EP0262568A2 - Wirbelreiniger - Google Patents

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EP0262568A2
EP0262568A2 EP87113876A EP87113876A EP0262568A2 EP 0262568 A2 EP0262568 A2 EP 0262568A2 EP 87113876 A EP87113876 A EP 87113876A EP 87113876 A EP87113876 A EP 87113876A EP 0262568 A2 EP0262568 A2 EP 0262568A2
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EP
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vortex cleaner
cleaner according
main body
conical
diameter
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EP0262568A3 (en
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Peter Schweiss
Hans-Dieter Dörflinger
Josef Trä
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JM Voith GmbH
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JM Voith GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/18—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor with the aid of centrifugal force
    • D21D5/24—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor with the aid of centrifugal force in cyclones

Definitions

  • the invention relates to a vortex cleaner according to the preamble of claim 1.
  • a vortex cleaner is known from European patent application 0058484.
  • a central guide body is provided in the upper region of the essentially conical main body, but only one has approximately conical shape.
  • An outlet chamber adjoins the conical part with the smaller diameter arranged at the bottom and has an essentially much larger diameter than the outlet end of the conical part and is penetrated centrally by the central separator tube for the light particles.
  • the remaining variants according to this publication also show this discharge chamber.
  • the cone angle of the conical part of the main body is between 2 ° and 5 °, i.e. the cone opening angle between 4 ° and 10 °, preferably the cone angle between 2.5 ° and 4 °, i.e. the cone opening angle is between 5 ° and 8 °.
  • these angles of inclination are already known from the previous designs of the vortex cleaners.
  • the cyclone which is used here preferably for separating solid contaminant particles from fiber suspensions, is shown here in the preferred installation position.
  • the end with the larger diameter, which has the inlet part 3, is in the lower position and the part with the smaller diameter to which the outlet part 6 is connected is in the upper position, because here a fraction enriched with light soiling is present to be subtracted, which has specifically lighter components than the specific weight of the suspension (liquid)
  • the reverse or a horizontal installation position is also possible.
  • the middle part 2 is conical, while the inlet end 3 and outlet end 6 are essentially cylindrical.
  • the length of the cylindrical inlet part 3 is approximately 0.6 times the conical part 2.
  • a separator tube 5 for the light particles preferably light impurities such as polystyrene or light adhesive impurities and light dirt of another kind, also air and gases, runs centrally in its outlet part 6.
  • the outlet part 6 is initially straight as far as it passes through the central separator tube 5 and then kinks with its outlet end 7 essentially at a right angle.
  • the specifically relatively heavier suspension which is essentially freed from the light impurities, is then drawn off through the discharge opening 8 of the outlet part.
  • the suspension is fed tangentially to the inlet part 3 via the inlet pipe 1, as a result of which it flows around the guide body 4 in a spiral-helical manner.
  • the straight, cylindrical outlet part 6 settles without transitions, edges or jumps immediately as an extension of the conical part 2 of the main body.
  • the central separator tube 5 extends a very small dimension into the conical part 2 of the main body, which can be between almost zero and approximately 5 or 10 mm.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

Das Auslaufteil 6 des Hydrozyklons mit zumindest in seinem Mittelteil 2 kegelstumpfförmig ausgebildetem Grundkörper schließt übergangslos in gerader Fortsetzung an das Ende mit dem kleineren Durchmesser des kegelförmigen Teils 2 an und ist zumindest in dem Bereich, wo das zentrale Leichtfraktionsabzugsrohr 5 verläuft, als gerader Zylinder ausgeführt, der das Leichtfraktionsabzugsrohr 5 konzentrisch umschließt. Vorzugsweise ist dabei der Auslaufteil 6 obenliegend angeordnet. Es kann damit eine relativ schwerere Gutstoff-Fraktion und eine relativ leichtere Leichtschmutz-Fraktion durch das zentrale Leichtstoffabzugsrohr 5 abgezogen werden. Im Einlaufbereich 3 des Hydrozyklons befindet sich zentral ein kegelförmiger Leitkörper 4, dessen Spitzenöffnungswinkel vorzugsweise zwischen 25° und 33° bemessen ist. Das gerade, zylindrische Auslaufteil 6 knickt vorzugsweise im scharfen Winkel rechtwinklig zu seinem Auslaufende 7 hin ab.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wirbelreiniger entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Wirbelreiniger ist bekannt aus der europäischen Patentanmeldung 0058484. Dabei ist gemäß der Variante nach Figur 1 dieser Schrift im oberen Bereich des im wesentlichen kegelförmigen Hauptkörpers ein zen­traler Leitkörper vorgesehen, der allerdings nur eine angenä­herte kegelförmige Ausbildung aufweist. An den unten angeordne­ten, den Auslauf aufweisenden kegelförmigen Teil mit dem gerin­geren Durchmesser schließt sich eine Auslaufkammer an, die einen im wesentlichen sehr viel größeren Durchmesser aufweist als das Auslaufende des kegelförmigen Teils beträgt und die von dem zentralen Abscheiderohr für die Leichtpartikel zentral durchsetzt wird. Auch die übrigen Varianten gemäß dieser Ver­öffentlichung zeigen diese Auslaufkammer.
  • Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß ein Weglassen dieser Auslaufkammer und eine gerade Fortsetzung des kegelförmigen Teils des Hauptkörpers in einem zylindrischen Teil, das von dem zentralen Abscheiderohr für die Leichtpartikel ein Stück durch­setzt ist und danach im wesentlichen knieförmig, vorzugsweise rechtwinklig abgeknickt ist, eine bessere Abscheidewirkung für die Leichtpartikel bewirkt.
  • Hierbei ist vorzugsweise vorzusehen, daß der Kegelwinkel des kegelförmigen Teils des Hauptkörpers zwischen 2° und 5°, d.h. der Kegelöffnungswinkel zwischen 4° und 10°, vorzugsweise der Kegelwinkel zwischen 2,5° und 4°, d.h. der Kegelöffnungswinkel zwischen 5° und 8° beträgt. Diese Neigungswinkel sind aber aus den bisherigen Konstruktionen der Wirbelreiniger bereits be­kannt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
  • Der Zyklon (Wirbelreiniger), der ja hier vorzugsweise zur Ab­scheidung von festen Verunreinigungspartikeln aus Fasersuspen­sionen dient, ist hier in der bevorzugten Einbaulage darge­stellt. Dabei befindet sich das Ende mit dem größeren Durchmes­ser, welches den Einlaufteil 3 aufweist, in der unteren Posi­tion und der Teil mit dem geringeren Durchmesser, an das sich das Auslaufteil 6 anschließt, in der oberen Lage, weil ja hier eine mit leichten Verschmutzungen angereicherte Fraktion abge­zogen werden soll, welche spezifisch leichtere Bestandteile aufweist, als das spezifische Gewicht der Suspension (Flüssig­keit) beträgt. Natürlich ist auch die umgekehrte oder eine ho­rizontale Einbaulage möglich.
  • In diesem Fall ist der mittlere Teil 2 kegelförmig ausgeführt, während Einlaufende 3 und Auslaufende 6 im wesentlichen zylin­drisch ausgeführt sind. Dabei beträgt hier die Länge des zylin­drischen Einlaufteils 3 etwa das 0,6-fache des kegelförmigen Teils 2. Es ist jedoch auch ein kürzeres, zylindrisches Ein­ laufteil 3 möglich bzw. könnte die Kegelform bis in den oberen Bereich, wo sich der Leitkörper 4 befindet, durchweg vorhanden sein. In seinem Auslaufteil 6 verläuft zentral ein Abscheide­rohr 5 für die Leichtpartikel, vorzugsweise also leichte Verun­reinigungen, wie Styropor oder auch leichte klebende Verunrei­nigungen und leichter Schmutz anderer Art, auch Luft und Gase. Der Auslaufteil 6 ist dabei zunächst gerade ausgeführt, soweit ihn das zentrale Abscheiderohr 5 durchläuft und knickt dann im wesentlichen im rechten Winkel mit seinem Auslaufende 7 ab. Durch die Abzugsöffnung 8 des Auslaufteiles wird dann die spe­zifisch relativ schwerere Suspension abgezogen, die im wesent­lichen von den leichten Verunreinigungen befreit ist. Die Sus­pension wird dem Einlaufteil 3 tangential über das Einlaufrohr 1 zugeführt, wodurch es spiralig-wendelförmig den Leitkörper 4 umströmt. Dabei ist das Verhältnis zwischen dem größten Durch­messer des kegelförmigen Leitkörpers 4 und der lichten Weite des Einlaufteils 3 des Hauptkörpers zwischen D2/D1 = 0,45 und D2/D1 = 0,75, vorzugsweise zwischen D2/D1 = 0,55 und D2/D1 = 0,63.
  • Der Spitzen- oder Kegelöffnungswinkel des Leitkörpers 4 be­trägt dabei zwischen 22° und 38°, vorzugsweise zwischen 25° und 33°.
  • Das Verhältnis der Länge des geraden Teils des Auslaufteils 6 zu seinem Durchmesser beträgt zwischen L1/D3 = 4 und L1/D3 = 6, vorzugsweise zwischen L1/D3 = 4 und L1/D3 = 5. Dabei setzt sich der gerade, zylindrische Auslaufteil 6 ohne Übergänge, Kanten oder Sprünge unmittelbar als Verlängerung des kegeligen Teils 2 des Hauptkörpers fort. Es liegt dabei vorzugsweise ein Durch­messerverhältnis des zentralen Abscheiderohres 5 zur lichten Weite des geraden Auslaufteils 6 zwischen D4/D3 = 0,37 und D4/D3 = 0,43 vor. Hierbei erstreckt sich das zentrale Abschei- derohr 5 ein sehr geringes Maß in den kegligen Teil 2 des Hauptkörpers hinein, das zwischen nahezu Null und etwa 5 oder 10 mm betragen kann.
  • Wie bereits erwähnt, wird hier die umgekehrte wie sonst übliche Einbaulage gewählt, wie in der Zeichnung dargestellt. Es ist aber auch schon erwähnt worden, daß auch die andere Lage, näm­lich die übliche oder eine horizontale, das heißt waagerechte Einbaulage möglich ist.

Claims (12)

1. Wirbelreiniger zum Reinigen einer Papierstoffsuspension, mit einem im wesentlichen kegelförmigen, hohlen Hauptkör­per, einem in seinem Bereich großen Durchmessers befind­lichen, tangential angeordneten Einlauf für die zu reini­gende Suspension sowie einem kegelartigen, zentralen Leit­körper, ferner mit einem in seinem Bereich geringen Durch­messers vorgesehenen Auslauf für den Gutstoff und einem hiervon umschlossenen, zentralen Abscheiderohr für Leicht­partikel, gekennzeichnet durch ein zumindest im Anfangsbe­reich des Abscheiderohres (5) für die Leichtstoffpartikel im wesentlichen zylindrisches Auslaufteil (6), das in glatter Fortsetzung des kegelförmigen Hauptkörpers (2) an­geordnet ist und eine Länge seines mindestens im Anfangsbe­reich zylindrischen Teils von mindestens dem Vierfachen seines Innendurchmessers aufweist.
2. Wirbelreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Länge zu Durchmesser des zylindrischen Auslaufteiles (6) zwischen dem Vier- und Sechsfachen liegt.
3. Wirbelreiniger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Länge zu Durchmesser des zylindrischen Auslaufteils (6) zwischen dem Vier- und Fünffachen liegt.
4. Wirbelreiniger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Auslaufteil wie ein Knie abgewinkelt ist und das zentrale Abscheiderohr (5) für die Leichtstoffpartikel den an den konischen Hauptkörper (2) des Wirbelreinigers anschließenden, geraden Teil des Auslaufteiles (6) durchsetzt.
5. Wirbelreiniger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaufteil (6) zu seinem Aus­trittsende (7) hin scharfwinklig abgeknickt ist.
6. Wirbelreiniger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaufteil (6) zu seinem Auslaufende (7) hin recht­winklig scharf abgeknickt ist.
7. Wirbelreiniger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelartige, zentrale Leitkörper (4) einen Spitzen-Öffnungswinkel zwischen 22° und 38° auf­weist.
8. Wirbelreiniger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelartige, zentrale Leitkörper einen Spitzen-Öff­nungswinkel zwischen 25° und 33° aufweist.
9. Wirbelreiniger nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem größten Durchmesser des kegelartigen Körpers (4) und der lichten Weite des Hauptkörpers (3) zwischen 0,45 und 0,75 beträgt.
10. Wirbelreiniger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem größten Durchmesser des kegel­artigen Körpers (4) und der lichten Weite des Hauptkörpers (3) zwischen 0,55 und 0,63 beträgt.
11. Wirbelreiniger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper (2, 3) so angeordnet ist, daß der kleinere Durchmesser des kegelartigen Teils (2) sich oben und der größere Durchmesser sich unten be­findet.
12. Wirbelreiniger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Einlaufbereich des Hauptkörpers (2, 3) dieser ein zylindrisches Stück (3) aufweist, dessen Län­ge zwischen dem 0,55- und dem 0,65-fachen des kegligen Teils (2) beträgt.
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