DE69127373T2

DE69127373T2 - Hydrozyklonanlage

Info

Publication number: DE69127373T2
Application number: DE69127373T
Authority: DE
Inventors: Roine S-17564 Jaerfaella Andersson; Lars-Goeran S-147 52 Tumba Rundqvist
Original assignee: Celleco Hedemora AB
Current assignee: GL&V Management Hungary Kft
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1991-11-26
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: FI103768B1; SE9003746L; DE69127373D1; CA2096438A1; CA2096438C; JPH06502799A; FI932378A0; WO1992009371A1; SE503593C2; ATE157026T1; FI103768B; US5337899A; SE9003746D0; EP0558593A1; FI932378A; EP0558593B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydrozyklonanlage, die eine große Anzahl von Hydrozyklonen umfaßt, die in Gruppen angeordnet sind, wobei jede Gruppe von Hydrozyklonen in einem Stück gefertigt ist und jeder Hydrozyklon eine verlängerte Trennkammer mit zwei gegenüberliegenden Enden aufweist, sowie mindestens einen Einlaß für ein zu trennendes Flüssigkeitsgemisch, einen Auslaß für die leichte Fraktion für eine abgetrennte leichte Fraktion an einem Ende der Trennkammer und einen Auslaß für die schwere Fraktion für eine erzeugte schwere Fraktion am anderen Ende der Trennkammer. Eine Innenwand, eine Zwischenwand und eine Außenwand sind vorgesehen, wobei die Wände einen zylindrischen Raum für die schwere Fraktion bilden, der mit dem Auslaß für die schwere Fraktion verbunden ist, einen ringförmigen Einlaßraum, der sich konzentrisch um den Raum für die schwere Fraktion herum erstreckt und mit den Einlässen der Hydrozklonen verbunden ist, und einen ringförmigen Raum für die leichte Fraktion, der sich konzentrisch um den Einlaßraum herum erstreckt und mit den Auslässen für die leichte Fraktion verbunden ist. Jeder Hydrozyklon erstreckt sich im wesentlichen radial in den ringförmigen Raum hinein.
Aus der US-PS 4 190 523 ist eine Hydrozyklonanlage dieser Art bekannt, in der jede Gruppe von Hydrozyklonen eine Scheibe bildet, die eine Reihe von radial ausgerichteten Hydrozyklonen besitzt, wobei die scheibenförmigen Gruppen von Hydrozyklonen übereinander angeordnet sind. Diese bekannte Anlage ist nicht praktisch zur Verwendung bei Anwendungen, die relativ lange Hydrozyklonen erfordern, da die Scheiben zu groß und schwer sein wurden. Bei der Reinigung von Faserpulpesuspensionen mit der bekannten Anlage würden zum Beispiel die erforderlichen langen Hydrozyklonen zu Scheiben führen, die einen Durchmesser haben, der mindestens zwei Meter überschreitet. Solche großen Scheiben wären schwierig aus dem Scheibenstapel zu entfernen, um sie zu warten und individuelle Hydrozyklonen zu reparieren.
Die US-PS 2 956 679, die in der US-PS 4 190 523 als Stand der Technik angesehen wird, bezieht sich auf eine radiale Multihydrozyklonanlage, in der individuelle Hydrozyklonen innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind. Die US-PS 2 959 679 sieht auch die Bildung einer Scheibe vor, die eine Anzahl von radial ausgerichteten Hydrozy klonen umfaßt.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Hydrozyklonanlage dieser Art bereitzustellen, die kompakt ist, die geeignet ist für relativ lange Hydrozyklonen und die eine leichte Wartung der individuellen Hydrozyklonen erlaubt.
Dieses Ziel wird erreicht durch eine Hydrozyklonanlage der eingangs beschriebenen Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß jede Gruppe aus drei Hydrozyklonen besteht, und daß die Gruppen von Hydrozyklonen um einen zylindrischen Raum für die schwere Fraktion herum in Umfangsrichtung des letzteren verteilt sind und daß sie im Einlaßraum voneinander beabstandet sind, um das Fließen eines Flüssigkeitsgemisches zwischen benachbarten Gruppen von Hydrozyklonen zu erlauben.
Vorzugsweise ist jede Gruppe von Hydrozyklonen lösbar mit den Seitenwänden verbunden, und jede Gruppe ist erreichbar und entfernbar durch eine Öffnung in der Außenwand, die normalerweise durch eine Abdeckung geschlossen ist.
Jeder Hydrozyklon ist geeignet mit einer zylindrischen Kammer ausgeführt, die mit dem Einlaß und dem Auslaß für die leichte Fraktion verbunden ist, und mit einer verjungten Kammer, die direkt mit dem Auslaß für die schwere Fraktion verbunden ist, wobei sich die zylindrischen Kammern in jeder Gruppe von Hydrozyklonen parallel zueinander erstrecken, während die Mittelachsen der verjüngten Kammern der Gruppe in Richtung der Scheitelpunkte der verjungten Kammern zusammenlaufen. Auf diese Weise können die Hydrozyklonen jeder Gruppe von Hydrozyklonen näher zueinander angeordnet werden.
In jedem Hydrozyklon bilden die Mittelachse der zylindrischen Kammer und die Mittelachse der verjüngten Kammer in geeigneter Weise miteinander einen Winkel, sodaß die Wände der Kammern bei einem axialen Schnitt durch den Hydrozyklon mit einer geraden Linie zusamenfallen.
Im folgenden wird die Erfindung eingehender erläutert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen
Fig. 1 schematisch eine Ansicht eines Teilabschnittes einer Hydrozyklonanlage nach der Erfindung zeigt,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1 und
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.
Die in den Figuren dargestellte Hydrozyklonanlage umfaßt eine Anzahl von verlängerten Hydrozyklonen 1, die in Gruppen zu drei Hydrozyklonen angeordnet sind. Jeder Hydrozyklon 1 besitzt eine Trennkammer, die aus einer zylindrischen Kammer 2 und einer verjüngten Kammer 5 besteht. Die zylindrische Kammer 2 besitzt einen peripheren Einlaß 3 für ein zu trennendes Flüssigkeitsgemisch und einen Auslaß 4 für die leichte Fraktion für eine erzeugte leichte Fraktion. Die verjungte Kammer 5 besitzt am Scheitelpunkt der verjungten Kammer 5 einen Auslaß 6 für die schwere Fraktion für eine erzeugte schwere Fraktion. Drei zylindrische senkrechte Wände, eine innere Wand 7, eine äußere Wand 8 und eine Zwischenwand 9, sind konzentrisch zueinander angeordnet und definieren im Inneren der Innenwand 7 einen zylindrischen Raum 10 für die schwere Fraktion, einen ringförmigen Einlaßraum 11 zwischen der Innenwand 7 und der Zwischenwand 8 und einen ringförmigen Raum 12 für die leichte Fraktion zwischen der Zwischenwand 9 und der Außenwand 8. Die Wände 7-9 sind mit Bodenwänden 13-15 versehen, die ein Auslaßelement 16 für die schwere Fraktion besitzen sowie ein Auslaßelement 17 für die leichte Fraktion und ein Einlaßelement 18 für das zu trennende Flüssigkeitsgemisch.
Die Gruppen von Hydrozyklonen erstrecken sich im wesentlichen radial in den ringförmigen Einlaßraum 11 und sind gleichmäßig auf verschiedenen Ebenen entlang den zylindrischen Wänden 7-9 um den zylindrischen Raum 10 für die schwere Fraktion herum verteilt. Der Einlaß 3, der Auslaß 6 für die schwere Fraktion und der Auslaß 4 für die leichte Fraktion der Hydrozyklonen sind jeweils mit dem Einlaßraum 11, dem Raum für die schwere Fraktion 10 und dem Raum 12 für die leichte Fraktion verbunden. Jede Gruppe von Hydrozyklonen ist in einem Stück gefertigt (Fig. 3 und 4), das durch ein in der Außenwand 8 vor dem Stück angeordnetes Loch von der Hydrozyklonanlage lösbar ist. Das Loch ist normalerweise durch einen Deckel 19 verschlossen.
In jeder Gruppe von Hydrozyklonen 1 erstrecken sich die zylindrischen Kammern 2 parallel zueinander, während die Mittelachsen der verjüngten Kammern 5 in Richtung der Scheitelpunkte der verjüngten Kammern 5 zusammenlaufen. In jedem Hydrozyklon 1 bilden die Mittelachse der zylindrischen Kammer 2 und die Mittelachse der verjüngten Kammer 5 miteinander einen Winkel α, sodaß die Wände der Kammern 2, 5 bei einem axialen Schnitt durch den Hydrozyklon 1 mit einer geraden Linie 20 zusammenfallen (Fig. 4).
Während des Betriebs wird das zu trennende Flüssigkeitsgemisch durch das Einlaßelement 18 in den Einlaßraum 11 gepumpt. Im Einlaßraum 11 fließt das Flüssigkeitsgemisch bei relativ geringem Durchflußwiderstand zwischen den Gruppen von Hydrozyklonen zu den individuellen Hydrozyklonen 1 und tritt in diese durch die Einlässe 3 ein. In den Hydrozyklonen 1 wird das Flüssigkeitsgemisch in eine leichte Fraktion und in eine schwere Fraktion getrennt, die durch den Auslaß 6 für die schwere Fraktion fließt und im Raum 10 für die schwere Fraktion gesammelt wird, aus dem die schwere Fraktion durch das Auslaßelement 16 aus der Hydrozyklonanlage ausströmt. Die leichte Fraktion fließt durch den Auslaß 4 für die leichte Fraktion und wird im Raum 12 für die leichte Fraktion gesammelt, aus dem sie durch das Auslaßelement 17 aus der Hydrozyklonanlage ausströmt.

Claims

1. Hydrozyklonanlage, umfassend

eine Vielzahl von Hydrozyklonen (1), die in Gruppen angeordnet sind, wobei jede Gruppe von Hydrozyklonen in einem Stück gefertigt ist und jedes Hydrozyklon

eine verlängerte Trennkammer (2,5) mit zwei gegenüberliegenden Enden aufweist, sowie

mindestens einen Einlaß (3) für ein zu trennendes Flüssigkeitsgemisch,

einen Auslaß (4) für die leichte Fraktion für eine abgetrennte leichte Fraktion an einem Ende der Trennkammer,

einen Auslaß (6) für die schwere Fraktion für eine abgetrennte schwere Fraktion am anderen Ende der Trennkammer,

eine Innenwand (7), eine Zwischenwand (9) und eine Außenwand (8), wobei die Wände einen zylindrischen Raum (10) für die schwere Fraktion bilden, der mit dem Auslaß (6) für die schwere Fraktion in Verbindung steht,

einen ringförmigen Einlaßraum (11), der sich konzentrisch um den Raum (10) für die schwere Fraktion herum erstreckt und mit den Einlässen (3) der Hydrozklonen verbunden ist, und

einen ringförmigen Raum (12) für die leichte Fraktion, der sich konzentrisch um den Einlaßraum (11) herum erstreckt und mit den Auslässen für die leichte Fraktion in Verbindung steht, wobei sich jeder Hydrozyklon im wesentlichen radial in den ringförmigen Raum hinein erstreckt,

dadurch gekennzeichnet, daß

jede Gruppe aus drei Hydrozyklonen besteht und

die Gruppen von Hydrozyklonen um den zylindrischen Raum (10) für die schwere Fraktion in Richtung von dessen Umfang herum verteilt sind und im ringförmigen Einlaßraum (11) einen Abstand voneinander haben, damit das Flüssigkeitsgemisch zwischen benachbarten Gruppen von Hydrozyklonen fließen kann.

2. Hydrozyklonanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe von Hydrozyklonen (1) lösbar mit den Wänden (7-9) verbunden ist und jede Gruppe zugänglich und entfernbar ist durch eine Öffnung in der Außenwand (8), die normalerweise durch eine Abdeckung verschlossen ist.

3. Hydrozyklonanlage nach Anspruch 1 oder 2, in der jede Trennkammer eine zylindrische Kammer (2) umfaßt, die in direkter Verbindung mit dem Einlaß (3) und dem Auslaß (4) für die leichte Fraktion steht, und eine verjüngte Kammer (5), die in direkter Verbindung mit dem Auslaß (6) für die schwere Fraktion steht, dadurch gekennzeichnet, daß sich in jeder Gruppe von Hydrozyklonen (1) die zylindrischen Kammern (2) parallel zueinander erstrecken, wobei die Mittelachsen der verjüngten Kammern (5) in Richtung der Scheitelpunkte der verjüngten Kammern (5) zusammenlaufen.

4. Hydrozyklonanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse der zylindrischen Kammer (2) und die Mittelachse der verjüngten Kammer (5) in jedem Hydrozyklon (1) miteinander einen Winkel (α) bilden, so daß die Wände der Kammern bei einem axialen Schnitt durch den Hydrozyklon mit einer geraden Linie (20) zusammenfallen.