EP0648543B1

EP0648543B1 - Wirbelströmungsabscheider

Info

Publication number: EP0648543B1
Application number: EP94115177A
Authority: EP
Inventors: Michael Schwarz
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1993-10-09
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1998-06-17
Anticipated expiration: 2014-09-27
Also published as: DE4334527A1; ATE167410T1; EP0648543A1; DE59406262D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Wirbelströmungsabscheider entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere für Fasersuspensionen mit erheblicher Verunreinigung.

Ein solcher Abscheider ist aus GB-A 297 543 bekannt geworden.

Derzeit wird das Rejekt aus Dickstoffreinigern und Cleanern üblicherweise in freiem Gerinne (Rohrleitung, belüftet) in eine Sedimentationseinrichtung (Rechenklassierer, Sedimator) geführt. Dabei lagern sich Schwerteile im Rohr ab, verspinnen und verstopfen das Rohr oder den Zulauf zum Sedimator.

Günstiger ist eine Pumpenbeschickung aus einem Sammelbehälter. Nachteilig ist dabei neben dem Energie- und Investitionsaufwand die Ablagerungsgefahr im Sammelbehälter.

In beiden Fällen ist eine gleichmäßige Beaufschlagung der Sedimatoroberfläche nicht gewährleistet, da die Strömungsenergie des Zulaufs nur schlecht durch Prallbleche abgebaut und in eine gleichmäßige Durchströmung des Sedimators umgesetzt werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ohne durch eine Pumpe hergestellten Zulaufdruck einen Abscheider insbesondere für als Dickstoffreiniger eingesetzte Hydrozyklone anzugeben, der einen guten Wirkungsgrad hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Wichtig ist, daß die vorgeschlagene Einrichtung nicht mehr in offener Bauweise ausgeführt ist, wie alle anderen bekannten Sedimentationseinrichtungen, sondern vollständig gefüllt betrieben werden kann. Daher kann sich nirgends eine größere Luftmenge abscheiden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren der beigefügten Zeichnung erläutert; dabei stellt im einzelnen dar:

Fig. 1: einen Axialschnitt in prinzipieller Weise durch die erfindungsgemäße Einrichtung;
Fig. 2 und 3: einen Axialschnitt und
Fig. 4: eine Draufsicht in prinzipieller Darstellung einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Gemäß Figur 1 sitzt ein Hydrozyklon 41 mit seinem spitzen Auslaßende - das im allgemeinen für Schwerbestandteile eingerichtet ist - auf der Einlaßöffnung 8 des Gehäuses 1 mit kegelstumpfförmiger Deckenwand. Unterhalb der Einlaßöffnung 8 befindet sich eine Umlenkglocke 3 mit kegelstumpfförmiger Deckenwand 4, die im wesentlichen parallel zur Deckenwand des Gehäuses 1 verläuft. Der Spitzenwinkel a des Kegelteils beträgt vorzugsweise zwischen 120 und 170°. Dabei kann der Winkel b einige wenige Grad kleiner (etwa bis 5°) sein als a/2 (Winkel siehe Fig. 2). An die Deckenwand 4 schließt sich axial ein hohlzylindrischer Teil 5 an. Ähnliches gilt im Bezug auf das Gehäuse 1 mit dem hohlzylindrischen Teil 10. Es erfolgt die Abscheidung der Schwerteile entlang der Außenwandung des Gehäuses 1, insbesondere 10, so daß die Schwerteile nach unten zum Boden 12, 12' gelangen, wo eine Fördereinrichtung 18 mit Förderschnecke 19, die sich in einem Gehäuse 20 dreht, angeordnet ist. Der Antrieb der Förderschnecke erfolgt über Getriebe 21 und Motor 22. Die Ableitung des gereinigten Wassers aus dem Bereich der Umlenkglocke erfolgt über die Leitung 6, die von unten her mit nach oben gerichteter Einlaßöffnung 7 in das Zentrum derselben hineinragt. Die Förderschnecke kann auch als im Zentrum durchgehend offene Förderwendel ausgebildet sein.

Der Außendurchmesser D1 des Gehäuses 1 beträgt je nach Durchsatz vorzugsweise zwischen 500 und 2000 mm, während der Durchmesser des zylindrischen Teils der Umlenkglocke 3 12 bis 20 % kleiner als dieser Wert ist. Der Durchmesser D2 der Leitung 6 kann im allgemeinen zwischen 50 und 500 mm betragen. Die Höhe H des zylindrischen Teils 5 der Umlenkglocke 4 kann vorzugsweise zwischen dem 0,8- bis 1,3-fachen der Höhe des keglichen Teils 4 bemessen werden, während die Höhe des zylindrischen Teils 10 des Gehäuses 1 zwischen 70 und 150 % größer als H bemessen werden kann.

Die zu reinigende Suspension gelangt mit der dem Hydrozyklon eigenen Drallströmung in das Gehäuse 1, und es erfolgt dadurch die Abtrennung der schweren Partikelkonzentrifugalkraft.

Gemäß Fig. 2 und 3 kann die Suspension von mehreren Hydrozyklonen gesammelt dem Drallströmungseinlaßkörper 30 zugeführt werden, der eine tangential angeschlossene Einlaßleitung 33 sowie eine mit einem Ablaßventil 35 versehene zentrale Ablaßleitung 34 für Leichtpartikel aufweist. Der Drallströmungseinlaßkörper sitzt zentral und koaxial auf der Einlaßöffnung 8 des Gehäuses 1. Es ist noch eine Luftleitung 53 mit Steuerventil 54 für die Umlenkglocke angedeutet, um die Abscheidung der Leichtpartikel zu verbessern. Diese mündet in der Kegelspitze der Umlenkglocke 3 von unten her.

Die Strömung in dem Abscheider ist mit den angegebenen Pfeilen angedeutet.

Claims

Mit Vordrall arbeitender Wirbelströmungsabscheider zum Behandeln von Faserstoffsuspensionen, mit den folgenden Merkmalen:

1.1 der Abscheider weist ein rotationssymmetrisches Gehäuse (1) auf;

1.2 das Gehäuse (1) ist aufgebaut aus einer kegeligen Deckenwand (2) mit oben befindlicher Kegelspitze, an die sich eine zylindrische Wand (10) anschließt, sowie aus einem sich an den zylindrischen Teil (10) anschließenden kegeligen Boden (12) mit unten befindlicher Kegelspitze;

1.3 im Bereich der Deckenwand (2) befindet sich im Inneren des Gehäuses (1) eine Umlenkglocke (3) mit einer ebenfalls kegeligen Glocken-Deckenwand, die im wesentlichen parallel zur Gehäuse-Deckenwand (2) verläuft und mit dieser einen Ringraum bildet;

1.4 im Bereich der Spitze der Gehäuse-Deckenwand (2) ist ein Einlaß für die zu behandelnde Stoffsuspension vorgesehen;

1.5 zum Abziehen des gereinigten Wassers aus dem Bereich der Umlenkglocke (3) ist eine Leitung (6) vorgesehen, die von unten her mit nach oben gerichteter Einlaßöffnung (7) in das Zentrum des zylindrischen Teiles (10) hineinragt;

1.6 im Bereich des Bodens (12) ist eine Abfuhreinrichtung (18) für die schweren Verunreinigungen vorgesehen; dadurch gekennzeichnet, daß

1.7 der Durchmesser des zylindrischen Teiles (5) der Umlenkglocke (3) kleiner als der Außendurchmesser des Gehäuses (1) ist.
Abscheider nach Ansprüch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelspitzenwinkel a der Umlenkglocke (3) zwischen 146 und 164° beträgt.
Abscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Gehäuses zwischen 800 und 1800 mm und der Durchmesser des zylindrischen Teils (5) der Umlenkglocke (3) 12 bis 20 % kleiner als der Außendurchmesser des Gehäuses (1) ist.
Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den kegelstumpfförmigen Teil des Gehäuses nach unten ebenfalls ein hohlzylindrischer Teil (10) anschließt, und daß die Höhe des hohlzylindrischen Teils (5) der Umlenkglocke (3) zwischen 40 und 60 % der Höhe des hohlzylindrischen Teils (10) des Gehäuses (1) beträgt.
Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die am Boden (12, 12') des Gehäuses (1) angeordnete Abfördereinrichtung (18) für die Schwerteile eine Förderschnecke (19, 20) ist.
Abscheider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse der Förderschnecke (19) im Verhältnis zur Horizontalen eine Neigung zwischen 40 und 65° aufweist.
Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die zentrale Einlaßöffnung (8) oben im Gehäuse (1) ein Hydrozyklon (41) mit seinem spitzen Auslaßteil angeordnet ist.
Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die zentrale Einlaßöffnung (8) oben im Gehäuse (1) ein Drallströmungseinlaßkörper (30) mit seiner zentralen Einlaßöffnung an seinem Boden (31) angeordnet ist.
Abscheider nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallströmungseinlaßkörper (30) in seiner Deckenwand (32) eine zentrale Ableitung (34) für Leichtpartikel aufweist.