DE3832986A1

DE3832986A1 - Papierstoffreiniger

Info

Publication number: DE3832986A1
Application number: DE19883832986
Authority: DE
Inventors: Paul-Wilhelm Dipl Ing Sepke
Original assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH; Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1990-04-12
Also published as: WO1990003223A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Papierstoffreiniger der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art.

Papierstoffreiniger dieser Art dienen dazu, Teile, die spezifisch schwerer sind als die sie umgebende wäßrige Suspension, mit Hilfe der Zentrifugalkraft auszuscheiden. Es ist bei zyklonartigen Abscheidern bekannt, daß die durch die Fliehkraft bereits an die Wand des Abscheideraumes geführten abzuscheidenden Teilchen von der Durchflußströmung wieder erfaßt und aufgewirbelt werden. Ein unbehindertes Abscheiden der an der Zyklonwand bereits befindlichen Teilchen ist somit nicht gewährleistet, wodurch die Abscheidewirkung verringert wird. Mit diesem Nachteil sind auch die zyklonartigen Stoffreiniger, die in der Papierindustrie bei der Stoffaufbereitung verwendet werden, belastet.

Durch einen Artikel aus den "VDI-Nachrichten", Nr. 48 vom 30.11.84, Seite 16, ist bekannt geworden, daß es beim Abscheiden von Flüssigkeiten aus einem Gasstrom vorteilhaft ist, die Wand des Abscheideraumes nicht rotationssymmetrisch sondern eckig, z.B. zu einem Sechskant- oder Quadrat-Querschnitt zu formen. In den Ecken sollen sich die Flüssigkeitstropfen fangen und abwärts abfließen.

Beim Abscheiden von Feststoffpartikeln hat sich diese für Flüssigkeitsteilchen vorgesehene Bauart des Abscheideraumes des Zyklons nicht bewährt, denn die Feststoffteilchen tendieren zum Anbacken in den Sammelräumen, bleiben dort hängen, was die freie Abfuhr der Teilchen nach unten durch Verstopfungen verhindert.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Papierstoffreiniger vorzuschlagen, bei dem eine gegenüber dem bisherigen Stand der Technik bessere Abscheidewirkung erzielt werden soll.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß an einem Papierstoffreiniger der anfangs beschriebenen Art durch Maßnahmen, die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegeben sind, erfüllt.

Die Unteransprüche zeigen einige besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Im weiteren werden der Erfindungsgegenstand und die mit ihm erzielbaren Vorteile näher beschrieben und erklärt. Die Beschreibung bezieht sich auf eine Zeichnung, in welcher zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel in einem horizontalen Querschnitt durch den konischen Bereich eines Abscheideraumes und

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt zur Fig. 1.

Ein Papierstoffreiniger zyklonartiger Bau- und Arbeitsweise hat einen Abscheideraum 1, der von einem zu der vertikalen Achse des Abscheideraumes rotationssymmetrischen Mantel 2 begrenzt ist. In den Raum 1 mündet auf bekannte Weise ein Einlaßkanal (nicht gezeichnet) für eine mit Feststoffteilchen beladene wäßrige Stoffsuspension ein.

Die Stoffsuspension durchfließt beim Betrieb den Abscheideraum 1 in einer Durchflußströmung im wesentlichen rotationssymmetrisch zu der vertikalen Achse des Raumes 1 bei Bildung einer annähernd rotationssymmetrischen Wirbelsenke. Dabei kommt es zum Abscheiden spezifisch schwerer Feststoffteilchen, die durch die Fliehkräfte in Richtung zu der Innenseite 3 des Mantels 2 transportiert werden und an der Wand entlang nach unten absinken. Die von spezifisch schweren Feststoffteilchen weitgehend befreite Stoffsuspension wird durch die Mitte des Abscheideraumes 1 nach oben abgeleitet.

An der Innenseite 3, bzw. im Mantel 2 sind bezüglich der Durchflußströmung Toträume 4 ausgebildet, die beim Betrieb von der rotationssymmetrischen Durchflußströmung nicht erfaßt werden. Die Toträume dienen beim Betrieb zur Aufnahme der in sie durch die Fliehkräfte eingetragenen abzuscheidenden Feststoffteilchen, welche, da die Toträume von der rotationssymmetrischen Durchflußströmung in dem Abscheideraum 1 nicht erfaßt werden, unbehindert, d.h. ohne erneut von der Durchflußströmung aufgewirbelt zu werden, nach unten durch die Toträume 4 fließen, wo sie auf bekannte Weise mittels einer (nicht gezeichneten) Abfuhrleitung aufgenommen und abgeführt werden. Zusätzlich kann der Effekt auftreten, daß durch die Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit in den Toträumen eine Druckerhöhung stattfindet (Bernoulli-Gesetz), wodurch vorteilhaft die Ableitung der darin befindlichen Feststoffteilchen unterstützt werden kann.

Wie es besonders anschaulich in Fig. 1 zu sehen ist, sind die Toträume 4 als Nuten an der Innenseite 3, bzw. im Mantel 2 ausgeführt. Sie verlaufen hier parallel zu der Erzeugenden des Mantels 2 bzw. der Innenseite 3 und sind in zueinander regelmäßigen Abständen angeordnet. Gegebenenfalls kann auch eine zur Erzeugenden der Innenseite 3 geneigte Anordnung zur Unterstützung der Abwärtsbewegung der Feststoffteilchen von Vorteil sein. In dem konischen Bereich der Innenseite 3 des Abscheideraumes 1, der in Fig. 1 und 2 jeweils gezeigt ist und üblicherweise auf einen zylindrischen oberen Teil anschließt, verjüngen sich die Nuten 4 in Richtung nach unten. In dem oberen zylindrischen Teil des Abscheideraumes haben die Nuten 4 eine sich nicht ändernde Breite über die ganze Länge des oberen Teiles in vertikaler Richtung.

Um ein schwieriges Fräsen solcher Nuten 4 in den Mantel 2 zu vermeiden, können die Nuten 4 zwischen Stegen 5 gebildet werden. Diese Stege sind aus Stäben viereckigen Profils gebildet und an der Innenseite 3 befestigt. Eine z.B. Schweißnaht zur Befestigung der Stäbe zu der Innenseite 3 ist in Fig. 2 angedeutet und mit 6 bezeichnet. Das Querschnittsprofil der die Stege bildenden Stäbe 5 ist hier in dem konischen Bereich des Abscheideraumes 1 so gestaltet, daß sich eine Verjüngung der Nuten 4, in Richtung nach unten ergibt.

Die Ausführung der Nuten 4 hängt von der anzuwendenden Durchflußströmung der in dem Abscheideraum 1 zu reinigenden Stoffsuspension ab. Einerseits darf die Nutbreite nicht zu schmal gewählt werden, damit keine Verstopfungen durch Agglomerationen der Feststoffteilchen in den Räumen der Nuten auftreten können, die einen unbehinderten Abfluß der Feststoffteilchen durch die Nuten nach unten beeinträchtigen würden. Andererseits darf die Nutbreite nicht zu groß sein, damit die Nut von der Durchflußströmung nicht ausgespült wird. Im unteren konischen Bereich des Abscheideraumes können die Nuten auch zusammenlaufen.

Die Nuttiefe richtet sich vorwiegend nach konstruktiven Gesichtspunkten des Papierstoffreinigers und seiner Auslegung bezüglich des zu verarbeitenden Durchsatzes unter Berücksichtigung der Beschaffenheit der zu reinigenden Stoffsuspension.

Es ist auch ohne weiteres vorstellbar, daß es vorteilhaft sein kann, nicht alle Toträume in gleichen Dimensionen auszuführen, wenn beispielsweise mit anfallenden Feststoffteilchen von stark unterschiedlicher Größe oder Dichte zu rechnen ist, für die jeweils eine bestimmte Totraumgröße optimal ist.

Die Erfindung zeigt den Weg zur Verbesserung auch von bereits bestehenden hydrozyklonartigen Vorrichtungen. Sie ist anwendbar an den Dickstoffreinigern zur Abscheidung von Schwerteilchen im Stoffdichtebereich bei ca. 3-6% atro oder an den Cleanern zur Sortierung im Bereich von ca. 1% atro.

Claims

1. Papierstoffreiniger von zyklonartiger Bau- und Abeitsweise mit einem Abscheideraum (1), der von einem zu seiner vertikalen Achse rotationssymmetrischen Mantel (2) begrenzt ist und zum Abscheiden von spezifisch schweren Feststoffteilchen aus einer wäßrigen Stoffsuspension ausgebildet ist, die beim Betrieb mit einer rotationssymmetrischen Durchflußströmung der Suspension durch Fliehkräfte zu der Innenseite (3) des Mantels (2) transportiert werden und an ihr entlang durch Schwerkraft nach unten absinken, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite (3) bezüglich der Durchflußströmung Toträume (4) ausgebildet sind, welche zum Abscheideraum geöffnet sind, eine überwiegend längliche Form haben und beim Betrieb zur Aufnahme der zugetragenen Feststoffteilchen und zu deren Ableitung nach unten dienen.

2. Papierstoffreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Toträume parallel zu der Erzeugenden der Innenseite (3) verlaufen.

3. Papierstoffreiniger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Toträume (4) in regelmäßigen Abständen am Umfang der Innenseite (3) vorhanden sind.

4. Papierstoffreiniger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Toträume im unteren Abschnitt eines konischen Bereichs der Innenseite (3) zusammengeführt ist.

5. Papierstoffreiniger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Toträume (4) als Nuten an der Innenseite (3) des Mantels (2) ausgebildet sind.

6. Papierstoffreiniger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (4) in einem konischen Bereich der Innenseite (3) in Richtung nach unten sich verjüngend ausgeführt sind.

7. Papierstoffreiniger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (4) zwischen Stegen (5) gebildet sind, die als parallel zu der Erzeugenden der Innenseite (3) verlaufende Stäbe ausgeführt und an der Innenseite (3) befestigt sind.

8. Papierstoffreiniger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverlauf der die Stege bildenden Stäbe (5) in einem konischen Bereich der Innenseite (3) so gewählt ist, daß die Nuten (4) in Richtung nach unten sich verjüngen.

9. Papierstoffreiniger nach Anspruch 4 und 7 oder 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der die Stege bildenden Stäbe (5) unterschiedlich ist.