EP1065310A1 - Hydrozyklon zum Entfernen von Störstoffen aus einer Flüssigkeit - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a hydrocyclone for removing contaminants from a Liquid according to the preamble of claim 1.
- hydrocyclones are used to remove liquids that contain contaminants are concentrated by strong centrifugal forces and derived. Frequently they are made when removing small metal parts, broken glass and sand Fibrous suspensions applied. As a result of the accumulation of contaminants in In certain areas of the hydrocyclone, blockages are to be expected there if not all operating parameters are optimally set. Because of the often changing Operating conditions, e.g. the dirt load, is the appearance of constipation not always prevent. For this reason, a hydrocyclone in the As a rule, expect an area where there is a risk of constipation. The formation of Constipation has at least two major disadvantages: first, the Hydrocyclone no longer perform its task, so that no more contaminants are eliminated can. Secondly, a high level of local wear occurs on the hydrocyclone, the is caused by the fact that the heavy parts rotate in one place and the Rub the wall of the hydrocyclone.
- a method for monitoring a cyclone is presented in CH 681360 A, at which determines the surface temperature on the cyclone and with which the Ambient temperature is compared. When constipation, these two approach Temperatures.
- An evaluation circuit is connected via a data line Constipation informs so that it issues a warning and / or control signal can be. This procedure is only with a variety of transducers and to operate a corresponding control and positioning effort.
- the invention is based on the object of specifying a hydrocyclone in which it it is possible to identify and close constipation at short notice using the simplest of means remove.
- constipation if constipation occurs, it cools Flow device at this point, provided that the ambient temperature of the Temperature of the liquid deviates. Therefore, a local temperature change can be considered Indicator of constipation that has started or has already occurred. On this way is preventing or quickly eliminating malfunctions possible.
- the predefined measure for the temperature deviation at which a critical Accumulation of contaminants is determined by tests. It depends among other things of the level and constancy of the temperature of the liquid in the flow device.
- the optical remote display of the changes is a bit more complex, e.g. in the control room, using a surveillance camera.
- FIG. 1 shows a hydrocyclone 1 intended for the removal of heavy parts an inlet 3 for the liquid to be cleaned F.
- the Liquid F in the hydrocyclone is rotated, causing centrifugal forces occur that lead to the removal of the contaminants on the inner wall of the hydrocyclone to lead.
- the accept substance G cleaned in this way passes through an accept substance outlet 4 - here at the top Part of the hydrocyclone - off.
- A occurs in area 2 at risk of constipation Concentration of the contaminants on what is desirable in itself. You should namely from drain there through the reject opening 5 as impurity S from the hydrocyclone. In the The situation shown in this figure already represents constipation, i.e.
- Fig. 2 shows in schematic form a hydrocyclone according to the invention, here with a connecting line 10 to a separator pot 11 for the contaminants.
- a layer of paint 9 is applied to the area, the color of which changes depending on the temperature changes. This measure can also be retrofitted to existing ones Carry out hydrocyclones.
- the hydrocyclone 1 'shown in Fig. 3 is designed such that from the added Liquid F a good substance G is formed, from which the light parts contained in one the greatest possible degree have been eliminated.
- a good substance G is formed, from which the light parts contained in one the greatest possible degree have been eliminated.
- the Light parts that naturally accumulate in the middle of the hydrocyclone are over the light pipe 13 in the separator pot 11 derived.
- the light pipe 13 is usually also the area 2 at risk of clogging. As shown here, this is provided with a color layer 9.
- hydrocyclones can also be used in a lying position, such as the Fig. 4 shows.
- This hydrocyclone 1 '' is equipped for the removal of light parts.
- the accept G is discharged tangentially from the hydrocyclone 1 '', while the Light parts can be led out through a conical part in the middle.
- the Zone 2 at risk of constipation normally includes all of these for the removal of the Areas serving light parts. If necessary, can be in several places Color layers 9 may be applied.
- the solution according to the invention can also be applied to others than previously shown Flow devices transfer, in which deposits at certain points can form, and in their operation the temperature of the liquids from the Ambient temperature deviates.
- Flow devices transfer in which deposits at certain points can form, and in their operation the temperature of the liquids from the Ambient temperature deviates.
- hydrocyclones e.g. on Heavy part traps or heavy part locks in pulp processing plants think or critical points in pipelines in which highly loaded mixtures of substances flow.
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Abstract
Der Hydrozyklon dient dem Entfernen von Störstoffen aus einer Flüssigkeit (F), deren Temperatur von der Umgebungstemperatur abweicht. Solche Hydrozyklone werden üblicherweise bei der Reinigung von Faserstoffsuspensionen eingesetzt, insbesondere wenn diese aus Altpapier hergestellt sind. Sie können einen verstopfungsgefährdeten Bereich (2) aufweisen, in dem sich die auszuscheidenen Störstoffe (S) ansammeln. Erfindungsgemäß wird in dem verstopfungsgefährdeten Bereich (2) die Temperaturänderung mit Hilfe einer Farbschicht (9) sichtbar gemacht, da sie ein Indikator für das Auftreten von starken Ansammlungen von Störstoffen ist. Es können dann Maßnahmen zur Entfernung der Ansammlung vorgenommen werden. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft einen Hydrozyklon zum Entfernen von Störstoffen aus einer
Flüssigkeit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekanntlich dienen Hydrozyklone dazu, um Flüssigkeiten, in denen sich Störstoffe
befinden, durch starke Zentrifugalkräfte aufzukonzentrieren und abzuleiten. Häufig
werden sie bei der Entfernung von kleinen Metallteilen, Glassplittern und Sand aus
Faserstoffsuspensionen angewendet. Infolge der Ansammlung von Störstoffen in
bestimmten Bereichen des Hydrozyklons ist dort mit Verstopfungen zu rechnen, wenn
nicht alle Betriebsparameter optimal eingestellt sind. Wegen der oft sich ändernden
Betriebsbedingungen, wie z.B. der Schmutzfracht, ist das Auftreten von Verstopfungen
nicht immer zu verhindern. Aus diesem Grunde muss man bei einem Hydrozyklon in der
Regel mit einem verstopfungsgefährdeten Bereich rechnen. Die Bildung von
Verstopfungen hat mindestens zwei wesentliche Nachteile: Erstens wird dann der
Hydrozyklon seine Aufgabe nicht mehr erfüllen, also keine Störstoffe mehr ausscheiden
können. Zweitens tritt zum Teil ein hoher lokaler Verschleiß am Hydrozyklon auf, der
dadurch hervorgerufen wird, dass die Schwerteile an einer Stelle rotieren und dabei die
Wandung des Hydrozyklons abreiben.
Um das Auftreten von Verstopfungen zu vermeiden oder zumindest diesen unerwünschten
Zustand zu verkürzen, ist eine ständige Kontrolle der Hydrozyklone erforderlich, was
schon deshalb aufwendig ist, da in vielen Anlagen eine große Anzahl von Hydrozyklonen
enthalten sind.
In der CH 681360 A wird ein Verfahren zum Überwachen eines Zyklons vorgestellt, bei
dem die Oberflächentemperatur am Zyklon ermittelt und mit der der
Umgebungstemperatur verglichen wird. Bei Verstopfungen nähern sich diese beiden
Temperaturen an. Über eine Datenleitung wird eine Auswertungsschaltung über die
Verstopfung informiert, so dass von dieser ein Warn- und/oder Stellsignal ausgegeben
werden kann. Dieses Verfahren ist nur mit einer Vielzahl von Messwertgebern und
einem entsprechenden Regel- und Stellaufwand zu betreiben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Hydrozyklon anzugeben, bei dem es
möglich ist, Verstopfungen mit einfachsten Mitteln kurzfristig festzustellen und zu
beseitigen.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale
erfüllt.
Bei erfindungsgemäß ausgerüsteten Hydrozyklonen muss lediglich an den kritischen
Stellen eine Schicht vorhanden sein, die bei Temperaturänderung im interessierenden
Bereich ihr Aussehen, z.B. ihre Farbe, ändert. Damit wird die Tatsache genutzt, dass die
kritische Ansammlung von möglicherweise zu Verstopfungen führenden Stoffen, z.B.
Störstoffen, zu Temperaturänderungen führt. Der Grund hierfür liegt darin, dass die
Temperatur der zu reinigenden Flüssigkeit fast immer von der Umgebungstemperatur
abweicht. Ist sie z.B. höher, werden die Stellen, an denen die Flüssigkeit an der Wandung
der Strömungsvorrichtung vorbeiströmt, erwärmt Infolge davon stellt sich im
ungestörten Betrieb der Strömungsvorrichtung eine in etwa gleichmäßige Temperatur
ein. Wird dagegen die Ansammlung z.B. von Störstoffen so groß, dass die Strömung
partiell zum Erliegen kommt, sich also z.B. eine Verstopfung anbahnt, kühlt die
Strömungsvorrrichtung an dieser Stelle ab, sofern die Umgebungstemperatur von der
Temperatur der Flüssigkeit abweicht. Daher kann eine lokale Temperaturänderung als
Indikator für beginnende oder bereits erfolgte Verstopfungen angesehen werden. Auf
diese Weise ist eine Verhinderung oder schnelle Beseitigung von Betriebsstörungen
möglich. Das vorzugebende Maß für die Temperaturabweichung, bei dem eine kritische
Ansammlung von Störstoffen vorliegt, wird durch Versuche ermittelt. Es hängt u.a. von
der Höhe und Konstanz der Temperatur der Flüssigkeit in der Strömungsvorrichtung ab.
Es ist sehr einfach möglich, eine ganze Batterie von Hydrozyklonen kontrollieren. Es
werden keine Leitungen für die Stromversorgung oder Messdaten benötigt. Messstreifen,
die je nach Temperatur eine andere Farbe haben, sind billig und einfach zu handhaben.
Sie werden auch als Thermometer verwendet, die zwar leicht abzulesen, aber oft träge
und ungenau sind. Für die hier gefundene Anwendung sind sie jedoch ideal: Wichtig ist die
Erkennung "auf einen Blick". Bei der - üblichen- großen Anzahl von Hydrozyklonen in
einer Anlage ist das besonders vorteilhaft. Es kommt auch nicht auf den exakten
Zahlenwert der Temperatur an.
Etwas aufwendiger ist die optische Fernanzeige der Änderungen z.B. in die Schaltwarte,
mittels einer Überwachungskamera.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert anhand von Zeichnungen. Dabei zeigen:
- Fig. 1
- einen erfindungsgemäßen Hydrozyklon zur Abscheidung von Schwerteilen im Schnitt;
- Fig. 2
- einen ähnlichen Hydrozyklon in Seitenansicht;
- Fig. 3+4
- je einen erfindungsgemäßen Hydrozyklon zur Abscheidung von Leichtteilen.
Fig. 1 zeigt einen zum Ausscheiden von Schwerteilen bestimmten Hydrozyklon 1 mit
einem Einlauf 3 für die zu reinigende Flüssigkeit F. Wie an sich bekannt, wird die
Flüssigkeit F in dem Hydrozyklon in Rotation versetzt, wodurch Zentrifugalkräfte
auftreten, die zum Ausschleudem der Störstoffe an die Innenwand des Hydrozyklons
führen. Der so gereinigte Gutstoff G geht durch einen Gutstoffauslass 4 - hier am oberen
Teil des Hydrozyklons - ab. Im verstopfungsgefährdeten Bereich 2 tritt eine
Aufkonzentration der Störstoffe auf, was an sich erwünscht ist. Sie sollen nämlich von
dort durch die Rejektöffnung 5 als Störstoff S aus dem Hydrozyklon abfließen. Die in
dieser Figur gezeichnete Situation stellt bereits eine Verstopfung dar, d.h. die Störstoffe
S sind im unteren Teil des Hydrozyklons so stark aufkonzentriert, dass ihr Abfluss
unterbrochen ist. Infolge dieser Situation kann die Flüssigkeit F nicht mehr direkt an
der Wandung im verstopfungsgefährdeten Bereich 2 vorbeifließen, so dass dort eine
Temperaturänderung auftritt. Diese wird dadurch sichtbar, dass die Farbschicht 9 ihr
Aussehen verändert, z.B. zumindest teilweise eine andere Farbe bekommt. Dann kann
eine Stellvorrichtung 8 so betätigt werden, dass im Bereich der Rejektöffnung 5 ein
größerer Querschnitt zur Verfügung steht. Diese Maßnahme wird dann so lang
durchgeführt, bis die Verstopfung beseitigt ist. Andere - hier nicht gezeigte -
Maßnahmen zur Entfernung der Ansammlungen sind Rütteln oder lokale Wasserzugabe.
Fig. 2 zeigt in schematischer Form einen erfindungsgemäßen Hydrozyklon, hier mit
einer Verbindungsleitung 10 zu einem Abscheidetopf 11 für die Störstoffe. Im konischen
Bereich ist eine Farbschicht 9 aufgebracht, deren Farbe sich je nach Temperatur
ändert. Diese Maßnahme lässt sich auch als Nachrüstaktion an bereits installierten
Hydrozyklonen ausführen.
Der in Fig. 3 dargestellte Hydrozyklon 1' ist so ausgestaltet, dass aus der zugegebenen
Flüssigkeit F ein Gutstoff G gebildet wird, aus dem die enthaltenen Leichtteile zu einem
möglichst großen Grad ausgeschieden sind. Zu diesem Zweck befindet sich am unteren
Teil des Abscheidekonus ein Gutstoffringraum 12, aus dem tangential oder radial nach
außen über den Gutstoffauslass 4 der Gutstoff G entnommen werden kann. Die
Leichtteile, die sich naturgemäß in der Mitte des Hydrozyklons ansammeln, werden über
das Leichtstoffrohr 13 in den Abscheidetopf 11 abgeleitet. Im Bereich des
Leichtteilrohrs 13 liegt normalerweise auch der verstopfungsgefährdete Bereich 2.
Dieser ist, wie hier gezeichnet, mit einer Farbschicht 9 versehen.
Bekanntlich können Hydrozyklone auch in liegender Form verwendet werden, wie die
Fig. 4 zeigt. Dieser Hydrozyklon 1'' ist für die Entfernung von Leichtteilen ausgestattet.
Der Gutstoff G wird tangential aus dem Hydrozyklon 1'' direkt abgeführt, während die
Leichtteile über ein konisches Teil mittig herausgeleitet werden. Der
verstopfungsgefährdete Bereich 2 umfasst normalerweise alle diese zur Abfuhr der
Leichtteile dienenden Bereiche. Im Bedarfsfall können an mehreren Stellen
Farbschichten 9 aufgebracht sein.
Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch auf andere als bisher gezeigte
Strömungsvorrichtungen übertragen, in denen sich an bestimmten Stellen Ablagerungen
bilden können, und bei deren Betrieb die Temperatur der Flüssigkeiten von der
Umgebungstemperatur abweicht. Neben den Hydrozyklonen wären z.B. an
Schwerteilfallen oder Schwerteilschleusen in Papierstoffaufbereitungsanlagen zu
denken oder kritische Stellen in Rohrleitungen, in denen hochbeladene Stoffgemische
fließen.
Claims (12)
- Hydrozyklon (1, 1', 1'') zum Entfernen von Störstoffen (S) aus einer Flüssigkeit (F) mit mindestens einem Einlauf (3) für die zu reinigende Flüssigkeit (F), mindestens einem Gutstoffauslass (4) für die gereinigte Flüssigkeit (G) sowie mindestens einer Rejektöffnung (5) für Störstoffe (S), welcher mindestens einen verstopfungsgefährdeten Bereich (2) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Außenwand des Hydrozyklons (1, 1', 1'') eine Farbschicht (9) angebracht ist, deren Aussehen sich bei unterschiedlicher Temperatur ändert. - Hydrozyklon (1, 1', 1'') nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rejektöffnung (5) dem Austrag von Schwerteilen dient. - Hydrozyklon (1, 1', 1'') nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rejektöffnung (5) dem Austrag von Leichtteilen dient. - Hydrozyklon (1, 1', 1'') nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Farbschicht (9) bei Abkühlung bzw. Erwärmung ihre Farbe ändert. - Hydrozyklon (1, 1', 1'') nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Farbschicht (9) in der Nähe der Rejektöffnung (5) des Hydrozyklons (1) angebracht ist. - Hydrozyklon (1, 1', 1'') nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Farbschicht (9) an einer der Rejektöffnungen (5) stromabwärts folgenden Verbindungsleitung (10) angebracht ist. - Hydrozyklon (1, 1', 1'') nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die durch Temperaturänderung bewirkte Änderung des Aussehens der Farbschicht (9) bei einer Temperatur erfolgt, die zwischen 25 und 40° C liegt. - Hydrozyklon (1, 1', 1'') nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Farbschicht (9) aus einer Folie besteht. - Hydrozyklon (1, 1', 1'') nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Folie aufgeklebt ist. - Hydrozyklon (1, 1', 1'') nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass er zur Ausscheidung von Störstoffen aus einer Papierfasersuspension geeignet ist, deren Temperatur von der Umgebungstemperatur abweicht. - Hydrozyklon (1, 1', 1'') nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Durchflussquerschnitt der Rejektöffnung (5) durch eine Stellvorrichtung (8) vergrößert werden kann. - Hydrozyklonanlage mit mindestens zehn gleichzeitig betreibbaren Hydrozyklonen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hydrozyklone (1, 1', 1'') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet sind.
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