DE2747912A1 - Hydrozyklonvorrichtung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. ALEX STENGER

D-4000 DÜSSELDORF 1 0 DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

MaUustenstrafe 2 DIPL.-ING. HEINZ J. RING

Uns« Zeichen: 18 572 Datum: 24. Oktober 1977

Enso-Gutzeit Osakeyhtiö, PL 309, SF-OOlOl Helsinki 10

Hydrozyklonvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydrozyklonvorrichtung, bestehend aus zwei identischen Hydrozyklonen, bei denen die Akzeptenden ihrer Akzeptrohre gegeneinander gerichtet sind, so dass die Längsachsen der Hydrozyklone miteinander fluchten, und die eine gemeinsame Speisekammer und eine gemeinsame Akzeptkammer haben, wo sich das aus den Hydrozyklonen anlaufende Akzept sich ansammelt.

Unter einem Hydrozyklon oder Wirbelreiniger wird hier ein solches konisches Rohr verstanden, in welches die zu reinigende, z.B. etwa 1%ige Stoffsuspension tangential eingeführt wird und worin die Reinigungswirkung sich auf Fliehkraft gründet. Der Hydrozyklon besteht grundsätzlich aus einem konischen Sortierrohr und ans einem an dessen Ende mit grösserer Wöite liegenden Akzeptrohr.

In Zellstoff- und Papierfabriken stehn zum Reinigen der Fasersuspen sion Hydrozyklonanlagen im Gebrauch, die 500 einzelne Hydrozyklone in Parallelschaltung umfassen können. Derartige Apparaturen werden oft so gebaut, dass die Hydrozyklone entweder gänzlich oder teilweise in Behälter mit eigenen Speise-, Akzept- und Rejektkammern eingebaut werden, wobei die einzelnen Hydrozyklone mit den Rejektkammern durch öffnungen in diesen direkt in Verbindung stehen. Hierbei benötigt man nämlich keine gesonderten Anschlüsse für Speisung, Akxept und Rejekt, weshalb sich die Apparatur preiswerter gestaltet.

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Diese zuvor bekannten Apparaturen sind dadurch gekennzeichnet, dass in den Wandungen der Behälter öffnungen vorgesehen sein müssen durch welche hindurch die Hydrözyklone eingebaut werden. Da das Speisegut, das Akzept und das Rejekt voneinander getrennt gehalten werden müssen, sind die öffnungen abzudichten. Ferner müssen die öffnungen genau auf der Achse des Hydrozyklons liegen, damit das Einsetzen des Zyklons rasch vor sich gehen kann. Den obigen Umständen zufolge sind die zuvor bekannten Hydrozyklonapparaturen verhältnismässig kostspielig und ihre Herstellung bereitet Schwierigkeiten.

Die vorliegende Erfindung dient dem Zweck, eine Hydrozyklonvorrichtung hervorzubringen, mittels deren man die erwähnten Uebelstände wesentlich herabmindern kann. Die erfindungsgemässe Hydrozyklonvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Akzeptenden der Akzeptrohre der Hydrözyklone miteinander verbunden sind und dass die Akzepte in Verbindungskanäle geleitet sind, wo sich die Akzepte vereinigen und die mit einer Akzeptkammer in Verbindung stehen. Die erfindungsgemässe Hydrozyklonvorrichtung spart beträchtlich Fussbodenflache ein.

Im folgenden werden einige günstige Ausführungsformen der Erfindung vermittels Zeichnungen beschrieben, worin

Fig. 1 in der Draufsicht und im Schnitt eine HydroZyklonanlage mit mehreren Etagen von erfindungsgemässen Hydrozyklonvorrichtungen darstellt, und zwar ist der Schnitt zwischen zwei Etagen geführt worden.

Fig. 2 zeigt den Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, worin dieVereinigingsstelle der Akzeptenden der Hydrözyklone zu sehen ist.

Fig. 3 zeigt den Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2 an der Vereinigungsstelle der Akzeptenden.

Fig. H zeigt in der Vorderansicht eine Hydrozyklonanlage mit einer Mehrzahl von Hydrozyklonvorrichtungen gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einerr Behälter eingeschlossen.

Fig. 5 zeigt den Schnitt länge der Linie V-V in Fig. H an der Vereinigungsstelle der Akzeptenden der Hydrözyklone.

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Fig. 6 zeigt den län^s dei· Linie VI-Vl in Fig. k geführten Schnitt.

Die Hydrozyklonanlage gemäss der Fig. 1 setzt sich zusammen aus einzelnen, in mehreren Etagen angeordneten Hydrozyklonen 1, die paarweise an ihren Akzeptenden so zusammengeschlossen sind, dass die Längsachsen der Hydrozyklone untereinander fluchten, wobei Doppelzyklone entstehen. Das Akzeptende eines jeden Doppelhydrozyklons wird von einem Zylindermantel 2 umgeben, der mit Löchern 3 und 4 versehen ist. Die Löcher 3 öffnen sich in den Speisekanal 5 der Hydrozyklone, der für alle untereinander parallel geschaltetenHydroZyklone gemeinsam ist und dem die zu reinigende Fasersuspension aus einem gemeinsamen Zuführrohr 6 zugeleitet wird, das in dem in Fig. 1· gezeigten Fall vertikal ist, indem die Hydrozyklon« waagerecht plaziert worden sind. Die Speisekanäle 5 liegen in der Höhenrichtung des Zuführrohrs jeweils zwischen zwei Hydrozyklon· etagen, so dass jeder einzelne Hydrozyklon 1 von zwei einander gegenüberliegenden Seiten her gespeist wird (Fig. 2).

Von der in die Hydrozyklone durch die Löcher 3 hindurch eingeführten Fasersuspension scheiden sich in normaler Weise die Rejekte ab, die in gemeinsame Rejektrohre 7 entfernt werden, wo die Spitzen der Hydrozyklone so eingesenkt-sind, dass durch die Rejektöffnungen keine Luft in die Hydrozyklone hineingesaugt werden kann. Das von der Fasersuspension abgeschiedene Akzept seinerseits wird aus jedem Hydrozyklon durch das Loch U hindurch in die Akzeptkammern 8 herausgeführt, welche die Akzepte der Fig. 1 gemäss in grössere Sammelrohre 9 für die Akzepte an den Seiten der Hydrozyklonapparatur leiten.

In Fig. 2 sind die Bauweise und die Wirkungsweise der Akzeptteile der Hydrozyklone eingehend dargestellt. Die mit ihren Akzeptenden gegeneinander aufgestellten Hydrozyklone 1 sind mit ihren Flanschen 10 an der Innenfläche des Zylindermantels 2 befestigt. Die Hydrozyklone sind am vorteilhaftesten von dem in der finnischen Patentanmeldung Nr. 753027 angegebenen Typ, wobei der Hydrozyklon am Akzeptende einen Deckel 11 hat, in dem sich Speisekanäle 12 zum Zuführen der Suspension in den Hydrozyklon hinein befinden. Die Akzeptrohre 13 sind mit ihren Akzeptenden gegeneinader eingebaut. An der Vereinigungsstelle der Akzeptrohre 13 sind an deren Mantel radiale elliptisch geformte Rohre 14 angeschlossen, welche die Innenteile der Akzeptrohre 13 mit den Akzeptkanälen 8 verbinden,

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die durch Trennwände 1b von den Speisekanälen 5 getrennt sind. Auf der Höhe der Mittellinie der Rohre 14 ist an dem Innenmantel des Akzeptrohrs 13 der Fig. 3 gemäss eine runde Scheibe 16 befestigt.

Wenn aus den Speisekanälen 5 das Speisegut durch die Löcher 3 hindurch durch den Zylinermantel 2 zugeführt wird, füllt sich der Ringraura, oder die Speisekammer, 17 zwischen den Akzeptrohren 13 und dem Zylindermantel 2 und das Speisegut verteilt sich auf beide Hydrozyklone 1 durch die Speisekanäle 12. In den Hydrozyklonen 1 teilt sich das Speisegut in üblicher Weise in Rejekte und Akzepte, wobei die letzteren in die Akzeptrohre 5-3 gelangen. Die Kreisscheib 16 hat die Aufgabe, den Zusammenstoss der Akzepte zu verhindern und das Akzept aus beiden Hydrozyklonen in die Austrittsrohre 14 zu verteilen, in die die Akzepte durch die Spalte zwischen den Rändern ' der Kreisscheibe 16 und den Mündungsöffnungen der Rohre 14 hindurch Zutritt haben (Fig. 2). Aus den Rohren 14 ergiessen sich die Akzepte durch die öffnungen 4 im Zylindermantel 2 in die Akzeptkanäle 8, die durch Trennwände 15 von den Speisekanälen 5 getrennt sind. Aus den Akzeptkanälen 8, die an ihrem dem Speiserohr 6 zugewandten Ende verschlossen sind (Fig. 1), werden die Akzepte in ausserhalb der Hydrozyklone liegenden Sammlerrohren 9 gesammelt.

In Fig. 4 ist eine erfindungsgemässe Hydrozyklonapparatur in einem Behälter untergebracht, dessen Seitenwände 21 und Enden 22 sowie die Trennwände 23 und 24 den Behälter in voneinander getrennte Kammern 25, 26 und 27 aufteilen. Die Hydrozyklonapparatur setzt sich der vorigen Ausführungsform gemäss aus zwei identischen Hydrozyklonen zusammen, die mitJUiren Akzeptenden gegeneinanderstossend aufgestellt sind.

Der Hydrozyklon hat ein ironisches Sortiererrohr 28, an dessen Ende mit grösserer Weite an dem dort befindlichen Flansch 29 das Akzeptrohr 30 befestigt ist. Das Akzeptrohr 30 setzt sich zusammen aus einem in das Sortiererrohr 28 hineingehenden, hauptsächlich zylindrisch geformten Teil, der am vorteilhaftesten der in der finnischen Patentanmeldung Nr. 761359 dargestellten Art ist.

Das Akzeptrohr 30 hat einen Zylinderteil 31 mit grösserer Weite, der tangentiale Speisekanäle 33 der in der finnischen Patentanmeldung Nr. 753027 angegebenen Art enthält, die in den Kammern 26 beginnen. An Platten 33, die an der Innenfläche des Akzeptrohrs 30 beider Hydrozyklone befestigt sind, sind l^eisscheiben 35 angebracht

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(Fig. 5), die gegeneinander liegen und deren Ebene zur Längsachse der Hydrozyklone senkrecht steht.

Im Flansch 29 des in Fig. 4 unteren Hydrozyklons sind öffnungen vorgesehen (Fig. 6). Am Flansch 29 und an der Trennwand 24 ist der Zylinderteil 37 befestigt, der gleichen Durchmesser wie der. Zylinderteil 31 des Akzeptrohrs 30 hat und dessen unterer Rand sich in die Kammer 27 hinein erstreckt, so dass die Innenräume der Akzeptrohre 30 durch die öffnungen 36 mit der Kammer 2 2 in Verbindung stehen.

Die konischen Sortiererrohre 28 der Hydrozyklone sind an ihren Rejektenden in hauptsächlich zylindrisch geformte Behälter 38 eingeschlossen, in deren Mänteln öffnungen 3 9 vorgesehen sind, durch welche sich die Rejekte in die Kammern 25 ergiessen. Es ist vorteilhaft, die Enden UO der Behälter 38 durchsichtig zu gestalten, damit man die Bewegung der Rejekte beobachten kann. Ferner kann man die Enden UO mit Ventilen versehen, durch welche hindurch man die Rejektöffnungen bei deren Verstopfung z.B. mittels eines Wasserstrahls säubern kann.

Die Behälter 38 und die Zylinderteile 31 haben gleichen Durchmesser, so dass man im Bedarfsfall die HydroZyklonapparatur aus dem Behälter herausnehmen und eine neue Einheit einbauen kann. Zu diesem Zweck sind die Zylinderteile 38 und 31 an den Durchstossstellen der Wandungen 22, 23 und 24 mittels Packungen 41 aus Gummi oder aus sonstigem geeigneten Material abgedichtet.

In der Hydrozyklonanlage gemäss Fig. 4 wird die zu reinigende Fasersuspension in die Speisegutkammer 26 im Zentralteil des Behälters eingeführt, der also für beide Hydrozyklone gemeinsam ist. Die Fasersuspension gelangt in die Speisekanäle 33, aus denen sie sich in Form eines Spiralstrahls in der in der finnischen Patentanmeldung Nr. 753027 angegebenen Weise in das Sortiererrohr 28 :;■ ergiesst, wo die Verunreinigungen sich in normaler Weise als Rejekte abscheiden, die durch die Löcher 39 .in den Mänteln der Rejektbehälter 3 8 hindurch in die Rejektkammern 2 5 hinein entfernt werden. Das im Sortiererrohr 2 8 abgeschiedene Akzept ergiesst sich als Wirbel in die Akzeptrohre 30 hinein, wobei die Kreisscheiben 3S in diesen den Zusammenstoss der Akzepte verhindern. Sobald die aus den Akzeptrohren 30 kommenden Wirbel auf die als Befestigungen der Kreisscheiben 35 dienenden Vertikalplatten 34 treffen, haben die

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dem Innenumfang der Akzeptrohre 30 entlang folgenden Wirbelbewe- _ gungen ein Ende und die Akzeptströmungen beruhigen sich, wonach sich die Akzepte durch die Spalte zwischen den RSndern der Kreisplatte 35 und den Zylindermänteln 31 hindut»ch:.in die für beide Hydrozyklone gemeinsame Akzeptkammer 27 ergiessen.

Die Erfindung ist nicht auf die von den Zeichnungen dargezeigten Ausführungsformen eingeschränkt, sondern man kann sie im Rahmen der Patentansprüche modifizieren.

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   Hydrozyklonvorrichtung, bestehend aus zwei identischen Hydrozyklonen (1), bei denen die Akzeptenden ihrer Akzeptrohre (1 3, 30) gegeneinander gerichtet sind, so dass die Längsachsen der Hydrozyklone untereinander fluchten, und die eine gemeinsame Speisekammer (17,26) und eine gemeinsame Akzeptkammer (8,27) haben, in der sich das aus den Hydrozyklonen anlaufende vereinigte Akzept ansammelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Akzeptenden der Akzeptrohre/der Hydrozyklone miteinander verbunden sind und dass die Akzepte in Verbindungskanäle (14,36) geleitet sind, in denen sich die Akzepte vereinigen und die mit der Akzeptkammer (8,27) in Verbindung stehen.
2. 2. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vereinigungsstelle der Akzeptrohre (13,30) an deren Innenmantel eine Platte (16,35) befestigt ist, welche das Zusammenstossen der Akzepte verhindert, dabei aber die Akzepte sich durch den Spalt zwischen den Rändern der Platte und der Innenfläche der Akzeptrohre hindurch in die Verbindungskanäle (14,36) ergiessen lässt.
3. 3. Vorrichtung gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskanäle aus an der Vereinigungsstelle der Akzeptrohre (30) deren Mantel durchstossenden radialen Rohren (14) bestehen, die durch den Zylindermantel (2) hindurchgeleitet sind, welcher zusammen mit dem Aussenmantel def·»Akzeptrohre (13) einen Ringraum (17) ergibt, der als gemeinsame Speisekammer der Hydrozyklone dient.
4. 4. Vorrichtung gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskanäle öffnungen (36) sind, die sich in einem zur Achse der Hydrozyklone senkrechten Ringflansch (29) befinden, der zwischen der Aussenflache des Akzeptrohrs des einen Hydrozyklon? und der Innenfläche des erweiterten Zylinderteils (31) des Akzeptrohrs des gegenüberliegenden Hydrozyklons angebracht ist.

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   ORIGINAL INSPEd