DE754339C - Method and device for removing heavy particles under the action of centrifugal force from a suspension, in particular of cellulose, paper stock and the like. like - Google Patents
Method and device for removing heavy particles under the action of centrifugal force from a suspension, in particular of cellulose, paper stock and the like. likeInfo
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- DE754339C DE754339C DEF83838D DEF0083838D DE754339C DE 754339 C DE754339 C DE 754339C DE F83838 D DEF83838 D DE F83838D DE F0083838 D DEF0083838 D DE F0083838D DE 754339 C DE754339 C DE 754339C
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- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
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Description
Erteilt auf Grund der VO. vom 12. 5.1943'- RGBL II S. 150Issued on the basis of the VO. dated May 12, 1943 - RGBL II p. 150
AUSGEGEBEN AM 25. OKTOBER 1951ISSUED OCTOBER 25, 1951
REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE
PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING
KLASSE 55tf GRUPPE 4CLASS 55tf GROUP 4
F 83838F 83838
Nachträglich gedruckt durch das Deutsche Patentamt in MünchenSubsequently printed by the German Patent Office in Munich
(§ 20 des Ersten Gesetzes zur Änderung und Überleitung von Vorschriften auf dem Gebiet des gewerblichen Rechtsschutzes vom 8. Juli 1949)(Section 20 of the First Act on the Amendment and Transition of Regulations in the field of industrial property protection from July 8, 1949)
Horace Freeman, Cap de la Madeleine, Quebec, KanadaHorace Freeman, Cap de la Madeleine, Quebec, Canada
ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor
Horace Freeman, Cap de1 la Madeleine, Quebec, KanadaHorace Freeman, Cap de 1 la Madeleine, Quebec, Canada
Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von schweren Teilchen unter Fliehkraftwirkung aus einer Aufschwemmung, insbesondereMethod and apparatus for removing heavy particles under the effect of centrifugal force from a suspension, in particular
von Zellstoff, Papierstoff u. dgl.of cellulose, paper pulp, etc.
Patentiert im Deutschen Reich vom 21. Oktober 1937 an Patenterteilung bekanntgemacht am 31. August 1944Patented in the German Reich on October 21, 1937, patent granted on August 31, 1944
Die Priorität der Anmeldung in den V. St. v. Amerika vom 19. November 1936 und 24. August 1937The priority of registration in the V. St. v. America November 19, 1936 and August 24, 1937
ist in Anspruch genommenis used
Die Erfindung bezieht sich auf das Entfernen von schweren Teilchen unter Fliehkraftwirkung
aus einer Aufschwemmung, insbesondere von Zellstoff, Papierstoff "ti. dgl.
Es ist bereits bekannt, Teilchen aus unreinen Gasen dadurch abzuscheiden, daß
solche unreinen Gase in tangential» Richtung in einen länglichen röhrenförmigen "Behälter
mit eingeschnürtem oder durch Einbauten ίο verengtem unterem Auslaß unter Druck eingeführt
werden. Dadurch wird ein äußerer, sich abwärts bewegender Wirbel gebildet, der einen abgelenkten, sich aufwärts bewegenden
Wirbel einschließt. Infolge der Fliehkraftwirkung werden Teilchen leicht nach dem
äußeren Umfang des äußeren Wirbels hin abgeschieden und werden an dem unteren Ende des äußeren Wirbels entfernt, während
die gereinigten Gase vom oberen Ende des inneren Wirbels abfließen. Eine derartigeThe invention relates to the removal of heavy particles under the action of centrifugal force from a suspension, in particular of cellulose, paper pulp, etc.
It is already known to separate particles from impure gases by introducing such impure gases in a tangential "direction" into an elongated tubular "container with a constricted or internally restricted lower outlet under pressure. This creates an outer, downward-moving vortex , which includes a deflected, upwardly moving vortex. Due to the effect of centrifugal force, particles are easily deposited towards the outer periphery of the outer vortex and are removed at the lower end of the outer vortex, while the purified gases flow away from the upper end of the inner vortex such
Vorrichtung ist jedoch nicht geeignet für die Entfernung von Flüssigkeitsteilchen, die schwer aus der Flüssigkeit auszuscheiden sind, da die praktisch möglichen Wirbeldrehgeschwindigkeiten nicht zur Erzeugung von Fliehkräften genügen, wie sie für eine wirksame Bewegung der Teilchen entgegen dem Widerstand der Flüssigkeit erforderlich sind; daher wurden viele Teilchen noch in dem sich ίο aufwärts bewegenden inneren Wirbel zurückbleiben. Außerdem würden die nicht eingeschnürten Wirbel, wenn sie aus Schmutzteilchen enthaltender Flüssigkeit gebildet sind, den Boden mit einer derartig starken Reiig bungswirkung angreifen, daß sie den Boden rasch abnutzen würden, wenn die Geschwindigkeiten der Wirbel zur Erzeugung \vesentlicher Fliehkräfte genügen würden.However, the device is not suitable for the removal of liquid particles that are difficult to remove from the liquid because of the vortex rotation speeds that are practically possible not sufficient to generate centrifugal forces, as they are for an effective movement of the particles against Resistance of the fluid are required; therefore, many particles were still in it ίο lagging upward moving internal vertebrae. Besides, they would not be constricted When formed from liquid containing debris, they whirl the ground with such a powerful force exercise effect that they would quickly wear out the ground if the speeds the vortex would be sufficient to generate essential centrifugal forces.
Es ist ferner bekannt, Teilchen dadurch aus Flüssigkeiten abzuscheiden, daß die Flüssigkeit durch eine tangential gerichtete Düse in eine Kammer von solcher Form eingespritzt wird, daß die Flüssigkeit sich unter Bildung eines umfangreichen, abwärts fließenden Wirbels ausdehnt. Die größeren Teilchen werden durch Fliehkraftwirkung nach dem Umfang der Kammer hin gedrängt, während einige der kleineren Teilchen sich unter der Schwerkraftwirkung in der Richtung nach dem Boden hin absetzen. Die teilweise gereinigte Flüssigkeit wird von der Mitte der Kammer für weitere Absetzungsbehandlung abgesaugt. Die Erfindung hat die Aufgabe, ein einfaches Verfahren zu schaffen, durch das hohe Wirbelgeschwindigkeiten und entsprechend große Fliehkräfte erzeugt werden, so daß Teilchen bis zu jedem gewünschten Feinheitsgrad wirksam aus einer Flüssigkeit in einem einzigen Arbeitsvorgang entfernt werden können.It is also known to separate particles from liquids in that the liquid injected through a tangentially directed nozzle into a chamber of such shape will cause the fluid to move, forming a large, downward-flowing vortex expands. The larger particles are forced to the periphery of the chamber by centrifugal force, while some the smaller particles move under the action of gravity in the direction after Lower the floor. The partially purified liquid is from the center of the chamber Aspirated for further deposition treatment. The invention has the task of providing a simple To create a process by which high vortex speeds and correspondingly large centrifugal forces are generated, so that Particles to any desired degree of fineness effectively from one liquid in one can be removed in a single operation.
Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß ein äußerer, sich abwärts bewegender Flüssigkeitswirbel mit einer nicht wesentlich größeren Querschnittsfläche als der eingeführte Flüssigkeitsstrom und einer Länge vom mehrfachen Wert seines Durchmessers gebildet, die gereinigte Flüssigkeit wird als ein sich aufwärts bewegender, innerer Wirbel innerhalb des abwärts gerichteten Wirbels zurückgeführt, wobei Abtrennung von Teilchen unter Fliehkraftwirkung nach den Umfangen der Wirbel hin verursacht wird. Der abwärts fließende Wirbel wird zwischen den Wirbelenden eingeschnürt, und dadurch wird auch der innere Flüssigkeitswirbel eingeengt, während er durch die Einschnürung des abwärts gerichteten Wirbels aufwärts fließt, wobei die Umdrehungsgeschwindigkeiten der Wirbel und die entsprechenden Fliehkraft-Wirkungen auf die Teilchen örtlich vergrößert werden. Der äußere, sich abwärts bewegende Flüssigkeitswirbel kann sich nach der Einschnürung wieder ausdehnen, wobei die Abtrennung von Teilchen nach dem Umfang des sich abwärts bewegenden äußeren Wirbels hin verstärkt wird und Teilchen, die nach dem äußeren Umfang des sich aufwärts bewegenden inneren Wirbels hin geschleudert worden sind, auf den sich abwärts bewegenden äußeren Wirbel übertragen werden. Die durch die Fliehkraftwirkung abgetrennten Teilchen werden vom unteren Ende des äußeren Flüssigkeitswirbels in einen ruhenden Flüssigkeitskörper übergeführt, und die gereinigte Flüssigkeit wird von der Spitze des inneren Flüssigkeitswirbels abgeleitet. Bei der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung, die aus einem röhrenförmigen Behälter mit einer Einführungsöffnung zum Einführen des Flüssigkeitsstromes in tangentialer Richtung am oberen Ende des Behälters zur Erzeugung einer Wirbelbewegung der Flüssigkeit besteht, hat erfindungsgemäß der röhrenförmige Behälter langgestreckte Form und solche Abmessungen, daß ein äußerer, sich abwärts bewegender Flüssigkeitswirbel mit einer nicht wesentlich größeren Ouerschnittsfläche als der eingeführte Flüssigkeitsstrom und einer Länge vom mehrfachen Wert seines Durchmessers go unter Bildung eines sich aufwärts bewegenden inneren Flüssigkeitswirbels in dem äußeren Wirbel entsteht, und es ist eine Teilungswand mit einer mittleren öffnung quer in dem röhrenförmigen Behälter so angeordnet, daß durch die öffnung die Flüssigkeitswirbel zwischen ihren Enden eingeschnürt werden, während der äußere, sich abwärts bewegende Flüssigkeitswirbel sich nach der Einschnürung wieder ausdehnen kann. Das untere Ende des röhrenförmigen Behälters ist mit einem eine ruhende Flüssigkeit enthaltenden Gefäß verbunden, in das die abgeschiedenen schweren Teilchen eintreten, während am oberen Ende des röhrenförmigen Behälters ein Auslaß angeordnet ist, durch den die gereinigte Flüssigkeit von der Spitze des inneren Flüssigkeitswirbels abgeführt wird.For this purpose, according to the invention, an outer, downward-moving one is used Fluid vortices with a cross-sectional area not significantly larger than that introduced Liquid flow and a length of several times its diameter, the purified liquid is called an upward moving internal vortex within the downward vortex recycled, whereby separation of particles under the effect of centrifugal force according to the circumference the vortex is caused. The downward flowing eddy is constricted between the eddy ends, and thereby becomes also the inner vortex of fluid is constricted while it is constricting the downward direction directed eddy flows upwards, whereby the rotational speeds of the eddy and the corresponding centrifugal force effects on the particles are locally enlarged. The outer, downwardly moving fluid vortex can break down after the constriction again expanding, the separation of particles according to the circumference of the downward moving outer vortex towards is amplified and particles moving towards the outer circumference of the moving upward inner vortex are thrown towards the downward moving outer vortex are transferred. the Particles separated by the effect of centrifugal force are removed from the lower end of the outer Fluid vortex transferred into a static body of liquid, and the purified Fluid is drained from the tip of the internal fluid vortex. In the device for carrying out the method according to the invention consisting of a tubular container with an insertion opening for introducing the liquid flow in the tangential direction at the upper end of the container to generate a According to the invention, the tubular container has a vortex movement of the liquid elongated shape and dimensions such that an outer, descending Fluid vortices with a cross-sectional area not significantly larger than the one introduced Liquid flow and a length of several times its diameter go with the formation of an upwardly moving inner vortex of fluid in the outer vortex, and it is a Partition wall with a central opening transversely in the tubular container see above arranged that the fluid vortex between its ends through the opening constricted while the outer, downwardly moving fluid vortex can expand again after the constriction. The lower end of the tubular The container is connected to a vessel containing a stationary liquid into which the deposited heavy particles enter while at the top of the tubular Container is arranged an outlet through which the purified liquid from the tip of the internal fluid vortex is discharged.
Durch passende Bemessung der Vorrichtung und der Anfangsgeschwindigkeit zur Einführung der Flüssigkeit können außerordentlich hohe Fliehkräfte in dem inneren und dem äußeren Wirbel in der Einschnürungszone erzeugt werden; diese Fliehkräfte wirken auf die Teilchen in der Flüssigkeit ein und bewirken deren rasche und wirksame Abscheidung. Die Teilchen werden in dem Bereich der Einschnürung aus dem inneren Wirbel ausgestoßen und in den umgebenden, sich rasch abwärts bewegenden Wirbel geschleudert, wobei sie unterhalb der Ein-By properly dimensioning the device and the initial speed for Introduction of the liquid can create extremely high centrifugal forces in the interior and the external vortex are generated in the constriction zone; these centrifugal forces act on the particles in the liquid, causing them to be rapid and effective Deposition. The particles are in the area of the constriction from the inside Vortex expelled and thrown into the surrounding, rapidly descending vortex, where they are below the
schnürung eingeschlossen •gehalten und daran gehindert werden, mit der erzielten behandelten Flüssigkeit auszufließen.lacing included • kept and prevented from being treated with the achieved Liquid to flow out.
Dk Erfindung ist besonders geeignet zur Abscheidung von Verunreinigungen aus Suspensionen von zur Papierherstellung benutzten Stoffen oder anderen Faserstoffen in Wasser. Solche Verunreinigungen können - z. B. zermahlene, aus knorrigen HolzstäbenThe invention is particularly suitable for separating impurities from suspensions of materials used for paper production or other fibrous materials in water. Such impurities can - e.g. B. ground, made of gnarled wooden sticks
ίο entstandene Teilchen o. dgl. enthalten. Andere nur wenig schwieriger zu entfernende Verunreinigungen können z. B. aus dem von den Zellstoffmühlen herrührenden feinen Grieß oder auch aus Sand, Schlamm, Schürf, Sägemehl, festen Zellstoffklumpen. Pech, Harz o. dgl. bestehen. Die zur Papierfabrikation dienende Zellstoffmasse enthält zuweilen auch Porzellanerde, wobei eine Entfernung der letzteren mit den Verunreinigungen vermieden werden soll. Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Entfernung von Verunreinigungen aus solchen Porzellanerde enthaltenden Suspensionen, insbesondere aus Zellstoffmasse; die Gefahr der Entfernung der erwünschten feinen Porzellanerde wird vermieden, während gleichzeitig zu große Teilchen der Porzellanerde, die ebenso störend sein würden wie Verunreinigungen, ohne weiteres entfernt werden. Desgleichen läßt sich die Erfindung zur Reinigung oder Sortierung einer großen Anzahl von Massen verwenden, welche den Porzellanerde enthaltenden Suspensionen ähnlich sind. ■ίο produced particles or the like. Other Impurities that are only slightly more difficult to remove can, for. B. from the Pulp mills from fine grits or from sand, mud, scrap, sawdust, solid lumps of pulp. Pitch, resin or the like exist. The pulp used for paper manufacture sometimes also contains China clay, avoiding removal of the latter with the impurities shall be. The invention is particularly suitable for removing contaminants from such china clay containing suspensions, in particular from cellulose pulp; the risk of removing the desired fine china clay is avoided, while at the same time particles that are too large the china clay, which would be just as annoying as impurities, can be easily removed. Likewise leaves use the invention for cleaning or sorting a large number of masses, which are similar to the suspensions containing china clay. ■
Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnungen beispielsweise erläutert.The invention is explained below with reference to the drawings, for example.
Fig. ι ist ein senkrechter Schnitt, teilweise in Ansicht, durch eine Ausführungsform der neuen Vorrichtung,Fig. Ι is a vertical section, partially in view, through an embodiment of the new device,
Fig. 2 ein vergrößerter senkrechter Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1, woraus insbesondere die Wirbelbildung in der zu behandelnden Flüssigkeitsmasse ersichtlich ist,FIG. 2 is an enlarged vertical section through part of the device according to FIG. 1, from which in particular the formation of eddies in the mass of liquid to be treated can be seen is,
Fig. 3 eine Draufsicht auf mehrere, eine Einheit bildende Vorrichtungen nach Fig. 1 und 2,FIG. 3 shows a plan view of a plurality of devices according to FIG. 1 which form a unit and 2,
Fig. 4 ein senkrechter Schnitt durch einen Teil einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung. Fig. 4 is a vertical section through part of another embodiment of the device.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 enthält ein Kopfstück 10, das z.B. aus einem Einlaß 11 und einem konischen Auslaß 14 besteht. Der Einlaß 11 mündet dabei tangential in einen etwa spiralförmig verlaufenden Ringraum 12, der den konischen Auslaß 13 umgibt. Letzterer kann aus einem trompetenförmigen oder konischen Rohrstück bestehen, das gleichachsig mit dem Kopfstück verläuft und sich mit seinem unteren, verjüngten Ende 14 wesentlich weiter nach unten erstreckt als die öffnung des Einlasses 11. The device according to FIG. 1 contains a head piece 10 which consists, for example, of an inlet 11 and a conical outlet 14. The inlet 11 opens tangentially into an approximately spiral-shaped annular space 12 which surrounds the conical outlet 13. The latter can consist of a trumpet-shaped or conical tube piece which runs coaxially with the head piece and extends with its lower, tapered end 14 significantly further downwards than the opening of the inlet 11.
Der Hauptteil der Vorrichtung nach Fig. i besteht aus einer oberen zylindrischen Kammer 15 und einer ähnlichen unteren Kammer 16, welch letztere in ihrer Form aber auch von der der oberen Kammer abweichen kann. Zwischen den beiden Kammern 15 und 16 ist in Richtung quer zu diesen eine gelochte Scheibe 17 eingelegt, die vorzugsweise aus einer Gummiplatte oder einem anderen biegsamen Stoff besteht. Die Scheibe 17 kann die punktiert angedeutete flache Form haben oder auch ungefähr konisch gestaltet sein, wie in vollen Linien dargestellt ist. Der Deutlichkeit halber ist die konische Form der Scheibe 17 in Fig. 1 etwas übertrieben konisch dargestellt. Bei einer flachen Scheibe 17 besteht diese vorzugsweise, wie bereits angedeutet, aus einem biegsamen "Stoff, der unter den nachstehend erwähnten Druckverhältnissen konische Form annimmt. Die passende Größe des Loches 18 in der Scheibe 17 läßt sich durch den Versuch finden und kann im allgemeinen so gewählt werden, daß der Durchmesser des Loches etwas kleiner ist als der Durchmesser des sich verengenden Auslasses \ 14 und ungefähr 3/e des Durchmessers der Kammer 15 beträgt.The main part of the device according to FIG. I consists of an upper cylindrical chamber 15 and a similar lower chamber 16, the shape of which can differ from that of the upper chamber. Between the two chambers 15 and 16 , a perforated disc 17 is inserted in the direction transverse to these, which preferably consists of a rubber plate or some other flexible material. The disk 17 can have the flat shape indicated by dotted lines or it can also have an approximately conical shape, as shown in solid lines. For the sake of clarity, the conical shape of the disk 17 in FIG. 1 is shown somewhat exaggeratedly conical. In the case of a flat disk 17, this preferably consists, as already indicated, of a flexible material which assumes a conical shape under the pressure conditions mentioned below be chosen so that the diameter of the hole is slightly smaller than the diameter of the narrowing outlet \ 14 and about 3 / e of the diameter of the chamber 15 is.
Die Scheibe 17 kann auch aus verhältnismäßig starrem Stoff, z.B. aus Blech, bestehen; · indessen wurde festgestellt, daß bei Behandlung einer Flüssigkeit mit viel Sand oder Grieß eine Blechscheibe sich sehr stark abnutzt, während eine Scheibe aus Gummi oder anderem nachgiebigem Stoff der schleifenden Wirkung des in der zu behandelnden Masse enthaltenen Sandes o. dgl. viel länger widerstehen kann, ohne eine merkliche Abnutzung zu zeigen. Bei einer Scheibe 17 aus Gummi o. dgl. ergibt sich der weitere Vorteil, daß sich die konische Form bzw. der Durchhang der Scheibe unter dem durch die nachstehend beschriebene Wirbelbildung in der Flüssigkeit erzeugten Druck von selbst einstellt.The disc 17 can also consist of a relatively rigid material, for example sheet metal; · however, it has been found that when a liquid is treated with a lot of sand or Semolina a sheet metal disc wears very heavily, while a disc made of rubber or other resilient substance of the abrasive effect of the mass to be treated contained sand or the like. Can withstand much longer without noticeable wear to show. In the case of a disk 17 made of rubber or the like, there is the further advantage that the conical shape or the sag of the disc is below that by the following described vortex formation in the liquid adjusts pressure generated by itself.
Hierdurch wird ferner erreicht, daß die richtige Abwärtsbewegung und Abtrennung der Verunreinigungen aus der Flüssigkeit in der Gegend der Scheibe zustande kommt und die Verunreinigungen unterhalb der Scheibe gesammelt werden und ihre Rückkehr nach dem Auslaß 14 verhindert wird.This also ensures that the correct downward movement and separation the impurities from the liquid in the area of the disc comes about and the impurities are collected underneath the disc and their return after the outlet 14 is prevented.
Am unteren Ende der Kammer 16 kann eine weitere gelochte Scheibe oder Zwischenwand 19 vorgesehen werden, die ebenso wie die Scheibe 17, aber nicht notwendigerweise, aus Gummi oder ähnlichem biegsamem Stoff bestehen kann. Das mittlere Loch 20 in der Scheibe 19 kann im allgemeinen kleiner sein als das Loch 18 in der Scheibe 17. Ferner ist die Scheibe 19 vorzugsweise noch mit einem oder mehreren kleineren Löchern 21 an einer Stelle zwischen der Wand der Kam-At the lower end of the chamber 16, a further perforated disc or partition 19 can be provided, which like the disc 17, but not necessarily, can consist of rubber or similar flexible material. The middle hole 20 in the disk 19 can generally be smaller than the hole 18 in the disk 17. Furthermore, the disk 19 is preferably also provided with one or more smaller holes 21 at a point between the wall of the chamber.
nier i6 und der Mittellinie der letzteren versehen, wobei die Löcher 21 vorzugsweise näher an der Kammerwand als an ihrer Mittellinie liegen können.nier i6 and the midline of the latter provided, the holes 21 preferably closer to the chamber wall than to its center line can lie.
Unterhalb der Scheibe 19 schließt sich an die Kammer 16 eine weitere kleinere Kammer 22 an, die sich vorzugsweise kegelförmig nach unten zu verjüngt, aber nicht notwendigerweise diese Form zu haben braucht. Die verschiedenen erwähnten Kammern können, wie Fig. ι zeigt, miteinander und mit dem Kopfstück 10 durch Flansche vereinigt werden, wobei die Verbindung der Flansche durch Schraubenbolzen oder auf andere passende Weise hergestellt wird.Below the disk 19, the chamber 16 is followed by another smaller chamber 22, which preferably tapers conically downwards, but not necessarily needs to have this shape. The various chambers mentioned can, as Fig. Ι shows, with each other and with the head piece 10 are united by flanges, the connection of the flanges being through Bolts or other suitable means.
Das untere Ende der konischen Kammer 22 kann über ein normalerweise geöffnetes Ventil 23 mit einem Abflußrohr 24 für die Verunreinigungen verbunden werden, wobei ein Teil des Abflußrohres aus durchsichtigem Stoff bestehen kann, um ein Fenster zu schaffen, durch welches die aus der behandelten Flüssigkeit abgeschiedenen, in einer ruhenden Flüssigkeit sich absetzenden Veras unreinigungen .beobachtet werden können. Das untere Ende des Abflußrohres 24 kann in einen zur Aufnahme der Verunreinigungen dienenden Behälter 25 münden, der aus Metall oder Glas bestehen kann. Der Behälter 25 wird mit reinem Wasser o. dgl. gefüllt und beim normalen Betrieb geschlossen gehalten, so daß die in ihm sich sammelnden Verunreinigungen allmählich das Wasser im Behälter verdrängen. Zu diesem Zweck kann am Behälter 25 ein Luftauslaßhahn 26 und ein Wasserhahn 27 und, falls gewünscht, auch am unteren Ende ein Auslaßventil 28 vorgesehen werden.The lower end of the conical chamber 22 can be opened via a normally open Valve 23 can be connected to a drain pipe 24 for the impurities, wherein a part of the drainpipe can be made of transparent fabric to close a window create, through which the separated from the treated liquid, in a dormant liquid, sedimentation of veras impurities. can be observed. The lower end of the drain pipe 24 can be inserted into one for receiving the contaminants Open serving container 25, which can be made of metal or glass. The container 25 is filled with pure water or the like and kept closed during normal operation, so that the impurities that collect in it gradually displace the water in the container. To this end can on the container 25 an air outlet tap 26 and a water tap 27 and, if desired, also an outlet valve 28 can be provided at the lower end.
Die x\rbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. ι ist aus Fig. 2 ersichtlich. Die zu behandelnde Zellstoff- oder andere Aufschwemmung wird über den Einlaß 11 unter einem z. B. durch eine Pumpe erzeugten Druck eingeführt. Infolge der Einleitung der Flüssigkeit in tangentialer Richtung in den Ringraum 12 kommt eine Wirbelbildung im wesentlichen längs einer schraubenförmigen oder ähnlich geformten Linie zustande, wobei die auszuscheidenden Verunreinigungen, wie bei 30 gezeigt ist, die Form eines die Achse der Wirbelbildung umgebenden Ringes annehmen; die äußere Fläche dieses Ringes verläuft vom Kopfstück 10 bis hinunter zur Scheibe 17 im wesentlichen zylindrisch, während der Ring selbst den gesamten Raum der Kammer 16 mit Ausnahme längs der Mittellinie ausfüllt, wobei längs der letzteren ein weiter unten beschriebener, aufwärts fließender Flüssigkeitswirbel gebildet wird. Der äußere, die Verunreinigungen enthaltende Flüssigkeitswirbel dreht sich dabei mit großer Drehgeschwindigkeit um die Mittellinie, so daß die auftretende Fliehkraft die festen und schwereren Teilchen der Verunreinigungen auswärts gegen die Wand der Kammer 15 drängt. Da der flüssige Ringkörper 30 im Vergleich zu seinem Durchmesser eine verhältnismäßig große, d. h. etwa die 4- bis 5fache Länge besitzt, kommt die Fliehkraft auf die Teilchen der Verunreinigungen während einer verhältnismäßig langen Zeit zur Wirkung. Das hat zur Folge, daß den schwereren Teilchen der Verunreinigungen an allen Stellen der abwärts fließenden Flüssigkeit die Möglichkeit gegeben wird, sich nach der Wand der Kammer hin zu bewegen, trotzdem gelegentlich Teilchen der Zellstoffmasse selbst diese Bewegung zu verhindern suchen. Durch die Scheibe 17 wird die hier ankommende, in Wirbelung versetzte Flüssigkeit nach innen, d. h. nach der Mittellinie der Kammer, gedrängt und gleichzeitig damit die schwereren Teilchen der Verunreinigungen zunächst längs der Kammerwand nach unten und von hier längs der oberen Fläche der Scheibe 17 nach innen zum Loch 18 der letzteren geleitet. Außerdem wird, sobald die Flüssigkeit in die Nähe des Loches 18 in der Scheibe 17 gelangt, ein kleiner innen befindlicher, im wesentlichen von Verunreinigungen freier Teil der Flüssigkeit nach oben abgelenkt, so daß ein weiterer innerer, nach oben fließender Flüssigkeitswirbel 31 gebildet wird, wobei aber der größere Teil der Flüssigkeit in Form eines abwärts gerichteten ringförmigen Wirbels durch das Loch 18 der Scheibe 17 fließt. Infolge der durch das Loch der Scheibe 17 bewirkten Einschnürung des Flüssigkeitsstromes wird die Drehgeschwindigkeit des abwärts fließenden Flüssigkeitswirbeis erheblich vergrößert, wodurch erreicht wird, daß im wesentlichen alle in letzterem enthaltenen Verunreinigungen zusammen mit ■den bereits in Wirbel auswärts gedrängten Teilchen nur am Rande des Loches 18 durch dieses hindurchtreten. Nach dem Durchgang der die Verunreinigungen bildenden Teilchen durch das Loch 18 verhindert die Scheibe 17 ein Zurückfließen dieser Teilchen nach oben, d. h. nach der Kammer 15. Das Loch 18 in der Scheibe 17 bewirkt dabei nur eine augenblickliche Einschnürung des hindurchfließenden Flüssigkeitsstromes, worauf sich dieser fast sofort wieder in einer der Kammerwand folgenden Wirbelform ausbreitet.The method of operation of the device according to FIG. 1 can be seen from FIG. The too treated pulp or other suspension is via the inlet 11 under a z. B. introduced pressure generated by a pump. As a result of the initiation of the A vortex formation occurs in the liquid in the tangential direction in the annular space 12 essentially along a helical or similarly shaped line, wherein the impurities to be removed, as shown at 30, have the shape of the axis assume the eddy formation of the surrounding ring; the outer surface of this ring runs from the head piece 10 down to the Disc 17 is essentially cylindrical, while the ring itself takes up the entire space of the Chamber 16 fills except along the center line, with one along the latter upwardly flowing fluid vortex is formed as described below. Of the the external fluid vortex containing the impurities rotates at a great rate Speed of rotation around the center line, so that the centrifugal force that occurs is the fixed and heavier particles of contaminants outwardly against the wall of chamber 15 urges. Since the liquid ring body 30 compared to its diameter is a relatively large, d. H. Has about 4 to 5 times the length, the centrifugal force comes on the particles of the impurities during a comparatively long time to take effect. This has the consequence that the heavier particles of the impurities all parts of the downward flowing liquid are given the opportunity to follow to move towards the wall of the chamber, nevertheless occasionally particles of the pulp mass try to prevent this movement yourself. Through the disk 17 this is here incoming, vortexed fluid inwards, d. H. after the center line of the Chamber, crowded and at the same time with it the heavier particles of the impurities first along the chamber wall downwards and from here along the upper surface of the Disc 17 passed inwards to the hole 18 of the latter. In addition, once the Liquid comes near the hole 18 in the disc 17, a small one located inside, part of the liquid essentially free of impurities deflected upwards, so that a further inner, upwardly flowing fluid vortex 31 is formed being, but with the greater part of the liquid in the form of a downwardly directed annular Vortex flows through the hole 18 of the disc 17. As a result of through the hole the constriction of the liquid flow caused by the disk 17 is the speed of rotation of the downwardly flowing fluid turbulence is increased considerably, thereby achieving is that essentially all of the impurities contained in the latter together with ■ the particles already pushed outwards in vortices only through the edge of the hole 18 step through this. After the passage of the particles forming the impurities through the hole 18, the disc 17 prevents these particles from flowing back upwards, d. H. after the chamber 15. The hole 18 in the disc 17 causes only an instantaneous Constriction of the flow of liquid flowing through, whereupon it almost immediately returns to one of the chamber walls following vortex shape spreads.
Unterhalb des Loches 18 in der Scheibe 17 nimmt der Flüssigkeitswirbel wieder einen größeren Durchmesser an, wie bei 30' gezeigt ist, und setzt sich weiter in einen bis nahe an die untere Scheibe 18 reichenden zylinderringförmigen Flüssigkeitswirbel fort. Der äußere Flüssigkeitswirbel in der Kammer 16Below the hole 18 in the disk 17 the fluid vortex assumes a larger diameter again, as shown at 30 ' is, and continues in an up to close to the lower disk 18 reaching cylindrical ring-shaped Vortices of fluid continued. The external fluid vortex in chamber 16
steht dabei noch unter hinreichender Fliehkraftwirkung, um die Teilchen der Verunreinigungen, während sich diese absetzen oder nach der Scheibe 19 bewegen, nach der Kammerwand zu abzudrängen. Bei ihrer Ankunft jan der Scheibe 19 treten diese Teilchen infolge des hier entstehenden, nur schwachen Flüssigkeitsstromes durch ein oder mehrere äußere Löcher 21 in der Scheibe 19 hindurch und gelangen nunmehr in die konische Kammer 22. Der größte Teil des Flüssigkeitswirbels 30', insbesondere der innere Teil, aus welchem die die Verunreinigungen bildenden Teilchen weitgehend entfernt sind, wird jetzt an der Scheibe 19 nach innen und nach oben abgedrängt, so daß auf diese Weise ein innerer, nach oben fließender Wirbel 31' zustandekommt. «is still under sufficient centrifugal force to remove the particles of impurities, while these settle or move towards the disk 19, towards the chamber wall to push away. When they arrive at disk 19, these particles occur as a result of the only weak liquid flow that arises here through one or more external ones Holes 21 in the disk 19 and now enter the conical chamber 22. Most of the fluid vortex 30 ', in particular the inner part from which the the impurities forming particles have largely been removed, is now at the Disk 19 pushed inwards and upwards, so that in this way an inner, upwardly flowing vortex 31 'comes about. «
Die durch das äußere Loch 21 der Scheibe 19 hindurchtretenden Teilchen der Verunreinigungen setzen sich am Boden der konischen Kammer 22 ab, während die verhältnismäßig geringe, durch das Loch 21 fließende Flüssigkeitsmenge einen Rückweg nach oben durch das innere Loch 20 in der Scheibe 19 findet. Diese Flüssigkeitsmenge kann beim Aufwärtsfließen durch das Loch 20 auf die unteren Enden der Flüssigkeitswirbel 30' und 31' auftreffen, was eine schirmförmige, die Scheibe 19 gegen Verschleiß durch Sand o. dgl. schützende Wirbelbildung zur Folge hat. Ohne diese schirmförmige Wirbelbildung würde eine starke Abnutzung der Scheibe 19 an den Stellen, wo der abwärts fließende Wirbel in den aufwärts fließenden abgedrängt wird, auftreten.The particles of the impurities passing through the outer hole 21 of the disc 19 settle at the bottom of the conical chamber 22, while the relatively small amount of liquid flowing through the hole 21 through a return path upwards finds the inner hole 20 in the disc 19. This amount of liquid can flow upwards impinging through the hole 20 on the lower ends of the fluid eddies 30 'and 31', which is an umbrella-shaped, the disk 19 against wear by sand o. The like. Protective Causes vortex formation. Without this umbrella-shaped vortex formation, the disk 19 would be severely worn on the Places where the downward flowing vortex is pushed away in the upward flowing one, appear.
In manchen Fällen kann es erwünscht sein, die Scheibe 19 auszulassen, so· daß die untere Umkehr der Wirbel innerhalb oder in der Nähe der konischen Kammer 22 stattfindet. Da der nach oben fließende "mittlere Flüssigkeitswirbel 31 einen etwas kleineren Durchmesser und Querschnitt als der Wirbel 30' besitzt, entsteht im ersteren eine größere Drehgeschwindigkeit. Demnach werden die schwieriger zu entfernenden oder im mittleren Wirbel nach oben zu mitgenommenen Verunreinigungen nochmals der Wirkung der Fliehkraft unterworfen, wodurch sie aus dem mittleren Wirbel herausgedrängt und in den abwärts fließenden Wirbel 30' eingeleitet werden. Diese Wirkung kann ziemlich lange aufrechterhalten werden, da die Höhe des Wirbels 31', wie Fig. 2 zeigt, ein Vielfaches seines Durchmessers beträgt.In some cases it may be desirable to omit the disc 19 so that the lower Reversal of the vortices takes place within or near the conical chamber 22. Since the upwardly flowing "middle fluid vortex 31" has a somewhat smaller diameter and cross-section than the vortex 30 'has, a larger one arises in the former Turning speed. Accordingly, the more difficult to remove or in the middle Vortex upwards to entrained impurities again subjected to the effect of centrifugal force, whereby they are out of the middle eddy are forced out and introduced into the downward flowing eddy 30 '. This effect can be sustained for quite a long time, since the height of the vortex 31 ', as shown in FIG. 2, is many times as high its diameter is.
Bei der vorstehend beschriebenen Wirbelbildung in der Flüssigkeitsmasse können trotzdem noch schwieriger zu entfernende Verunreinigungen im mittleren Wirbel 31' verbleiben. Die Entfernung dieser Verunreinigungen läßt sich indessen durch die Einschnürung des mittleren Wirbels bei seinem aufwärts gerichteten Durchgang durch den mittleren Teil des -Loches 18 erreichen. Die Einschnürung des äußeren, abwärts fließenden Wirbels durch das Loch 18 erzwingt nämlich wiederum eine Einschnürung des aufwärts fließenden inneren Wirbels, was zur Folge hat, daß letzterer innerhalb des mittleren Teils des Loches 18 eine noch größere Drehgeschwindigkeit annimmt. Die im inneren, aufwärts fließenden Wirbel an der Stelle des Loches 18 noch enthaltenen verunreinigenden Teilchen brauchen nur ein kurzes Stück radial nach außen zu fließen, bevor sie durch den abwärts fließenden, am Rand des Loches entstehenden zylinderringförmigen Wirbel eingehüllt werden. Dieser Umstand hat zusammen mieder großen Drehgeschwindigkeit der Flüssigkeitsmasse innerhalb des Loches zur Folge, daß der innere Wirbel bei einem weiteren Aufwärtsströmen nach seinem Durchgang durch das Loch 18 im wesentlichen frei von den" unerwünschten Verunreinigungen ist. Außerdem ist die Dreh- und Fließgeschwindigkeit des sich nach oben zu fortsetzenden inneren Wirbels hinreichend groß (und größer als die des Wirbels 30), um ein Zurückfließen der unerwünschten Verunreinigungen in den Wirbel 31 zu ver- go hindern.In the above-described vortex formation in the liquid mass can still more difficult to remove impurities in the middle vortex 31 ' remain. The removal of these impurities can, however, be achieved through the constriction of the middle vertebra as it passes upwards through the middle part of the hole 18. the Constriction of the outer, downwardly flowing vortex through the hole 18 forces namely in turn, a constriction of the upward flowing inner vortex, which results that the latter has an even greater speed of rotation within the central part of the hole 18 accepts. The inside, upwardly flowing eddies at the location of the hole 18 still contained polluting Particles only need to flow a short distance radially outward before passing through the downward flowing, cylindrical eddy formed at the edge of the hole be enveloped. This circumstance together has a high rotational speed the mass of liquid within the hole results in the internal vortex in a further upward flow after its passage through the hole 18 substantially is free of the "undesirable impurities. In addition, the rotary and the flow velocity of the inner vortex to be continued upwards is sufficient large (and larger than that of vortex 30) to prevent unwanted impurities from flowing back to prevent in the vortex 31 to go.
Die gereinigte Flüssigkeit wird schließlich über den oben an der Kammer 15 vorgesehenen Auslaß 14 aus der Vorrichtung abgeführt. Das untere Ende des Auslasses 14 liegt dabei genügend unterhalb der Stelle, an welcher der Flüssigkeitsstrom in die Vorrichtung eintritt, so daß der äußere, abwärts fließende Wirbel vor dem Ausfließen des reinen Flüssigkeitsstromes mit Sicherheit zustande kommt und ein Eindringen des Wirbels in den Auslaß verhindert wird. Es ist ferner zu bemerken, daß der Öffnungsquerschnitt des Auslasses 14 im Vergleich zum Querschnitt des Einlasses 11 für den Flüssigkeitsstrom verhältnismäßig klein ist und dem Querschnitt des aufwärts fließenden Wirbels 31 angepaßt ist, wobei der Querschnitt des letzteren nicht überschritten wird. Auf diese Weise wird auch erreicht, daß nur die bereits gereinigte Flüssigkeit in den Auslaß 14 eintreten kann, aber die einströmende Flüssigkeit von letzterem ferngehalten wird. Nach oben kann sich der Auslaß 14 erweitern, um den andernfalls möglicherweise entstehenden Rückdruck zu vermeiden. The purified liquid is finally transferred to the chamber 15 at the top Outlet 14 discharged from the device. The lower end of the outlet 14 is thereby sufficiently below the point at which the flow of liquid enters the device, so that the outer, downwardly flowing vortex will come about with certainty before the outflow of the pure liquid stream and penetration of the vortex into the outlet is prevented. It should also be noted that the opening cross section of the outlet 14 compared to the cross section of the inlet 11 is relatively small for the liquid flow and the cross section of the upward flowing vortex 31 is adapted, the cross-section of the latter not being exceeded will. In this way it is also achieved that only the already cleaned liquid in the outlet 14 can enter, but the inflowing liquid is kept away from the latter will. The outlet 14 can widen upwards, around which it might otherwise avoid back pressure.
Die zu behandelnde, die Verunreinigungen in Suspension enthaltende Flüssigkeit wird vorzugsweise in die Vorrichtung unter Vermeidung der Mitführung wesentlicher, die beschriebene Wirbelbildung behindernder Mengen von Luft oder Gas eingeleitet. DieThe liquid to be treated, containing the impurities in suspension, becomes preferably in the device while avoiding the entrainment of essentials described vortex formation initiated impeding amounts of air or gas. the
durch die Wirbelbildung erzeugte Fliehkraft ist meist so stark, daß längs der Mittellinie der Kammern 15 und 16 ein schmaler, in Fig. 2 durch die Wellenlinien 32 angedeuteter luftverdünnter Raum entsteht.Centrifugal force generated by the vortex formation is usually so strong that it is along the center line of the chambers 15 and 16 is a narrow one, indicated in FIG. 2 by the wavy lines 32 air-thinned space is created.
Die in der Kammer 22 sich absetzenden Verunreinigungen setzen sich weiterhin langsamer im Behälter 25 ab, wobei sie durch das normalerweise geöffnete Ventil 23 in das als Beobachtungsfenster dienende Glasrohr 24 geleitet werden. Der Behälter 25 sowie die weiteren zwischen der Kammer 16 und letzterem eingeschalteten Teile 22, 23, 24 sind mit einer ruhenden Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, angefüllt, wobei die Flüssigkeit vor Inbetriebsetzung der Vorrichtung eingefüllt wird. Die im Behälter 25 bzw. in der in ihm enthaltenen Flüssigkeit sich absetzenden Verunreinigungen bewirken dabei allmählich eine Verdrängung der Flüssigkeit im Behälter 25, so daß sich diese nach oben bewegt, während die Flüssigkeit unterhalb der konischen Kammer 22 in völliger Ruhe verbleibt. Die Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet demnach so, daß die die Verunreinigungen bildenden Teilchen wiederholt längere Zeit hindurch infolge der Wirbelbildung in der Flüssigkeitsmasse durch Fliehkraftwirkung aus dieser entfernt werden, während die gelochten Scheiben 17 und 19 eine Rückkehr der abgeschiedenen Verunreinigungen in die Flüssigkeitsmasse verhindern; ferner enthalten die unterhalb der Scheibe 19 liegenden Teile der Vorrichtung einen in ruhendem Zustand verbleibenden Flüssigkeitskörper, in dem sich die Verunreinigungen ebenfalls in ruhendem Zustand absetzen können und vor einem nochmaligen Wiederaufwirbeln und einer Rückkehr in die Wirbel der Flüssigkeit geschützt sind.The impurities that settle in the chamber 22 continue to settle more slowly in the container 25, whereby they through the normally open valve 23 in the as Observation window serving glass tube 24 are guided. The container 25 as well as further parts 22, 23, 24 connected between the chamber 16 and the latter are with a resting liquid, such as B. water, filled with the liquid is filled before putting the device into operation. The in the container 25 or in the The liquid contained in it gradually causes the impurities to settle out a displacement of the liquid in the container 25 so that it moves upwards while the liquid is below the conical chamber 22 remains at rest. The device according to the invention thus works so that the particles forming the impurities repeatedly for a long time due to the vortex formation in the liquid mass are removed therefrom by centrifugal force, while the perforated disks 17 and 19 prevent the separated contaminants from returning to the bulk liquid; furthermore contain the parts of the device lying below the disk 19 a body of liquid that remains in a resting state, in which the impurities are located also be able to settle in a resting state and before a further re-whirling and a return to the Vortices of fluid are protected.
. Nach der Anfüllung des Behälters 25 mit Verunreinigungen kann von Zeit zu Zeit, z. B. einmal täglich,, das Ventil 23 während der Entleerung des Behälters über das Auslaßventil 28 einen Augenblick geschlossen und der Behälter so über den Wassereinlaß 27 wieder mit frischem Wasser gefüllt werden. Nach Schließen des Ventils 28 kann das Ventil 23 wieder geöffnet werden. Während der kurzen, zur Reinigung des Behälters 25 dienenden Zeit reicht die konische Kammer 22 allein zur vorübergehenden Aufnahme der sich abscheidenden Verunreinigungen aus. Auf diese Weise kann man die Vorrichtung auch während der Reinigung des Behälters 25 ununterbrochen in Betrieb halten.. After filling the container 25 with impurities can from time to time, for. B. once a day, valve 23 while the container is being emptied via the outlet valve 28 closed for a moment and the container can be filled again with fresh water via the water inlet 27. After closing the valve 28, the valve 23 can be opened again. During the The conical chamber is sufficient for a short time, which is used to clean the container 25 22 solely for the temporary absorption of the deposited impurities. In this way, the device can also be used while the container 25 is being cleaned keep in operation continuously.
Zwecks Erzeugung der vorstehend beschriebenen Wirbelbildung in der zu behandelnden Flüssigkeitsmasse sind die verschiedenen Teile der Vorrichtung in richtiger Weise bemessen. So sind bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der zur Reinigung von Zellstoffmasse für die Papierfabrikation dienenden Vorrichtung bei Einführung der Flüssigkeitsmasse unter einem Druck von annähernd 2 kg/cm die einzelnen Teile vorzugsweise wie folgt zu bemessen:In order to generate the vortex formation described above in the to be treated By weight of liquid, the various parts of the device are properly sized. Thus, in the case of the one in FIG. 1 illustrated embodiment of the cleaning of pulp for paper manufacture serving device when introducing the liquid mass under a pressure of approximately 2 kg / cm the individual Parts should preferably be dimensioned as follows:
Die Länge des aus den Kammern 15 und 16 bestehenden zylinderförmigen Raumes beträgt ungefähr 1070 mm und sein Durchmesser ungefähr 100 mm. Der lichte Durchmesser des Einlaß Stutzens 11 beträgt ungefähr 75 mm, der des Auslasses 14 am unteren Ende ungefähr 50 mm; das Loch in der Scheibe 17 hat einen Durchmesser von ungefähr 38 mm, während der Durchmesser des mittleren Loches in der Scheibe 19 ungefähr 11 mm und der des Loches 21 annähernd 10 mm beträgt, wobei aber der letztere, »je nachdem ein oder mehrere solcher Löcher benutzt werden, geändert werden kann. Die Höhe der konischen Kammer 22 beträgt ungefähr 150 mm; der Durchmesser des unterhalb der Kammer 22 befindlichen Rohres beträgt ungefähr 25 mm. Die Abmessungen und Form der Kammer 22 und des aus dieser herausführenden Abflußrohres sind von geringerer Bedeutung. Eine einzelne Einheit der beschriebenen Vorrichtung hat einen Durchsatz von ungefähr 750 l/Min. Nimmt man einen Fasergehalt der Flüssigkeit von ungefähr 0,5% an, so ergibt eine derartige Einheit 5 bis 6 Tonnen trocken gedachten Papierzellstoff je Tag, wenn die Flüssigkeit ungefähr, wie oben erwähnt, mit annähernd 2 kg/cm Druck eingeführt wird. Bei diesem Druck am Einlaß kann der Druckunterschied zwischen letzterem und dem Auslaß dauernd ungefähr ι kg/cm oder mehr betragen. Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zwischen Einlaß und Auslaß einen Druckunterschied von mindestens 1 kg/cm aufrechtzuerhalten, während die absoluten Drücke am Einlaß und Auslaß weniger Bedeutung haben. Ferner ist es wichtig, die Durchmesser der Kammern 15 und 16 gegenüber ihrer Höhe verhältnismäßig klein zu halten und die Höhe ungefähr gleich dem Zehnfachen des Durchmessers zu wählen. Bei größerem Durchmesser vermindert sich unter Annahme von Druckverhältnissen innerhalb praktischer Grenzen die Abscheidung der Verunreinigungen erheblich.The length of the chamber 15 and 16 existing cylindrical space is about 1070 mm and its diameter about 100 mm. The clear diameter of the inlet nozzle 11 is approximately 75 mm, that of outlet 14 at the lower end about 50 mm; the hole in the disc 17 has a diameter of approximately 38 mm, while the diameter of the central hole in the disc 19 is approximately 11 mm and that of the hole 21 is approximately 10 mm, but the latter, »as the case may be one or more such holes can be used. The high of conical chamber 22 is approximately 150 mm; the diameter of the below the Chamber 22 located tube is approximately 25 mm. The dimensions and shape of the chamber 22 and the leading out of this Drain pipe are of less importance. A single unit of the described The device has a flow rate of approximately 750 l / min. If you take a fiber content of the liquid of approximately 0.5%, such a unit gives 5 to 6 tons of dry paper pulp per day if the liquid is introduced at approximately 2 kg / cm pressure, as mentioned above. With this pressure at the inlet the pressure difference between the latter and the outlet can be approximately constant ι kg / cm or more. In the embodiment described above the device, it has been found to be advantageous between the inlet and outlet one Maintain pressure difference of at least 1 kg / cm, while the absolute Inlet and outlet pressures are less important. It is also important to compare the diameters of the chambers 15 and 16 to keep their height relatively small and to choose the height approximately equal to ten times the diameter. at larger diameter is reduced assuming pressure conditions within practical limits the separation of the impurities considerably.
Bei den vorstehend angegebenen Bemessungen der verschiedenen Teile der Vorrichtung ist der größte Querschnitt der abwärts in schraubenförmigem Wirbel fließenden zu behandelnden Flüssigkeit im allgemeinen gleich der Querschnittsfläche des durch den Einlaß 11 eingeführten Flüssigkeitsstromes. Demnach findet keine wesent-With the dimensions given above for the various parts of the device is the largest cross-section of the fluid to be treated flowing downward in a helical vortex in general equal to the cross-sectional area of the liquid flow introduced through inlet 11. Accordingly, there is no significant
liehe Vergrößerung der Querschnittsfläche dieses Flüssigkeitsstromes bei der Bildung des verlängerten, abwärts fließenden zylinderringförmigen Flüssigkeitskörpers statt. Dieser Zustand ist von erheblicher Bedeutung, um eine möglichst wirkungsvolle Abscheidung der Verunreinigungen zu erzielen, und bewirkt, daß die Flüssigkeit im abwärts fließenden Wirbel an allen Stellen unterLiehe enlargement of the cross-sectional area of this liquid flow during formation of the elongated, downwardly flowing cylindrical ring-shaped liquid body instead. This Condition is of great importance for the most effective separation possible to achieve the impurities, and causes the liquid in the downward flowing vortex at all points below
ίο genügendem Druck steht, um diesen Wirbel vom inneren, aufwärts fließenden Wirbel scharf zu trennen und dadurch trotz der verhältnismäßig langen Dauer der beiden Wirbelbildungen eine Vermischung der bereits behandelten mit der noch nicht behandelten Flüssigkeit zu vermeiden. Ferner wird durch die Gleichheit der Querschnittsfläche des abwärts fließenden Wirbels und des eingeführten Flüssigkeitsstromes erreicht, daß der innere, aufwärts fließende Wirbel vom äußeren Wirbel eingehüllt wird, so daß der innere Wirbel einen kleineren Querschnitt und eine, größere Drehgeschwindigkeit besitzt, die endgültige Abscheidung der Verunreinigungen erheblich unterstützt ,und ihre Rückkehr in den inneren Flüssigkeitskern vor dessen Abfluß aus der Vorrichtung verhindert. Durch diese verschiedene Bemessung . der Querschnittsflächen der beiden Wirbel wird er- möglicht, einen Auslaß mit verringertem Durchmesser zu benutzen, um den aufwärts fließenden inneren Flüssigkeitskern unter Ausschluß der benachbarten, noch nicht behandelten Flüssigkeit ausfließen zu lassen, wobei der Durchmesser des Auslasses aber noch genügend groß ist, um einen unerwünschten Druck rückwärts zu vermeiden. Nach Fig. 3 werden mehrere der in Fig. 1 dargestellten Einheiten miteinander vereinigt und an eine gemeinsame Lieferpumpe angeschlossen, um die Behandlung einer größeren Flüssigkeitsmenge zu ermöglichen. Hiernach werden für beide Einheiten eine gemeinsame Speiseleitung 40 und von dieser je nach einer Einheit führende Abzweigleitungen 11' sowie eine gemeinsame, an die Auslässe 13 angeschlossene Abflußleitung 41 für die gereinigte Flüssigkeit vorgesehen und die zu behandelnde Flüssigkeit unter dem ergo forderlichen Druck mittels der Pumpe 42 in die Speiseleitung 40 eingeführt.ίο there is enough pressure to keep this vortex sharply separated from the inner, upwardly flowing vortex and therefore proportionate despite the long duration of the two eddy formations, a mixing of the already treated with the not yet treated Avoid liquid. Furthermore, the equality of the cross-sectional area of the downward flowing eddy and the introduced liquid stream reaches that the inner, upwardly flowing eddy from the outer Vortex is enveloped so that the inner vortex has a smaller cross-section and a, has a higher speed of rotation, the final separation of the impurities considerably supported, and their return to the inner core of the liquid before it drains prevented from the device. Because of this different dimensioning. the cross-sectional areas of the two vertebrae allows a reduced diameter outlet to be used around the upward flowing inner liquid core to the exclusion of the neighboring, not yet treated Allow liquid to flow out, but the diameter of the outlet is still large enough to avoid an undesirable To avoid pressure backwards. According to FIG. 3, several of the elements shown in FIG units shown combined with one another and connected to a common delivery pump, to allow the treatment of a larger amount of fluid. After that, a common feed line 40 and branch lines leading from this depending on a unit 11 'and a common drain line 41 connected to the outlets 13 intended for the cleaned liquid and the liquid to be treated under the ergo The necessary pressure is introduced into the feed line 40 by means of the pump 42.
Fig. 4 zeigt eine Abart, der konischen Kammer 22 nach Fig. 1 in Form einer ebenfalls konischen Kammer 43 mit aus der inneren, konischen Kammerwand nach innen" vorspringenden Rippen 44, die längs einer Erzeugenden verlaufen. Diese Rippen 44 dienen dazu, die Wirbelbildung der Flüssigkeit in der konischen Kammer 43 nach Fig. 4 zu unterdrücken, das Absetzen der Verunreinigung in letzterer zu erleichtern und die Abnutzung der Kammerwände durch Reibung zu vermeiden. Die konische Kammer 44 nach Fig. 4 eignet sich insbesondere bei Weglassung der Scheibe 19. 4 shows a variant of the conical chamber 22 according to FIG. 1 in the form of a likewise conical chamber 43 with ribs 44 projecting inward from the inner, conical chamber wall, which run along a generatrix. These ribs 44 serve to form the vortex 4, to facilitate the settling of the contamination in the latter and to avoid wear of the chamber walls by friction. The conical chamber 44 according to FIG. 4 is particularly suitable if the disk 19 is omitted.
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