DE3119663C2

DE3119663C2 - Hydrozyklon

Info

Publication number: DE3119663C2
Application number: DE3119663A
Authority: DE
Inventors: Jouni Dipl.-Ing. 57170 Savonlinna Matula; Pentti Dipl.-Ing. 57130 Savonlinna Vikiö
Original assignee: Enso Gutzeit Oy
Current assignee: Stora Enso Oyj
Priority date: 1980-06-02
Filing date: 1981-05-16
Publication date: 1984-01-05
Also published as: CA1126216A; US4358369A; SE442482B; DE3119663A1; ES8203240A1; FI60579B; ES502626A0; FR2483260A1; SE8103385L; JPS5712846A; FI60579C; JPS5919745B2; BR8103444A; FR2483260B1

Abstract

Ein Hydrozyklon zum Teilen eines Substanzgemisches in eine Akzeptfraktion sowie eine Schmutzstoffe enthaltende Ausschußfraktion. Der Hydrozyklon umfaßt eine Trennkammer, die zum Teil aus einem Zylinderteil (1) besteht, der mit mindestens einem tangentialen Speiseanschluß (2) für das Substanzgemisch sowie mit einem koaxialen Ausgangsrohr (3) für die Akzeptfraktion ausgestattet ist, und zum Teil aus einem in der Fortsetzung des Zylinderteils (1) liegenden Sortierkonus (4), der an seiner Spitze eine Austrittöffnung (5) aufweist. Im Mantel des Sortierkonus (4) ist mindestens eine, über einen Teil oder die gesamte Länge desselben sich erstreckende Schwächung (6) vorgesehen, wobei im Falle einer wesentlichen Verringerung der Wandstärke des Sortierkonus von der ursprünglichen Wandstärke infolge der von der Ausschußfraktion bewirkten Reibung in der Schwächung (6) eine Perforation eintritt, wobei der durch diese austretende Leckfluß in einer außerhalb des Hydrozyklons befindlichen geschlossenen Kammer (8) aufgefangen wird, die durch Befestigen einer Hohlleiste (7) mit geschlossenen Enden an den Seiten der Schwächung (6) gebildet worden ist.

Description

gekennzeichnet durch

d) mindestens einen, sich zumindest über einen Teil der Länge des Sortierkonus (4) erstreckende Schwär hung (6) mit verminderter Wandstärke, sowie

e) eine, die geschlossene Kammer (8) bildende, die Schwächung (6) überdeckende Hohlleiste (7) mit geschlossenen Enden.

2. Hydrozyklon gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwächung (6) eine zu einer Seitenlinie des Außenmantels des Sortierkonus (4) parallele Rille oder abgeschnittene Partie umfaßt

3. Hydrozyklon gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeich--.it daß die Rille eine V- oder eine U-Rille ist

■ 4. Hydrozyklon gemäß Ai Druch2, dadurch η gekennzeichnet daß die abgeschnittene Partie segmentförmig ist

5. Hydrozyklon gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeschnittene Partie zusätzlich eine V- oder U-RiIIe aufweist

6. Hydrozyklon gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die abgeschnittene Partie •sichelförmigen Querschnitt hat

7. Hydrozyklon gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die abgeschnittene Partie eine 4S V- oder eine U-Rille ist

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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hydrozyklon zum Trennen eines Substanzgemisches in eine leichte und eine schwere Fraktion, gemäß dem ■Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Man verwendet Hydrozyklone allgemein in Zellstoff- und Papierfabriken zum Reinigen der Fasersuspensionen von Schmutzstoffen wie z. B. Sand, Rinden- und Aststücke, Metallteilchen. Die Fasersuspension, die man reinigen will, wird unter Druck in den Hydrozyklon eingeführt in dessen konvergierendem Sortierkonus ihr eine schnelle Rotationsbewegung aufgezwungen wird, die eine Fliehkraft zum Trennen der Bestandteile mit verschiedenen spezifischen Gewichten in der Fasersuspension voneinander, erzeugt Beim Fortschreiten des Fasersuspension-Wirbels zu der Spitze des Sortierkonus hin werden die Substanzen mit höherem spezifischen Gewicht z.B. Sand, gegen die Wandung des Sortierkonus geschleudert und die Sandteilchen bewegen sich auf Spiralbahnen, die den Wandungen entlang kreisen, auf die Austrittöffnung mit verhältnismäßig geringem Durchmesser an der Spitze des Sortierkonus

Lt der Nähe der Austrittöffnung, wo die Sandteilchen eine nahezu kreisförmige Bahn beschreiben, d. fa. in einer fast genau zur Achse des Hydrozyklons senkrecht stehenden Ebene kreisen, und wo die Rotationsbewegung eine hohe Geschwindigkeit hat ergeben sich erfahrungsgemäß insbesondere bei Hydrozyklonen, die aus Kunststoff hergestellt sind, Rillen in den Wardungen des Sortierkonus infolge der auftretenden Reibung. In manchen Fällen haben die Rillen solche Tiefe erreicht daß der Spitzenteil des Sortierkonus gänzlich abgeschnitten wurde. Die Folge ist daß sich die im Hydrozyklon befindliche Fasersuspension frei in die Umgebung ausgießt Indem beispielsweise die einer Papiermaschine vorgeschaltete Hydrozyklonanlage eine große Zahl von separaten Zyklonen umfassen kann, die sämtlich fortdauernd einwandfrei in dsr Reinigung der zur Papiermaschine geleiteten Fasersuspension arbeiten müssen, bedingt der unerwartete Bruch irgendeines Hydrozyklons im schlimmsten Fall Stillsetzung der Papiermaschine, mit der Folge von Produktionseinbuße. Außerdem kann der Austritt der heißen Fasersuspension in die Umgebung ein Unfallrisiko für das Bedienungspersonal bedeuten.

Um bezüglich der genannten Nachteile Abhilfe zu schaffen, ist es gemäß der deutschen Grfenlegungsschrift 29 03 036 bekannt, einen Hydrozyklon mit einem Außenmantel zu versehen, der den Sortierkonus umgibt Alsdann verbleibt zwischen dem Sortierkonus und dem Außenmantel ein geschlossener Raum, in den das im Hydrozyklon befindliche Substanzgemisch austreten kann, wenn der Sortierkonus durchbrochen ist In dem Zwischenraum ist ein Glied vorgesehen, welches über den Eintritt eines Durchbruchs Bericht erstattet

Im oben genannten Hydrozyklon läßt sich der Ausfluß aus einem abgeschnittenen Sortierkonus in die Umgebung verhindern. Indem man den Außenmantel aus einem transparenten Material fertigt, kann man ferner den Verschleißgrad des Sortierkonus visuell beaufsichtigen, der also in der Form von kreisförmigen Rillen an der Innenfläche des Konus zutage tritt Da in jeder zur Achse des Sortierkonus senkrechten Ebene die auf die Schmutzpartikel einwirkende Fliehkraft konstant ist (Umfangsgeschwindigkeit und Umlaufradius sind konstant), hat die Verschleißrille eine konstante Tiefe über die gesamte Umfanglänge, und der Verschleiß ist gleichmäßig. Dies hat wiederum zur Folge, daß der Sortbrkonus mit einem Mal glatt abgeschnitten wird und eine große Menge von Fasersuspension in den Zwischenraum austritt Dies hat einen nachteiligen Einfluß auf das Reinigungsvermögen des Hydrozyklons, in dem sich u. a. die Druckverhältnisse verändern. Außerdem stellt sich der betreffende Hydrozyklon teuer in der Herstellung, da ein separater zweiter Mantel um den Sortierkonus herum benötigt wird.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Hydrozyklon der eingangs genannten Art, den Leckfluß bei einsetzender Perforation des Sortierkonus zu vermindern und frühzeitig zu entdecken.

Diese Aufgabe wird bei einem Hydrozyklon der oben genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Hydrozyklons

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sind in den übrigen Patentansprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung wird nachstehend eingehend mit Hilfe einer Zeichnung beschrieben, worin

Fig. 1 den Längsschnitt durch den Hydrozyklon gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt,

F i g. 2 den Querschnitt in der Blickrichtung der Linie II-II in F i g. 2 zeigt und

Fig.3 bis 5 den Querschnitt wie in Fig.2 von weiteren Ausführungsformen der Erfindung zeigen.

Der F i g. 1 gemäß besteht die Trennkammer des Hydrozyklons zuri Teil aus einem Zylinderteil 1, mit einer tangentialen Einspeiseleitung 2 versehen, duroh den das zu reinigende Substanzgemisch unter Druck in den Hydrozyklon eingeführt wird. In den Z_ linderteil 1 hinein ragt das koaxial am Deckel des Zylinrferteils befestigte Austragsrohr 3 für die leicht«* FraK.ii. ■- -¹Se sich vom Substanzgemisch trennt

Den zweiten Teil der Trennkammer bilde* ~>, in der Fortsetzung zuin Zylinderteil 1 liegende ^ ,. .iinconus 4, der an seiner Spitze eine Austragsöffo, -.,μ. 5 für die vom Substanzgemisch während der ^TVi,be5bewegung abgeschiedene Ausschußfraktion aufwt: -'

Wie in F i g. 1 gezeigt, besitzt der Außenmantel des Sortierkonus 4 eine über seine gesamte Länge laufende -Schwächung' 6, an deren Seiten eine Hohlleist^ 7 befestigt ist, wobei sich über die Schwächung 6 eine geschlossene Kammer 8 bildet.

Wie in den F i g. 2 bis 6 gezeigt, kann die Schwächung 6 die Form einer Rille oder eines Abschnitts haben. Wenn die Schwächung durch eine Rille dargestellt wird, kommt am passendsten eine V- oder U-RiIIe gemäß Fig.2 bzw. 3 in Frage. In den in Fig.4, 5 und 6 wiedergegebenen Ausführungsformen wird die Schwächung durch Abschneiden eines Teils gebildet, der entweder die Form eines Segments oder einer Sichel

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30 (Fig.6) haben kann. Wie aus Fig.5 ersichtlich, kann man eine Schwächung mit der Form eines Segmentabschnhts zusätzlich mit einer Rille versehen. Es versteht sich, daß auch die in Fig.6 gezeigte sichelförmige Schwächung mit einer V- oder U-RiIIe versehen werden kann. Ferner kann die Rille die Form einer mit geringer Steigung den Sortierkonus 4 umkreisenden Spirale haben — die Hauptsache ist, daß sie sich über die gesamte Länge des Sortierkonus erstreckt

Die Wandstärke des Sortierkonus 4 bei der Schwächung 6 ist vorzugsweise 0,6 bis 0,4mal die Normalstärke der Wandung.

Wenn die Hohlleiste 7 aus transparentem Material besteht, kann man den Verschleiß des Sortierkonus 4 bei der Schwächung 6 visuell verfolgen, und dann wird im Fall einer Perforation in der Schwächung 6 von dort ein geringer Leckfluß in die Kammer 8 hinein erfolgen.

Man kann auch die Hohlleiste 7 mit einer Öffnung 9 versehen, wobei dann die Hohlleiste 7 nicht aus transparentem Material bestehen muß. rjenn davon unabhängig, an welcher Stelle die Schwächung 6 eine Perforation erleidet, füllt sich die Kammer 8 verhältnismäßig rasch mit Suspension, und ein LeckJ!'.3 durch die Öffnung 9 in die Umgebung kann stattfinden. Sobald sich ein solcher Leckfluß zeigt, kann man die Öffnung 9 beispielsweise mit einem Schraubstopfen verschließen, wobei die Druckverhältnisse innerhalb des Hydrozyklons wiederhergestellt werden und keine Störungen im Reinigungsvermögen des Zyklons eintreten.

Zum automptischen Wahrnehmen des Leckflusses kann man in der Öffnung 9 einen Druckgeber oder eine Vorrichtung einbauen, die die elektrische Leitfähigkeit mißt wobei der davon ausgehende Impuls das Ereignis des Leckflusses meldet

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydrozyklon zum Trennen eines Substanzgemisches in eine leichte und eine schwere Fraktion mit

a) einem oberen Zylinderteil (1) mit mindestens einer tangentialen Einspeiseleitung (2) für das Substanzgemisch sowie mit einem koaxialen, nach oben gerichteten Austragsrohr (3) für die leichte Fraktion,

b) einem sich an den Zylinderteil (1) nach unten anschließenden, zu seiner unteren Austragsöffnung (5) für die schwere Fraktion hin sich verjüngenden Sortierkonus (4), und

c) einer den Sortierkonus (4) zumindest teilweise umgebenden geschlossenen Kammer(8),