DE2831086A1

DE2831086A1 - Hydrozyklonseparator

Info

Publication number: DE2831086A1
Application number: DE19782831086
Authority: DE
Inventors: Rune Helmer Frykult
Original assignee: Celleco AB
Current assignee: Celleco AB
Priority date: 1977-07-18
Filing date: 1978-07-14
Publication date: 1979-02-08
Also published as: NO147704B; CA1083085A; FR2397882B1; NO147704C; GB2000991B; SE406713B; AT361285B; GB2000991A; FR2397882A1; ATA521578A; DE2831086C2; IT1097019B; FI63528B; JPS6136988B2; FI63528C; US4175036A; IT7825565A0; JPS5421669A; FI782251A; SE7708270L

Description

Hydrozyklonseparator

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hydrozyklonseparator zur Aufteilung von Mischungen in zwei Fraktionen, mit einer Trennkammer, die teilweise aus einem kreiszylindrischen Teil mit mindestens einem tangentialen Einlaß für die einströmende Mischung und einem zentral angeordneten ersten Auslaß für die eine Fraktion, und teilweise aus einem konischen Teil besteht, welcher zu einem zweiten Auslaß für die andere Fraktion führt, und mit mindestens einer Führungsschiene in dei;> kreiszylindrischen Teil der Trennkammer.

Hydrozyklonseparatoren haben verschiedene Verwendungen, insbesondere in der Celluloseindustrie zur Reinigung von Cellulosefasersuspensionen. Die Verunreinigungen bestehen im wesentlichen aus Sand, Teilen der Rinde und unvollständig aufgeschlossenen Fasern, der sogenannten Schabe (shive). Man bemüht sich in den Hydrozyklonseparatoren einerseits die Fasern und andererseits die Verunreinigungen so effizient wie möglich voneinander zu trennen, was bedeutet, daß so große Teile wie möglich von

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den Fasern, die in den Hydrozyklonseparator eingegeben worden sind, denselben in einem Strom, dem sogenannten "Accept" durch den zentralen ersten Auslaß verlassen sollen, wobei so große Teile wie möglich von den Verunreinigungen in einem Strom, dem sogenannten "Reject" durch den anderen Auslaß ausgetragen werden sollen. Der Grad der Verunreinigung ausgedrückt in Prozenten wird hiermit wie folgt definiert.

χ 100 wobei

A = zugeführte Menge an Verunreinigungen B = Menge an Verunreinigungen im Accept

Es hat sich gezeigt, daß der Gehalt von Schabe (shive) in der Pulpensuspension besonders große Schwierigkeiten mit sich bringt wenn es darum geht, einen hohen Reinigungseffekt zu erzielen. Dies hat dazu geführt, daß es notwendig war, einen verhältnismäßig großen Teil der Fasern mit der Reject-Strömung austreten zu lassen, um einen ausreichend niedrigen Gehalt an Schabe in der Accept-Strömung zu erzielen. Trotz dieser Umstände hat es sich als schwierig oder unmöglich erwiesen, den gewünschten Reinigungseffekt zu erzielen.

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In der Hydrozyklontechnik hat man deshalb lange versucht, Hydrozyklonseparatoren mit besseren Reinigungseffekten zu bauen. Verschiedene Arten von Führungsschienen in der Trennkammer sind beispielsweise getestet worden. Bisher haben diese Führungsschienen jedoch nur eine begrenzte Wirkung oder sogar einen nachteiligen Effekt mit sich gebracht. Dies ist beispielsweise der Fall bei Schabe in der Faserpulpe bei Führungsschienen, die in dem kreiszylindrischen Teil in einer solchen Weise angeordnet sind, daß sie der tangential einfließenden Strömung nur eine axiale Bewegungskomponente erteilen, die in Richtung auf den konischen Teil der Trennkammer gerichtet ist.

Nach der vorliegenden Erfindung wird das Problem, einen höheren Reinigungseffekt insbesondere bei Schabe in der Faserpulpe bei einem Hydrozyklonseparator der eingangs erwähnten Art zu erzielen, dadurch gelöst, daß die Führungsschiene von der Wandung der Trennkammer ausgehend sich auf dem Umfang längs der Wandung mindestens zu der öffnung des Einlasses in die Trennkammer erstreckt, wobei die Führungsschiene im wesentlichen einfach gekrümmt und in einer derartigen Weise geneigt angeordnet ist, daß dem durch den Einlaß eintretende Mischungsstrom teilweise eine radial einwärts gerichtete Bewegungskomponente und teilweise eine axial gerichtete Bewegungskomponente

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in Richtung auf den konischen Teil der Trennkammer erteilt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die axiale Länge der Führungsschiene an der Öffnung des Einlasses wenigstens so lang wie die der genannten Öffnung.

Es sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen die Führungsschiene sich abwärts zu dem konischen Teil der Trennkammer erstreckt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der kreiszylindrische Teil der Trennkammer verhältnismäßig kurz ist.

Die Erfindung wird im nachfolgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben. In diesen zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Hydrozyklonseparator nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt längs Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 bis 6 Schnitte längs Linien III-III, VI-VI, V-V bzw. VI-VI in Fig. 2.

Der Hydrozyklonseparator der Fig. 1 umfaßt eine Trennkammer

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mit einem kreiszylindrischen Teil 1 und einem konischen Teil 2, einen tangentialen Einlaß 3, einen zentralen Auslaß 4 und einen Auslaß 5 an der Spitze des konischen Teiles. In der Fig. 2 bezeichnet 6 die Wandung des kreiszylindrischen Teiles der Trennkammer, während 3¹ ein zweiter tangentialer Einlaß mit einer öffnung 8 ist, wobei 7 und 7¹ zwei Führungsschienen sind. In der Fig. 3 ist ein Teil der Trennkammer gezeigt, wo keine Führungsschiene vorgesehen ist. Die Fig. 4 bis 6 zeigen Teile 7a, 7b und 7c der Führungsschiene 7, während die öffnung des Einlasses 3 mit 8 bezeichnet ist.

Die Öffnung 8 des Einlasses 3 ist hier mit einem ovalen Querschnitt gezeigt. Sie kann jedoch einen beliebigen Querschnitt haben, beispielsweise Trapezform, war ^! ■ Vorteile in Bezug auf die Vermeidung von Kavitation und Ausbildung von Ablagerungen mit sich bringt.

Wie dargestellt kann die Führungsschiene 7 eine ebene Fläche sein, die einfach gekrümmt und von der Wandung 6 der Trennkammer ausgehend nach einwärts zu der Symmetrieachse des Hydrozyklonseparators hin geneigt angeordnet ist. Die Führungssschiene 7 erstreckt sich in der gezeigten Ausführungsform entlang des Umfanges zu der Stelle, wo der Einlaß 3 in die Trennkammer mündet.

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Die Erfindung ist anwendbar auf Hydrozyklonseparatoren mit einer beliebigen Anzahl von tangentialen Einlassen, jedoch ist die Verwendung von nicht mehr als vier Einlassen im allgemeinen vorteilhaft»

Das folgende Beispiel soll die Verbesserung des Reinigungseffektes bei der Reinigung von Faserpulpe von Schabe zeigen, die mit Führungsschienen in Hydrozyklonseparatoren nach der Erfindung erreicht werden können.

Es wurden Tests ausgeführt mit der Reinigung von 0,6 Gew.% Faserpulpesuspension/ die 2 % Schabe enthielt im Verhältnis zu dem Fasergewicht. In den Versuchen wurden konventionelle Hydrozyklonseparatoren und solche mit Führungsschienen nach der Erfindung verwendet. Die Kapazität, d.h. das Volumen der dem Hydrozyklonseparator pro Zeiteinheit zugeführten Pulpensuspension war identisch bei Versuchen, die bei dem gleichen Druckgefälle über den Hydrozyklonseparator durchgeführt wurden. Der Reinigungseffekt für Schabe, d.h. £ wurde bestimmt.

Druck (in Metern Wassersäule) 10 m 15 m 20 m

konventioneller ,

Hydrozyklonseparator .£, = 61 % £.= 72 % £= ^{80 %} erfindungsgemäßger ι , t Hydrozyklonseparator 2= 72 % £,= 80 % L= 85 %

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Es ist offensichtlich, daß der Reinigungseffekt um 5 bis 11 % absolut verbessert wurde. Indirekt ist auch ersichtlich, daß das Druckgefälle verringert werden kann, wenn der Reinigungseffekt auf dem gleichen Niveau gehalten wird, was bedeutet, daß die Pumpwirkung verringert werden kann. Dies ist ein wichtiger Vorteil angesichts der ständig ansteigenden Energiekosten.

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Leerseite

Claims

BERLIN 33 8MÜNCHEN80

Auguela-Vikloria-Straae 65 _n niicpui/C SI DADTMCD PienzenauantraB« 2

Pat.-Anw. Di. Ing. Ruechke LT. KUOOMrVt Oi rftKNNCK Pat.-Anw. Dipl.-lng.

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τ_βΙβ(οη: oao /1 a a« S B E R L I N - M O N C H E N ^Telefon: ^m ' 98 72

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Quadratur Berlin Quadratur München

TELEX: 183786 München, den 13. Juli 1978 TELEX: 522767

C 1174

AB CELLECO, Fack, S-100 52 Stockholm

Patentansprüche

1 λ Hydrozyklonseparator zur Aufteilung von Mischungen in zwei Fraktionen, mit einer Trennkammer, die teilweise aus einem kreiszylindrischen Teil mit mindestens einem tangentialen Einlaß für die einströmende Mischung und einem zentral angeordneten ersten Auslaß für die eine Fraktion, und teilweise aus einem konischen Teil besteht, welcher zu einem zweiten Auslaß für die andere Fraktion führt, und mit mindestens einer Führungsschiene in dem kreiszylindrischen Teil der Trennkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (7) von der Wandung (6) der Trennkammer ausgehend sich auf dem Umfang längs der Wandung mindestens zu der öffnung (8) des Einlasses (3) in die Trennkammer erstreckt, wobei die Führungsschiene (7) im wesentlichen einfach gekrümmt und in einer derartigen Weise

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geneigt angeordnet ist, daß dem durch den Einlaß (3) eintretende Mischungsstrom teilweise eine radial einwärts gerichtete Bewegungskomponente und teilweise eine axial gerichtete Bewegungskomponente in Richtung auf den konischen Teil (2) der Trennkammer erteilt wird.
2. Hydrozyklonseparator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Führungsschiene (7) an der Öffnung (8) mindestens so groß ist wie die der öffnung (8).

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