinen. Die auf diese Weise aus der Suspension entfernten Stoffe oder Teile können aus dem geschlossenen System herausgebracht werden, indem eine Schwerteilschleuse an die entsprechenden Vorrichtungen angesetzt wird. Wie eine solche Ausschleuseinrichtung funktioniert, ist an sich bekannt: Sie weist im Allgemeinen zwei Absperrorgane auf, z.B. einen ersten und einen zweiten Schieber, zwischen denen sich ein Schleusenraum befindet. Solange der erste Schieber, der die Verbindung zwischen dem Schleusenraum und dem die Suspension führenden System herstellt, geöffnet ist, füllt sich der Schleusenraum kontinuierlich mit dem zu entfernenden Unrat. In anderen Fällen ist es möglich, den ersten Schieber über längere Zeit geschlossen zu halten und nur taktweise zu öffnen, so dass schubweise ein Teil des im System aufkonzentrierten Unrates in die Schleusenkammer gelangt. Das eigentliche Ausschleusen erfolgt dadurch, dass der erste Schieber geschlossen und der zweite Schieber geöffnet wird, wodurch der im Schleusenraum befindliche Inhalt entleert werden kann. In der Regel fällt dieser in Folge seines Gewichtes aus dem Schleusenraum heraus; er kann aber auch abgesaugt oder ausgespült werden. Ausschleuseinrichtungen der hier betrachteten Art werden zumeist automatisch betrieben, d.h. es erfolgt eine Taktsteuerung, wobei die Absperrorgane automatisch öffnen und schließen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Trennwirkung des für Fasersuspensionen eingesetzten Hydrozyklons zu verbessern, insbesondere den Faserverlust weiter zu verringern.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 mit den im Kennzeichen dieses Anspruchs genannten Merkmalen gelöst.
Mit Hilfe des beschriebenen Führungsteils gelingt es nämlich, die Strömung im Schwerteilsammelbehälter so zu steuern, dass sich in dem Ringraum im Zusammenwirken mit der zugegebenen Flüssigkeit (z.B. Rückwasser aus der Anlage) eine Art Wasserbett ausbildet, das die von oben einströmende Suspension aufnimmt. Die absinkenden Schwerteile werden darin von Fasern oder Faserstücken getrennt, können leicht nach unten absinken und sich am Boden ansammeln. Die Fasern hingegen gelangen mit dem Wasser in die Mitte des Schwerteilsammelbehälters und von dort letztendlich in den Gutstoffauslass.
Die Erfindung wird erläutert an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen:
1: Einen achsparallelen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung;
2: Schnitt gemäß Linie II der 1;
3: Hydrozyklon mit erfindungsgemäßer Vorrichtung und Schwerteilschleuse;
4: Eine Variante, ebenfalls mit Schwerteilschleuse;
5: Eine zweistufig arbeitende erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung.
In an sich bekannter Weise wird in einem Hydrozyklon 3 (nur der untere Teil ist in 1 gezeichnet) eine mit Schwerteilen angereicherte Suspension aus diesem durch einen Schwerteilauslass 4 in einen im Allgemeinen darunter liegenden Schwerteilsammelbehälter 2 abgeführt. Die 1 zeigt einen Schnitt in seitlicher Ansicht durch den erfindungsgemäß ausgestalteten Schwerteilsammelbehälter 2. In das Innere dieses Schwerteilsammelbehälters 2 ist ein Führungsteil 6 eingesetzt, und zwar im Allgemeinen so, dass seine Symmetrieachse 8 mit der des Hydrozyklons 3 fluchtet. Die Außenfläche 7 des Führungsteils 6 hat einen definierten Abstand B zur Innenfläche des Schwerteilsammelbehälters 2, so dass sich dort ein Ringraum bildet. Die Innenfläche 9 des Führungsteils 6 ist hier rotationssymmetrisch, z.B. zylindrisch. Sie könnte aber in der Projektion auch ein Polygon sein, z.B. ein regelmäßiges Achteck. Die axiale Erstreckung A des Führungsteils 6 hat hier etwa 40 % der axialen Erstreckung L des Schwerteilsammelbehälters 2. In Folge der bereits beschriebenen Trennvorgänge im Schwerteilsammelbehälter 2 gelangen die überwiegend von Fasern befreiten Schwerteile in dessen unteren Bereich und können z.B. durch den darunter liegenden Schieber 10 taktweise herausgeführt werden. Es ist auch denkbar, das anfallende Gemisch von Wasser und Schwerteilen kontinuierlich abzuziehen. Der Schieber 10 kann auch zu einer Schwerteilschleuse 17 (3) gehören und für diese als Zulaufschieber dienen. Die Verwendung einer Schwerteilschleuse ist zwar eine häufige, aber – wie schon erwähnt – nicht die einzige Möglichkeit, Schwerteile aus dem Hydrozyklon zu entfernen.
Axial gesehen ist der Anschluss 15 zur Zugabe von Flüssigkeit F besonders vorteilhaft im Bereich des Führungsteiles 6 angeordnet, z.B. wie hier etwa auf halbem Weg. Wie 2 zeigt, kann der Anschluss 15 tangential angeschlossen sein. Das Führungsteil 6 ist z.B. mit Schrauben 14 lösbar und damit leicht austauschbar im Schwerteilsammelbehälter 2 oder am Hydrozyklon 3 befestigt.
In 3 ist ein Hydrozyklon 3 dargestellt, der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist, wobei diese hier in eine Schwerteilschleuse mit einem oberen Schieber 10 und einem unteren Schieber 11 mündet. Die Faserstoffsuspension S wird über einen Zulaufanschluss 12 tangential in das Innere des Hydrozyklons 3 eingepumpt und in Rotation versetzt. Dadurch können in der bekannten Weise die Zentrifugalkräfte zu einer Trennung von Schwerteilen und Faserstoffsuspension benutzt werden. Die gereinigte Suspension wird als Gutstoff G durch das zentral oben angeordnete Gutstoffrohr 13 abgeführt. Die mit Schwerteilen stark angereicherte Suspension gelangt in den unten angeschlossenen Schwerteilsammelbehälter 2. Die darin nahezu faserfrei ausgewaschenen Schwerteile können dann durch den oberen Schieber 10 in die darunter liegende Schwerteilschleuse gelangen. Üblicherweise werden die beiden Schieber 10 und 11 durch eine entsprechende Steuervorrichtung getaktet, so dass die Schwerteile in einstellbaren Intervallen in die Schwerteilrinne 14 fallen können.
4 zeigt, dass auch die Möglichkeit besteht, den Schwerteilsammelbehälter 2 selbst als Schwerteilschleuse auszubilden, indem also der obere Schieber 10 zwischen dem Hydrozyklon 3 und dem Schwerteilsammelbehälter 2 angeordnet ist. Die ausgeschleusten Schwerteile fallen dann bei geschlossenem oberen Schieber 10 und bei geöffnetem unteren Schieber 11 in die Schwerteilrinne 14.
Als weitere Ausgestaltung der Erfindung kann eine Kombination des bereits beschriebenen Schwerteilsammelbehälters 2 mit einer weiteren Trennstufe vorgenommen werden, was in 5 dargestellt ist. Es sind nämlich Anwendungsfälle denkbar, bei denen die in der ersten Stufe, also im bereits beschriebenen Schwerteilsammelbehälter 2, vorgenommene Trennung von Schwerteilen und Fasern noch nicht befriedigend ist. Dann kann im Auslaufbereich des Schwerteilsammelbehälters 2, also im Allgemeinen unten, ein Anschlussstück 18 mit einem darin eingesetzten ähnlich funktionierenden Führungsteil 16 angeschlossen sein. Auch bei diesem befindet sich zwischen der Außenfläche des Führungsteils 16 und dem Anschlussstück 18 ein ringförmiger Spülraum, in den ein weiterer Anschluss 20 für Verdünnungsflüssigkeit einmündet. Bei dem hier gezeigten Beispiel weisen sowohl Führungsteil 16 als auch Anschlussstück 18 eine konische Form auf, derart, dass sich die Strömungsquerschnitte in den Konen in Fallrichtung (also nach unten hin) verkleinern. Auch das Führungsteil 6, das an den Hydrozyklon 3 angeschlossen ist, kann in ähnlicher Weise konisch geformt sein.
Die Schwerteile, die gemäß 5 die beiden Trennstufen passiert haben, werden hier in einer Schwerteilsammelleitung 19 abgeführt.

Claims

Vorrichtung (1) zum Austragen von Schwerteilen aus einem Apparat zur Behandlung einer Faserstoffsuspension, insbesondere aus einem zum Reinigen einer Faserstoffsuspension betreibbaren Hydrozyklon mit einem Schwerteilsammelbehälter (2) zum Anschluss an einen zum Abscheiden von Schwerteilen aus einer Faserstoffsuspension (S) dienenden Hydrozyklon (3), wobei der Schwerteilsammelbehälter (2) mit mindestens einem Schwerstoffauslass (4) und mindestens einem Anschluss (15) zur Zugabe von Flüssigkeit (F) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerteilsammelbehälter (2) in seinem Inneren mit mindestens einem feststehenden sich an den Schwerstoffauslass (4) des Hydrozyklons (3) anschließenden axial durchströmbaren Führungsteil (6) versehen ist, welches in axialer Richtung in den Schwerteilsammelbehälter (2) hineinragt und eine Innenfläche (9) aufweist sowie eine in einem Abstand (B) zur Innenwand des Schwerteilsammelbehälters (2) stehende Außenfläche (7).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerteilsammelbehälter (2) im Wesentlichen rotationssymmetrisch ist und so an den Hydrozyklon (3) anzuschließen ist, dass seine Symmetrieachse (8) mit der des Hydrozyklons (3) fluchtet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (6) eine rotationssymmetrische, insbesondere zylindrische Innenfläche (9) aufweist, deren Mittellinie (8) mit der des Schwerteilsammelbehälters (2) zusammenfällt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (6) überwiegend aus einem konischen Teil besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Führungsteils (6) eine in sich geschlossene polygonförmige Wand aufweist.
Vorrichtung nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung (A) des Führungsteils (6) über mindestens 10 und höchstens 70 % der axialen Erstreckung (L) des Inneren des Schwerteilsammelbehälters (2) verläuft.
Vorrichtung nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (15) tangential am Schwerteilsammelbehälter (2) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Anschluss (15), axial gesehen, im Bereich des Führungsteils (6) befindet.
Vorrichtung nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerteilsammelbehälter (2) als Schwerteilschleuse (17) mit zwei Schiebern (10, 11) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (6) lösbar befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (6) mit Hilfe eines Flansches (1) lösbar befestigt ist.
Vorrichtung nach einem der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslauf des Schwerteilsammelbehälters (2) in ein Anschlussstück (18) mündet, in dem ein weiteres Führungsteil (16) befestigt ist, das im Zusammenwirken mit einem weiteren Anschluss (20) zur Zugabe von Flüssigkeit (F) eine ähnliche Trennfunktion wie das im Schwerteilsammelbehälter (2) eingesetzte Führungsteil (6) ausüben kann.