EP4135904A1 - Hydrozyklon-anlage - Google Patents

Hydrozyklon-anlage

Info

Publication number
EP4135904A1
EP4135904A1 EP21718826.7A EP21718826A EP4135904A1 EP 4135904 A1 EP4135904 A1 EP 4135904A1 EP 21718826 A EP21718826 A EP 21718826A EP 4135904 A1 EP4135904 A1 EP 4135904A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
collecting line
connection
reject
hydrocyclones
accept
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21718826.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Axel Erzler
Thomas JASCHEK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP4135904A1 publication Critical patent/EP4135904A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B04C5/14—Construction of the underflow ducting; Apex constructions; Discharge arrangements ; discharge through sidewall provided with a few slits or perforations
    • B04C5/181—Bulkheads or central bodies in the discharge opening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B04C5/02—Construction of inlets by which the vortex flow is generated, e.g. tangential admission, the fluid flow being forced to follow a downward path by spirally wound bulkheads, or with slightly downwardly-directed tangential admission
    • B04C5/04—Tangential inlets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B04C5/12—Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B04C5/14—Construction of the underflow ducting; Apex constructions; Discharge arrangements ; discharge through sidewall provided with a few slits or perforations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B04C5/14—Construction of the underflow ducting; Apex constructions; Discharge arrangements ; discharge through sidewall provided with a few slits or perforations
    • B04C5/18—Construction of the underflow ducting; Apex constructions; Discharge arrangements ; discharge through sidewall provided with a few slits or perforations with auxiliary fluid assisting discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B04C5/22—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed with cleaning means
    • B04C5/23—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed with cleaning means using liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B04C5/24—Multiple arrangement thereof
    • B04C5/28—Multiple arrangement thereof for parallel flow
    • 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 system for cleaning a pulp suspension with several hydrocyclones arranged in a row next to one another, each having at least one inlet connection, one accepts connection and one reject connection as well as at least one supply manifold connected to several inlet connections for the supply of the fiber suspension and / or at least one accepts collecting line connected to several accept connections for discharging the accepts and / or at least one reject collecting line connected to several reject connections for removing the reject, the collecting line being elongated and the corresponding connections opening into the corresponding collecting line on its long side .
  • Flydrocyclones are well suited for concentrating heavy and light parts in fiber suspensions by centrifugal forces and discharging them via the outlet or the separator.
  • Hydrocyclone systems also often have the purpose of removing at least a large part of the gases contained in the liquid, e.g. the air.
  • the accepted material is placed under negative pressure after leaving the hydrocyclone, so that the gases exit and can be discharged separately.
  • the object of the invention is therefore to counteract deposits in a collecting line.
  • the object was achieved in that at the end of at least one collecting line following the last hydrocyclone, a fluid or a suspension is fed into or out of the collecting line via at least one flushing connection.
  • the medium supplied or discharged causes additional currents.
  • the flushing connection should advantageously be arranged at the end of the collecting line lying in or against the main flow direction.
  • the pulp suspension is fed back from the flushing connection of the supply collecting line, preferably via a controllable valve and a pump, back into this or another supply collecting line.
  • the invention can also be used for accept discharge, i.e. that there is an accept collecting line and a fluid or a suspension is supplied via a rinsing connection arranged at the end of the accept collecting line opposite to the main flow direction of the accept collecting line.
  • accepts from the rinsing connection located at the end of the accepts collection line opposite to the main flow direction of the accepts collection line preferably via a controllable valve and a pump is led into a supply manifold. Since an increased risk of deposits and the resulting blockages must be expected when rejects are discharged, a fluid or suspension should be supplied via a flushing connection arranged at the end of the rejects collection line opposite to the main flow direction of the rejects collection line.
  • This additional hydrocyclone ensures additional flows in the endangered area of the collecting lines and at the same time increases the throughput of the system.
  • At least one, preferably all of the collecting lines are designed as a cylindrical tube, the end of which is closed after the last hydrocyclone and has the flushing connection there.
  • At least some, preferably all of the connections of the hydrocyclones should have a nozzle reaching into the corresponding collecting line, which preferably tapers downward or curved with its essential directional component within the collecting line from the respective connection.
  • the openings of the connecting pieces point vertically or slightly inclined downwards to or against the main flow direction of the respective collecting line.
  • the accept flowing in via these nozzles leads to turbulence and, in the case of openings of the nozzles pointing slightly to the main flow direction, to an acceleration and thus overall to an avoidance or at least a reduction of deposits.
  • the hydrocyclones are combined in groups in such a way that the inlet connections of the hydrocyclones of a group are fed from the same supply manifold and the accept connections of this group of hydrocyclones into a common accept manifold and / or the reject connections this group of hydrocyclones open into a common reject collection line.
  • hydrocyclones are combined in groups in such a way that the inlet connections of the hydrocyclones of a group are fed from the same supply line and at least some of the accept connections of this group of hydrocyclones open into different accept collecting lines.
  • FIG. 1 a side view of a hydrocyclone system
  • FIG. 2 a cross section through the supply and accept collecting lines 5, 6 of this system and FIG
  • FIG. 3 a system diagram without an additional hydrocyclone 9.
  • the hydrocyclones 1 described here are used to clean a pulp suspension, as is required, for example, for paper production, with a pulp density between 1.5 and 3.5% of heavy parts.
  • the stationary housing of the hydrocyclone 1 encloses an elongated chamber with a circular cross-section.
  • an inlet connection 2 via which the fiber suspension to be cleaned is injected tangentially into a cylindrical inlet section of the chamber.
  • the fiber suspension is brought onto a circular path, the fiber suspension being pressed against the wall of the chamber.
  • the heavy parts Due to the centrifugal and centrifugal forces that act, the heavy parts accumulate on the wall of the chamber and the light parts in the middle of the chamber. In this way, the heavy parts on the wall of the chamber in the direction of flow spiral to the opposite end of the chamber with the reject connection 4, via which the heavy parts are discharged from the hydrocyclone 1.
  • dilution liquid can be fed into the chamber via a dilution feed line 13.
  • the pulp suspension which is present in the middle of the chamber and has been cleaned of the heavy parts, is pumped out here as an accepted material via the accepted material connection 3.
  • the tubular accepts connection 3 extends at the inlet-side end along the central axis into the middle of the chamber of the hydrocyclone 1.
  • the cylindrical inlet section of the chamber is followed by a conical hydrocyclone section in the direction of the opposite end in the flow direction, i.e. in the direction of the reject connection 4, in which the diameter of the chamber decreases continuously towards the reject connection 4.
  • the pulp suspension cleaned by these is conveyed as a heavy part component out of the hydrocyclone 1 via the reject connection 4, while the light parts are discharged via the accept connection 3.
  • the hydrocyclones 1 that are used in such a system are identical to one another.
  • An important aspect is that the hydrocyclones 1 are grouped together.
  • the inlet connections 2, the accept connections 3 and the reject connections 4 of the hydrocyclones 1 of a group are connected to the same inlet manifold 5, the same accepts manifold 6 or the same reject manifold 7.
  • the accepts of a group of hydrocyclones 1 can, if necessary, also be divided into different accepts collecting lines 6.
  • the accept can be suppressed in the accept collecting lines 6 or downstream tanks in a manner known per se by a vacuum device to such an extent that the suspension located therein comes to a boil. As is well known, this is an effective means of removing the gases contained therein, especially air.
  • hydrocyclones 1 of a system can also be switched in multiple stages, in that the reject from the first stage is fed into the second stage as a feed. This lowers fiber loss and has a good cleaning effect.
  • FIGS. 1 and 2 show a group of vertical hydrocyclones 1, which consists of two parallel rows, each with a plurality of hydrocyclones 1 arranged next to one another in a row.
  • the supply collecting line 5 connected to the inlet connections 2 of these hydrocyclones 1 for the supply of the pulp suspension and the accept collecting line 6 connected to the accept connections 3 of these hydrocyclones 1 for discharging the accept and the rejects connected to the reject connections 4 of these hydrocyclones 1 run.
  • Collecting line 7 for discharging the reject horizontally between the two rows of hydrocyclones 1.
  • All the collecting lines 5, 6, 7 are designed as a cylindrical, horizontally running pipe, one end of which is closed and the corresponding connections 2, 3, 4 on the long sides open into the corresponding collecting line 5, 6, 7.
  • the inlet connections 2 and the accept connections 3 of these hydrocyclones 1 each include a connector 12 which extends into the corresponding collecting line 5, 6 and which curves downward within the collecting line 5, 6 from the respective connection 2, 3, vertically or slightly inclined to the vertical expires. This improves the flow conditions within the respective collecting line 5.6.
  • all collecting lines 5, 6, 7 of the hydrocyclones 1 according to FIG corresponding collecting line 5,6,7 are performed.
  • the flushing connection 8 of the supply manifold 5 is located in the main flow direction and in the case of the accepted material manifold 6 and the reject manifold 7 at the end of the respective manifold 5,6,7 opposite to the main flow direction.
  • this pulp suspension can be returned from the flushing connection 8 of the supply manifold 5 via a pump 10 to this or another supply manifold 5.
  • a fluid for example dilution water or a suspension, can also be fed to the accepts collecting line 6 via the corresponding flushing connection 8.
  • part of the accept can be fed back into a supply collecting line 5 from the flushing connection 8 of the accept collecting line 6 via a controllable valve 11 and a pump 10.
  • FIG. 1 shows a solution in which an additional hydrocyclone 9 is arranged at the closed end of the collecting lines 5, 6, 7 with the flushing connections 8.
  • the rinsing connection 8 of the supply collecting line 5 is connected to the inlet connection 2
  • the rinsing connection 8 of the accept collecting line 6 is connected to the accepting line 3
  • the rinsing connection 8 of the rejects collecting line 7 is connected to the rejecting connection 4 of the additional hydrocyclone 9.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Reinigung einer Faserstoffsuspension mit mehreren, in einer Reihe nebeneinander angeordneten Hydrozyklonen (1), die je mindestens einen Zulaufanschluss (2), einen Gutstoffanschluss (3) und einen Rejektanschluss (4) aufweisen sowie wenigstens einer, mit mehreren Zulaufanschlüssen (2) verbundenen Versorgungs-Sammelleitung (5) für die Zuführung der Faserstoffsuspension und/oder wenigstens einer, mit mehreren Gutstoffanschlüssen (3) verbundenen Gutstoff-Sammelleitung (6) zur Ableitung des Gutstoffs und/oder wenigstens einer mit mehreren Rejektanschlüssen (4) verbundenen Rejekt- Sammelleitung (7) zur Abfuhr des Rejekts, wobei die Sammelleitung (5,6,7) länglich ausgebildet ist und die entsprechenden Anschlüsse (2,3,4) an deren Längsseite in die entsprechende Sammelleitung (5,6,7) münden. Dabei soll Ablagerungen in der Sammelleitung (5,6,7) dadurch entgegengewirkt werden, indem am, nach dem letzten Hydrozyklon (1) folgenden Ende wenigstens einer Sammelleitung (5,6,7) ein Fluid oder eine Suspension zumindest über einen Spülanschluss (8) in oder aus der Sammelleitung (5,6,7) geführt wird.

Description

Hvdrozvklon-Anlaqe
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Reinigung einer Faserstoffsuspension mit mehreren, in einer Reihe nebeneinander angeordneten Hydrozyklonen, die je mindestens einen Zulaufanschluss, einen Gutstoffanschluss und einen Rejektanschluss aufweisen sowie wenigstens einer, mit mehreren Zulaufanschlüssen verbundenen Versorgungs-Sammelleitung für die Zuführung der Faserstoffsuspension und/oder wenigstens einer, mit mehreren Gutstoffanschlüssen verbundenen Gutstoff- Sammelleitung zur Ableitung des Gutstoffs und/oder wenigstens einer, mit mehreren Rejektanschlüssen verbundenen Rejekt-Sammelleitung zur Abfuhr des Rejekts, wobei die Sammelleitung länglich ausgebildet ist und die entsprechenden Anschlüsse an deren Längsseite in die entsprechende Sammelleitung münden.
Flydrozyklone sind gut geeignet, um durch Zentrifugalkräfte Schwerteile und Leichtteile in Faserstoffsuspensionen auf zu konzentrieren und über den Auslauf bzw. den Abscheider abzuleiten.
In der Regel dienen sie der Entfernung von kleinen Metallteilen, Glassplittern und Sand oder aber von Styropor und anderen leichten Kunststoffteilen.
Hydrozyklon-Anlagen haben außerdem oft auch den Zweck, zumindest einen großen Teil der in der Flüssigkeit enthaltenen Gase, z.B. die Luft, ebenfalls zu entfernen. Dazu wird der Gutstoff nach Verlassen des Hydrozyklons unter Unterdrück gesetzt, so dass die Gase austreten und separat abgeführt werden können.
Diese Vorgänge sind an sich bekannt, ebenso die Tatsache, dass ein guter Effekt nur gewährleistet ist, wenn die Hydrozyklone eine bestimmte Größe nicht überschreiten.
Bei einer Hydrozyklon-Anlage, die für größere Durchsatzmengen ausgelegt ist, wird daher eine Mehrzahl - oft sogar eine Vielzahl - von Hydrozyklonen benötigt. Diese werden dann parallel von der zu reinigenden Flüssigkeit durchströmt, was bedeutet, dass der Flüssigkeitsstrom in eine Vielzahl von kleineren Teilströmen aufgeteilt werden muss. Während hierbei die Zufuhr der Faserstoffsuspension von einer Versorgungs- Sammelleitung ausgeht, werden die von den Hydrozyklonen kommenden Gutstoff- und Rejektströme in Gutstoff-Sammelleitungen und Rejekt-Sammelleitungen zusammengefasst. Diese rohrförmigen Sammelleitungen sind in der Regel einseitig verschlossen, was oft zu Totzonen und damit Ablagerungen im Bereich des verschlossenen Endes der Sammelleitung führt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher Ablagerungen in einer Sammelleitung entgegenzuwirken.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass am, nach dem letzten Hydrozyklon folgenden Ende wenigstens einer Sammelleitung ein Fluid oder eine Suspension über zumindest einen Spülanschluss in oder aus der Sammelleitung geführt wird.
Das zu oder abgeführte Medium verursacht zusätzliche Strömungen.
Hierdurch gelingt es auf einfache Weise der Bildung von Totzonen und damit einer drohenden Ablagerung von Störstoffen entgegenzuwirken.
Hierzu sollte der Spülanschluss mit Vorteil am, in oder entgegen der Hauptströmungsrichtung liegenden Ende der Sammelleitung angeordnet sein.
Soll die Erfindung bei der Versorgung der Hydrozyklone umgesetzt werden, so bedeutet dies, dass eine Versorgungs-Sammelleitung vorhanden ist und Faserstoffsuspension über einen, am in Hauptströmungsrichtung der Versorgungs-Sammelleitung liegenden Ende der Versorgungs-Sammelleitung angeordneten Spülanschluss abgeführt wird.
Um dies einerseits steuern zu können und andererseits die Verluste möglichst gering zu halten, ist es von Vorteil, wenn die Faserstoffsuspension vom Spülanschluss der Versorgungs-Sammelleitung vorzugsweise über ein steuerbares Ventil und eine Pumpe wieder in diese oder eine andere Versorgungs-Sammelleitung zurückgeführt wird.
Anwendbar ist die Erfindung aber auch bei der Gutstoffabfuhr, d.h. dass eine Gutstoff- Sammelleitung vorhanden ist und ein Fluid oder eine Suspension über einen, am entgegen der Hauptströmungsrichtung der Gutstoff-Sammelleitung liegenden Ende der Gutstoff-Sammelleitung angeordneten Spülanschluss zugeführt wird.
Alternativ oder ergänzend kann es zur Beeinflussung der Intensität und/oder der zeitlichen Erstreckung des Spülens aber auch vorteilhaft sein, wenn Gutstoff vom, am entgegen der Hauptströmungsrichtung der Gutstoff-Sammelleitung liegenden Ende der Gutstoff-Sammelleitung angeordneten Spülanschluss vorzugsweise über ein steuerbares Ventil und eine Pumpe in eine Versorgungs-Sammelleitung geführt wird. Da bei der Rejektabfuhr mit einer erhöhten Gefahr von Ablagerungen und daraus folgenden Verstopfungen gerechnet werden muss, sollte ein Fluid oder eine Suspension über einen, am entgegen der Hauptströmungsrichtung der Rejekt-Sammelleitung liegenden Ende der Rejekt-Sammelleitung angeordneten Spülanschluss zugeführt werden.
Um die Effizienz der Anlage zu steigern, ist es vorteilhaft, wenn der Spülanschluss der Versorgungs-Sammelleitung mit dem Zulaufanschluss eines zusätzlichen Hydrozyklons verbunden wird.
Dies wiederum erlaubt es, dass der Gutstoffanschluss des zusätzlichen Hydrozyklons mit einer Gutstoff-Sammelleitung und/oder der Rejektanschluss des zusätzlichen Hydrozyklons mit einer Rejekt-Sammelleitung verbunden wird.
Dieser zusätzliche Hydrozyklon sorgt für zusätzliche Strömungen im gefährdeten Bereich der Sammelleitungen und steigert gleichzeitig den Durchsatz der Anlage.
Im Interesse einer einfachen Konstruktion sind zumindest eine, vorzugsweise alle Sammelleitungen als zylindrisches Rohr ausgebildet, dessen nach dem letzten Hydrozyklon folgendes Ende verschlossen ist und dort den Spülanschluss aufweist.
Für eine optimierte Strömungsgestaltung sollten zumindest einige, vorzugsweise alle Anschlüsse der Hydrozyklone einen in die entsprechende Sammelleitung hineinreichenden Stutzen besitzen, welcher vorzugsweise innerhalb der Sammelleitung vom jeweiligen Anschluss aus mit seiner wesentlichen Richtungskomponente nach unten geneigt oder gekrümmt ausläuft.
Mit Vorteil weisen dabei die Öffnungen der Stutzen senkrecht oder geringfügig zur oder entgegen der Hauptströmungsrichtung der jeweiligen Sammelleitung geneigt nach unten.
Bei der Versorgungs-Sammelleitung wirkt das Ansaugen der Suspension über diese Stutzen Ablagerungen im unteren Bereich der Versorgungs-Sammelleitung entgegen.
Bei der Gutstoff-Sammelleitung führt der über diese Stutzen einströmende Gutstoff zu Verwirbelungen und bei geringfügig zur Hauptströmungsrichtung weisenden Öffnungen der Stutzen zu einer Beschleunigung und somit insgesamt zu einer Vermeidung oder zumindest Verminderung von Ablagerungen. Zwecks eines einfachen Aufbaus ist es von Vorteil, wenn die Hydrozyklone derart in Gruppen zusammengefasst sind, dass die Zulaufanschlüsse der Hydrozyklone einer Gruppe aus derselben Versorgungs-Sammelleitung gespeist werden und die Gutstoffanschlüsse dieser Gruppe von Hydrozyklonen in eine gemeinsame Gutstoff- Sammelleitung und/oder die Rejektanschlüsse dieser Gruppe von Hydrozyklonen in eine gemeinsame Rejekt-Sammelleitung münden.
Allerdings kann es zur Anpassung an spezielle Anforderungen ebenso vorteilhaft sein, wenn die Hydrozyklone derart in Gruppen zusammengefasst sind, dass die Zulaufanschlüsse der Hydrozyklone einer Gruppe aus derselben Versorgungsleitung gespeist werden und zumindest ein Teil der Gutstoffanschlüsse dieser Gruppe von Hydrozyklonen in verschiedene Gutstoff-Sammelleitungen mündet.
Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
In der beigefügten Zeichnung zeigt:
Figur 1 : eine Seitenansicht einer Hydrozyklon-Anlage;
Figur 2: einen Querschnitt durch die Versorgungs- und Gutstoff-Sammelleitungen 5,6 dieser Anlage und
Figur 3: ein Anlagenschema ohne zusätzlichen Hydrozyklon 9.
Die hier beschriebenen Hydrozyklone 1 dienen der Reinigung einer Faserstoffsuspension, wie sie beispielsweise zur Papierherstellung erforderlich ist, mit einer Stoffdichte zwischen 1 ,5 und 3,5% von Schwerteilen.
Das feststehende Gehäuse des Hydrozyklons 1 umschließt eine längliche Kammer mit kreisförmigem Querschnitt.
An einem Ende der Kammer befindet sich ein Zulaufanschluss 2, über den die zu reinigende Faserstoffsuspension tangential in einen zylindrischen Einlaufabschnitt der Kammer eingedüst wird. Hierdurch wird die Faserstoffsuspension auf eine kreisförmige Bahn gebracht, wobei die Faserstoffsuspension gegen die Wand der Kammer gedrückt wird.
Durch die dabei wirkenden Zentrifugal- und Fliehkräfte reichern sich die Schwerteile an der Wand der Kammer und die Leichtteile in der Mitte der Kammer an. Auf diese Weise gelangen die Schwerteile an der Wand der Kammer in Strömungsrichtung spiralförmig zum gegenüberliegenden Ende der Kammer mit dem Rejektanschluss 4, über den die Schwerteile aus dem Hydrozyklon 1 abgeführt werden.
Um Verstopfungen des Rejektanschlusses 4 entgegenzuwirken, kann im Bereich des Rejektanschlusses 4 über eine Verdünnungs-Zuleitung 13 Verdünnungsflüssigkeit in die Kammer geleitet werden.
Dies erlaubt den störungsfreien Einsatz des Hydrozyklons 1 auch bei hohen Stoffdichten.
Die in der Mitte der Kammer vorhandene, von den Schwerteilen gereinigte Faserstoffsuspension wird hier als Gutstoff über den Gutstoffanschluss 3 abgepumpt. Hierzu reicht der rohrförmige Gutstoffanschluss 3 am zulaufseitigen Ende entlang der Zentrumsachse in die Mitte der Kammer des Hydrozyklons 1 .
An den zylindrischen Einlaufabschnitt der Kammer schließt sich in Richtung des in Strömungsrichtung gegenüberliegenden Endes, d.h. in Richtung des Rejektanschlusses 4 ein kegelförmiger Hydrozyklon-Abschnitt an, in dem sich der Durchmesser der Kammer zum Rejektanschluss 4 hin kontinuierlich vermindert.
Durch diese Verjüngung steigt die Rotationsgeschwindigkeit der Suspension derart an, dass sich die Schwerteile an der Wand der Kammer aufkonzentrieren.
Sollen im Unterschied hierzu Leichtteile aus der Faserstoffsuspension entfernt werden, so wird die von diesen gereinigte Faserstoffsuspension als Schwerteil-Komponente über den Rejektanschluss 4 aus dem Hydrozyklon 1 befördert, während die Leichtteile über den Gutstoffanschluss 3 abgeführt werden.
In der Regel sind die Hydrozyklone 1 , die bei einer solchen Anlage verwendet werden, untereinander gleich. Ein wichtiger Aspekt liegt darin, dass die Hydrozyklone 1 zu Gruppen zusammengefasst sind.
Gemäß Figur 1 sind die Zulaufanschlüsse 2, die Gutstoffanschlüsse 3 sowie die Rejektanschlüsse 4 der Hydrozyklone 1 einer Gruppe mit der gleichen Zulauf- Sammelleitung 5, der gleichen Gutstoff-Sammelleitung 6 bzw. der gleichen Rejekt- Sammelleitung 7 verbunden.
Allerdings können die Gutstoffe einer Gruppe von Hydrozyklonen 1 bei Bedarf auch in unterschiedliche Gutstoff-Sammelleitungen 6 aufgeteilt werden. Der Gutstoff kann in den Gutstoff-Sammelleitungen 6 oder nachgelagerten Tanks in an sich bekannter Weise durch eine Vakuumeinrichtung soweit unter Unterdrück gesetzt werden, dass die sich darin befindende Suspension zum Sieden kommt. Bekanntlich ist das ein wirksames Mittel die darin enthaltenen Gase, insbesondere Luft, zu entfernen.
Über sogenannte Multi-Zyklon-Anordnungen mit einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Hydrozyklone 1 lassen sich Mengenschwankungen durch Abschalten von Hydrozyklonen gleichmäßig aufteilen. Es ist nämlich anzustreben, dass auch in solchen Fällen der Volumendurchsatz durch die einzelnen, zugeschalteten Hydrozyklone 1 möglichst wenig variiert, um ein optimales Ergebnis zu erhalten.
Selbstverständlich können die Hydrozyklone 1 einer Anlage auch mehrstufig geschaltet sein, indem das Rejekt der ersten Stufe als Zulauf in die zweite Stufe geführt wird. Das senkt den Faserverlust bei guter Reinigungswirkung.
Beispielhaft zeigen Figur 1 und 2 eine Gruppe von senkrechten Hydrozyklonen 1 , die aus zwei parallelen Reihen mit jeweils mehreren, in einer Reihe nebeneinander angeordneten Hydrozyklonen 1 besteht. Dabei verlaufen die mit den Zulaufanschlüssen 2 dieser Hydrozyklone 1 verbundenen Versorgungs-Sammelleitung 5 für die Zuführung der Faserstoffsuspension sowie die mit den Gutstoffanschlüssen 3 dieser Hydrozyklone 1 verbundenen Gutstoff-Sammelleitung 6 zur Ableitung des Gutstoffs sowie die mit den Rejektanschlüssen 4 dieser Hydrozyklone 1 verbundenen Rejekt-Sammelleitung 7 zur Abfuhr des Rejekts waagerecht zwischen den beiden Reihen von Hydrozyklonen 1.
Dabei sind alle Sammelleitungen 5,6,7 als zylindrisches, horizontal verlaufendes Rohr ausgebildet, bei dem ein Ende verschlossen ist und die entsprechenden Anschlüsse 2,3,4 an den Längsseiten in die entsprechende Sammelleitung 5,6,7 münden.
Entsprechend Figur 2 umfassen die Zulaufanschlüsse 2 sowie die Gutstoffanschlüsse 3 dieser Hydrozyklone 1 jeweils einen in die entsprechende Sammelleitung 5,6 hineinreichenden Stutzen 12, welcher innerhalb der Sammelleitung 5,6 vom jeweiligen Anschluss 2,3 aus senkrecht oder geringfügig zur Senkrechten geneigt nach unten gekrümmt ausläuft. Dies verbessert die Strömungsverhältnisse innerhalb der jeweiligen Sammelleitung 5,6. Darüber hinaus besitzen alle Sammelleitungen 5,6,7 der Hydrozyklone 1 gemäß Figur 1 am, nach dem letzten Hydrozyklon 1 folgenden, verschlossenen Ende jeweils einen Spülanschluss 8. Zur Bildung von Turbulenzen kann über diese Spülanschlüsse 8 ein Fluid oder eine Suspension in oder aus der entsprechenden Sammelleitung 5,6,7 geführt werden.
Dementsprechend befindet sich der Spülanschluss 8 bei der Versorgungs- Sammelleitung 5 an dem in Flauptströmungsrichtung und bei der Gutstoff-Sammelleitung 6 sowie der Rejekt-Sammelleitung 7 an dem entgegen der Flauptströmungsrichtung liegendem Ende der jeweiligen Sammelleitung 5,6,7.
Dies erlaubt es bei der Versorgungs-Sammelleitung 5 einen geringen Teil der zu reinigenden Faserstoffsuspension über den Spülanschluss 8 abzuführen. Wie in Figur 3 angedeutet, kann diese Faserstoffsuspension vom Spülanschluss 8 der Versorgungs- Sammelleitung 5 über eine Pumpe 10 wieder in diese oder eine andere Versorgungs- Sammelleitung 5 zurückgeführt werden.
Zur Minimierung von Totzonen kann des Weiteren ein Fluid, beispielsweise Verdünnungswasser oder eine Suspension über den entsprechenden Spülanschluss 8 auch der Gutstoff-Sammelleitung 6 zugeführt werden.
Alternativ ist es, wie in Figur 3 gezeigt, auch möglich, dass ein Teil des Gutstoffs vom Spülanschluss 8 der Gutstoff-Sammelleitung 6 über ein steuerbares Ventil 11 und eine Pumpe 10 wieder in eine Versorgungs-Sammelleitung 5 geführt wird.
Nicht dargestellt ist die Zufuhr eines Fluids oder einer Suspension in die Rejekt- Sammelleitung 7 über deren Spülanschluss 8.
Im Unterschied hierzu zeigt Figur 1 eine Lösung, bei der an dem verschlossenen Ende der Sammelleitungen 5,6,7 mit den Spülanschlüssen 8 ein zusätzlicher Hydrozyklon 9 angeordnet ist. Dabei sind der Spülanschluss 8 der Versorgungs-Sammelleitung 5 mit dem Zulaufanschluss 2, der Spülanschluss 8 der Gutstoff-Sammelleitung 6 mit dem Gutstoffanschluss 3 und der Spülanschluss 8 der Rejekt-Sammelleitung 7 mit dem Rejektanschluss 4 des zusätzlichen Hydrozyklons 9 verbunden.
Über den zusätzlichen Hydrozyklon 9 werden an dem verschlossenen Ende der Sammelleitungen Strömungen erzeugt, die einer Ablagerung von Störstoffen entgegenwirken. Darüber hinaus erhöht der zusätzliche Hydrozyklon 9 die Reinigungsleistung der Anlage.

Claims

Patentansprüche
1. Anlage zur Reinigung einer Faserstoffsuspension mit mehreren, in einer Reihe nebeneinander angeordneten Hydrozyklonen (1), die je mindestens einen Zulaufanschluss (2), einen Gutstoffanschluss (3) und einen Rejektanschluss (4) aufweisen sowie wenigstens einer, mit mehreren Zulaufanschlüssen (2) verbundenen Versorgungs-Sammelleitung (5) für die Zuführung der Faserstoffsuspension und/oder wenigstens einer, mit mehreren Gutstoffanschlüssen (3) verbundenen Gutstoff- Sammelleitung (6) zur Ableitung des Gutstoffs und/oder wenigstens einer, mit mehreren Rejektanschlüssen (4) verbundenen Rejekt-Sammelleitung (7) zur Abfuhr des Rejekts, wobei die Sammelleitung (5,6,7) länglich ausgebildet ist und die entsprechenden Anschlüsse (2,3,4) an deren Längsseite in die entsprechende Sammelleitung (5,6,7) münden, dadurch gekennzeichnet, dass am, nach dem letzten Flydrozyklon folgenden Ende wenigstens einer Sammelleitung (5,6,7) ein Fluid oder eine Suspension über zumindest einen Spülanschluss (8) in oder aus der Sammelleitung (5,6,7) geführt wird.
2. Anlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Spülanschluss (8) am in oder entgegen der Flauptströmungsrichtung liegenden Ende der Sammelleitung (5,6,7) angeordnet ist.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Versorgungs-Sammelleitung (5) vorhanden ist und Faserstoffsuspension über einen, am in Flauptströmungsrichtung der Versorgungs-Sammelleitung (5) liegenden Ende der Versorgungs-Sammelleitung (5) angeordneten Spülanschluss (8) abgeführt wird.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspension vom Spülanschluss (8) der Versorgungs-Sammelleitung (5) vorzugsweise über ein steuerbares Ventil und eine Pumpe (10) wieder in diese oder eine andere Versorgungs-Sammelleitung (5) zurückgeführt wird.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gutstoff-Sammelleitung (6) vorhanden ist und ein Fluid oder eine Suspension über einen, am entgegen der Hauptströmungsrichtung der Gutstoff-Sammelleitung (6) liegenden Ende der Gutstoff-Sammelleitung (6) angeordneten Spülanschluss (8) zugeführt wird.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Gutstoff vom Spülanschluss (8) der Gutstoff-Sammelleitung (6) vorzugsweise über ein steuerbares Ventil (11 ) und eine Pumpe (10) in eine Versorgungs-Sammelleitung (5) geführt wird.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rejekt-Sammelleitung (7) vorhanden ist und ein Fluid oder eine Suspension über einen, am entgegen der Hauptströmungsrichtung der Rejekt-Sammelleitung (7) liegenden Ende der Rejekt-Sammelleitung (7) angeordneten Spülanschluss (8) zugeführt wird.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülanschluss (8) der Versorgungs-Sammelleitung (5) mit dem Zulaufanschluss (2) eines zusätzlichen Hydrozyklons (9) verbunden ist.
9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gutstoffanschluss (3) des zusätzlichen Hydrozyklons (9) mit einer Gutstoff- Sammelleitung (6) verbunden ist.
10. Anlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rejektanschluss (4) des zusätzlichen Hydrozyklons (9) mit einer Rejekt- Sammelleitung (7) verbunden ist.
11 . Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine, vorzugsweise alle Sammelleitungen (5,6,7) als zylindrisches, insbesondere horizontal verlaufendes Rohr ausgebildet sind, dessen nach dem letzten Hydrozyklon (1 ) folgendes Ende verschlossen ist und dort den Spülanschluss (8) aufweist.
12. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige, vorzugsweise alle Anschlüsse (2,3,4) der Hydrozyklone (1 ) einen in die entsprechende Sammelleitung (5,6,7) hineinreichenden Stutzen (12) besitzen.
13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stutzen (12) innerhalb der Sammelleitung (5,6,7) vom jeweiligen Anschluss (2,3,4) aus im Wesentlichen nach unten geneigt oder gekrümmt auslaufen.
14. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrozyklone (1 ) derart in Gruppen zusammengefasst sind, dass die
Zulaufanschlüsse (2) der Hydrozyklone (1) einer Gruppe aus derselben
Versorgungsleitung-Sammelleitung (5) gespeist werden und die Gutstoffanschlüsse (3) dieser Gruppe von Hydrozyklonen (1) in eine gemeinsame Gutstoff-Sammelleitung (6) und/oder die Rejektanschlüsse (4) dieser Gruppe von Hydrozyklonen (1) in eine gemeinsame Rejekt-Sammelleitung (7) münden.
15. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrozyklone (1 ) derart in Gruppen zusammengefasst sind, dass die
Zulaufanschlüsse (2) der Hydrozyklone (1) einer Gruppe aus derselben
Versorgungsleitung (5) gespeist werden und zumindest ein Teil der Gutstoffanschlüsse (3) dieser Gruppe von Hydrozyklonen (1 ) in verschiedene Gutstoff-Sammelleitungen (6) mündet.
EP21718826.7A 2020-04-17 2021-04-08 Hydrozyklon-anlage Pending EP4135904A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020110467.7A DE102020110467A1 (de) 2020-04-17 2020-04-17 Hydrozyklon-Anlage
PCT/EP2021/059210 WO2021209315A1 (de) 2020-04-17 2021-04-08 Hydrozyklon-anlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4135904A1 true EP4135904A1 (de) 2023-02-22

Family

ID=75529989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21718826.7A Pending EP4135904A1 (de) 2020-04-17 2021-04-08 Hydrozyklon-anlage

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12521735B2 (de)
EP (1) EP4135904A1 (de)
CN (1) CN115397562B (de)
DE (1) DE102020110467A1 (de)
WO (1) WO2021209315A1 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5221476A (en) * 1990-07-31 1993-06-22 Bird Escher Wyss Inc. Hydrocyclone conduits

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3237763A (en) 1962-07-06 1966-03-01 Wikdahl Nils Anders Lennart Method and apparatus for concentrating fibrous suspensions
CA1137925A (en) * 1980-04-01 1982-12-21 Johannes J. Richters Header arrangement for hydrocyclones having concentric accept outlet arrangements
FI109548B (sv) * 2000-04-19 2002-08-30 Pom Technology Oy Ab Arrangemang för rening av pappersmassa
DE20113114U1 (de) * 2001-08-08 2003-03-27 Voith Paper Patent GmbH, 89522 Heidenheim Hydrozyklonanlage
CA2471048C (en) * 2002-09-19 2006-04-25 Suncor Energy Inc. Bituminous froth hydrocarbon cyclone
CN200992527Y (zh) * 2006-12-11 2007-12-19 邹平三星机械制造有限公司 一种淀粉乳除砂旋流器
CN102458668B (zh) * 2009-05-08 2014-07-16 奥维沃卢森堡公司 具有多个水力旋流器的组件、用于组装多个水力旋流器的方法及用于多个水力旋流器的支撑结构
DE102013209998A1 (de) * 2013-05-29 2014-05-22 Voith Patent Gmbh Konstantteil-Mischvorrichtung
CN205815949U (zh) * 2016-07-22 2016-12-21 北京中选耐磨设备有限公司平顶山分公司 一种旋流器的排布结构
CN107309100B (zh) * 2017-07-27 2023-01-24 广东盛达穗南环保科技有限公司 具有除尘功能的储罐式分级选料系统

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5221476A (en) * 1990-07-31 1993-06-22 Bird Escher Wyss Inc. Hydrocyclone conduits

Also Published As

Publication number Publication date
US20230037357A1 (en) 2023-02-09
US12521735B2 (en) 2026-01-13
CN115397562B (zh) 2025-10-31
CN115397562A (zh) 2022-11-25
WO2021209315A1 (de) 2021-10-21
DE102020110467A1 (de) 2021-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3541527B1 (de) Hydrozyklonanordnung
EP1143066B1 (de) Vorrichtung zum Entgasen von Faserstoffsuspension
WO2021209315A1 (de) Hydrozyklon-anlage
DE10038282C2 (de) Hydrozyklon und dessen Verwendung
DE29916596U1 (de) Hydrozyklonanlage
DE2125025B2 (de) Vorrichtung zur Behandlung von Abwasser
WO2023285216A1 (de) Hydrozyklon für die faseraufbereitung
EP1876289B1 (de) Verfahren zur Abscheidung von Verunreinigungen aus einer Faserstoffsuspension
EP1273697B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entgasen von Suspension, insbesondere von Faserstoffsuspension
AT413391B (de) Sortierer zur reinigung einer fasersuspension
DE3101221A1 (de) "einrichtung zur schaumflotation"
DE10322572B3 (de) Anlage zur Reinigung und Entgasung einer Faserstoffsuspension
EP3004456B1 (de) Konstantteil-vorrichtung
DE3937279C1 (en) Multistage hydrocyclone for mfg. cellulose suspensions - has several parallel hydrocyclone cleaners which operate with specified consistency of suspension
DE102004047948A1 (de) Sortierer
DE20113114U1 (de) Hydrozyklonanlage
DE102022110164A1 (de) Hydrozyklonanordnung
DE10255313B4 (de) Anlage zur Reinigung und Entgasung einer Faserstoffsuspension
AT16830U1 (de) Ausschleuseeinrichtung
DE14670C (de) Neuerungen an Injektoren
DE1432772C (de) Fliehkraftabscheider für eine flüssigkeitsbetriebene Schleuderstrahlanlage
DE102020121256A1 (de) Verfahren zum Reinigen von Filtereinrichtungen eines Moduls zur Filtration von Fluiden und Modul zu dessen Durchführung
DE1432772B2 (de) Fliehkraftabscheider fuer eine fluessigkeitsbetriebene schleuderstrahlanlage
DE1442501C (de) Hydrocyklon
WO2014191243A1 (de) Konstantteil

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20221117

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20251223