NO136582B

NO136582B -

Info

Publication number: NO136582B
Application number: NO1621/70A
Authority: NO
Inventors: T W Lowe
Original assignee: Bird Machine Co
Priority date: 1969-04-29
Filing date: 1970-04-28
Publication date: 1977-06-20
Also published as: US3612276A; SE365951B; CA927782A; FI54863C; FI54863B; GB1241537A; NO136582C

Abstract

Syklonseparator.Cyclone separator.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår syklon-separatorer eller hydrosykloner for rensning av fibersuspensjoner for' forurensninger opp til en størrelse som vil passere en sikt med masker på 19 mm, spesielt ved en konsentrasjon på 3 % og mere. The present invention relates to cyclone separators or hydrocyclones for cleaning fiber suspensions for contaminants up to a size that will pass a sieve with meshes of 19 mm, especially at a concentration of 3% and more.

Forurensning av den størrelse som det her dreier seg om, forekommer ofte i store mengder, f.eks. i suspensjoner fremstillet av avfallspapir efter at det er grovrenset enten i oppløsnings-apparatet eller ved hjelp av grovsikter e.l. som er anordnet efter oppløsningsapparatet for å fjerne større gjenstander som f.eks. jerntråder som ikke vil passere en sikt med maskestørrelse på 19 mm. De gjenværende forurensninger omfatter såvel smuss som store mengder metall i alminnelighet i form av stifter og videre papirbiter som holdes sammen av stifter. Hvis slike forurensninger i vesentlig mengde bibeholdes i suspensjonen når den går til raffinørene som i alminnelighet følger efter oppløs-ningsapparatet, vil dette medføre alvorlige problemer, ikke bare med hensyn til slitasje og beskadigelse av raffineringsutstyret, men også ved at metallbiter kan passere gjennom raffinerings-apparatet og den efterfølgende finrensning og medføre defekter i papiret som skal fremstilles. Pollution of the magnitude in question often occurs in large quantities, e.g. in suspensions made from waste paper after it has been coarsely cleaned either in the dissolution apparatus or with the help of coarse sieves etc. which is arranged after the dissolving device to remove larger objects such as e.g. iron wires that will not pass a sieve with a mesh size of 19 mm. The remaining contaminants include both dirt and large amounts of metal, generally in the form of staples and other pieces of paper held together by staples. If such contaminants are retained in significant quantities in the suspension when it goes to the refiners which generally follow the dissolver, this will cause serious problems, not only in terms of wear and damage to the refining equipment, but also in that pieces of metal can pass through the refining the device and the subsequent fine cleaning and cause defects in the paper to be produced.

Hittil har fibersuspensjoner av konsentrasjoner på opptil So far, fiber suspensions have concentrations of up to

1 - 2 % faststoff-innhold vært effektivt renset for disse gjenværende forurensninger ved hjelp av store hydrosykloner av en diameter på 30 cm eller mere og forsynt med sumper som de utskilte forurensninger oppsamles i. Men ved høyere konsentrasjoner på fra 3 % til 6 % eller mere som i økende grad anvendes i papir-fabrikker, er det funnet at disse hydrosykloner ikke er effektive. I et forsøk på å øke deres effektivitet med hensyn til behandling av konsentrerte suspensjoner har slike sykloner vært forsynt med rotorer som arbeider med høy hastighet i hvirvelstrømmen for teo-retisk å øke dennes hastighet, energi og de opptredende sentrifugalkrefter og evne til utseparering av forurensninger; - øk-ningen av separeringseffekt har imidlertid ikke vært tilfreds-stillende og det ekstra rotorutstyr er kostbart i fremstilling og drift. 1 - 2% solids content have been effectively cleaned of these remaining pollutants by means of large hydrocyclones of a diameter of 30 cm or more and provided with sumps in which the excreted pollutants are collected. But at higher concentrations of from 3% to 6% or increasingly used in paper mills, it has been found that these hydrocyclones are not effective. In an attempt to increase their efficiency in treating concentrated suspensions, such cyclones have been provided with rotors operating at high speed in the eddy current to theoretically increase its speed, energy and the resulting centrifugal forces and ability to separate contaminants; - however, the increase in separation effect has not been satisfactory and the additional rotor equipment is expensive to manufacture and operate.

Den tidligere kjente teknikk kan ansees representert ved utførelser som er beskrevet i p. Bradley: "The Hydrocyclone", Pergamon Press, og norsk patent 71.894. Nærmere bestemt tar således denne oppfinnelse utgangspunkt i en syklonseparator av den art som omfatter et rørformet legeme med et ikke-konvergerende parti som er forbundet med et konvergerende parti som tilnærmet har . '. form av en avskåret kjegle, hvilket ikke-konvergerende parti har et innløp for å føre suspensjonen inn i dette parti nær den ytre ende av dette og tangensialt langs dettes vegg, hvilket parti videre er forsynt med en ledeplate for å lede suspensjonen under innløpet, en hvirvelsøker for utmatning av akseptert suspensjon, hvilken søker strekker seg aksialt inn i den ytre ende av det ikke-konvergerende parti, hvilket konvergerende parti har et utløp ved sin småleende for utmatning av en avvist suspensjonsfraksjon inneholdende forurensninger, til en sump som forbundet med utløpet, en anordning for tilførsel av spylevæske til den avviste fraksjon nær utløpet og før den avviste fraksjon kommer til sumpen, en anordning for tilførsel av væske til sumpen og en anordning for i det minste periodisk å fjerne utskilte forurensninger som er oppsamlet i denne. The previously known technique can be considered represented by embodiments described in p. Bradley: "The Hydrocyclone", Pergamon Press, and Norwegian patent 71,894. More specifically, this invention is thus based on a cyclone separator of the kind which comprises a tubular body with a non-converging part which is connected to a converging part which approximately has . '. shape of a truncated cone, which non-converging portion has an inlet for introducing the suspension into this portion near the outer end thereof and tangentially along the wall thereof, which portion is further provided with a guide plate to guide the suspension under the inlet, a swirl seeker for discharging accepted suspension, said seeker extending axially into the outer end of said non-converging portion, said converging portion having an outlet at its orifice for discharging a rejected suspension fraction containing contaminants, to a sump connected to said outlet, a device for supplying flushing liquid to the rejected fraction near the outlet and before the rejected fraction reaches the sump, a device for supplying liquid to the sump and a device for at least periodically removing separated contaminants collected therein.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å skaffe en syklonseparator som er i stand til å rense suspensjoner med høy konsentrasjon for forurensninger av den angitte størrelse vesentlig mere effektivt enn tidligere hydrosykloner og uten anvendelse av ekstra utstyr for å øke hastigheten av hvirvelstrømmen. The purpose of the present invention is to provide a cyclone separator which is capable of cleaning suspensions with a high concentration of pollutants of the specified size significantly more efficiently than previous hydrocyclones and without the use of additional equipment to increase the speed of the vortex flow.

Det er i og med foreliggende oppfinnelse funnet at forannevnte formål blir oppnådd med en syklonseparator som har den i det følgende angitte kombinasjon av kritiske trekk og dimensjoner, forutsatt at innmatningshastigheten er slik at det blir opprettholdt et trykkfall i det minste av størrelsesorden 0,9 kg/cm 2 for en suspensjonskonsistens på omkring 3 %5og høyere for større faststoff-innhold (oppnåelig ved vanlige trykk på Ift til 2^L kg/cm<2 >eller høyere). It has been found with the present invention that the aforementioned purpose is achieved with a cyclone separator which has the following combination of critical features and dimensions, provided that the feed rate is such that a pressure drop of at least the order of 0.9 kg is maintained /cm 2 for a suspension consistency of about 3%5 and higher for higher solids content (achievable at normal pressures of Ift to 2^L kg/cm<2 > or higher).

Det nye og særegne ved syklonseparatoren ifølge oppfinnelsen består i kombinasjonen av følgende i og for seg kjente trekk: at det konvergerende parti har en kjeglevinkel innenfor området 6° til 12°, The new and distinctive feature of the cyclone separator according to the invention consists in the combination of the following per se known features: that the converging part has a cone angle within the range 6° to 12°,

at det rørformede legeme har en maksimal diameter D that the tubular body has a maximum diameter D

i området fra 11,4 til 25,4 cm, in the range from 11.4 to 25.4 cm,

at innløpet har en arealekvivalent diameter innenfor området 2,54 cm til 0,5 D, that the inlet has an area-equivalent diameter within the range 2.54 cm to 0.5 D,

at den samlede aksiale lengde av det ikke-konvergerende that the total axial length of the non-convergent

og det konvergerende parti fra toppen av suspensjonsinnløpet er fra 5 D til 7,5 D, and the converging portion from the top of the suspension inlet is from 5 D to 7.5 D,

at hvirvelsøkeren i det ikke-konvergerende parti har et innløp med en aksial avstand fra bunnen av suspensjonsinnløpet i området fra 0,5 D til 1,25 D og en avstand fra det.konvergerende parti på i det minste 0,25 D, that the vortex finder in the non-converging part has an inlet with an axial distance from the bottom of the suspension inlet in the range from 0.5 D to 1.25 D and a distance from the converging part of at least 0.25 D,

at hvirvelsøkeren har en arealekvivalent innløpsdiameter that the vortex finder has an area-equivalent inlet diameter

i området fra 3,8 cm til 0,75 D, og in the range from 3.8 cm to 0.75 D, and

at utløpet har en arealekvivalent diameter i området that the outlet has an area-equivalent diameter in the area

fra 3,8 cm til 0,6 D. from 3.8 cm to 0.6 D.

Ytterligere og foretrukne nye og særegne trekk vil dess-uten fremgå av den følgende beskrivelse og av underkravene. Further and preferred new and distinctive features will also appear from the following description and from the sub-claims.

Hydrosykloner ifolge foreliggende oppfinnelse er under-kastet inngående effektivitetsurd ersokelser for rensning av av-fallspapirmasse for stifter og sammenstiftede papirklumper. Sam-menligende.prover ble likeledes foretatt med en hydrosyklon med en hvirveldiaméter på 30,5 cm og med en rotor arbeidende i den ytre hvirvel. Hydrocyclones according to the present invention have been subjected to extensive efficiency studies for cleaning waste paper pulp for staples and stapled paper clumps. Similar tests were also carried out with a hydrocyclone with a vortex diameter of 30.5 cm and with a rotor working in the outer vortex.

Ved disse prover ble antallet stifter og sammenstiftede papirklumper som ble utskilt og akseptert i lopet av et bestemt tidsrom under like arbeidsbetingelser tellet, og effektiviteten av utskilningen ble bestemt som antall utskilte deler som prosent av det totale antall utskilte og aksepterte fremmedlegemer. Med et trykkfall på 0,9 kg/cm<*> og mere, ble det med syklonen ifolge foreliggende oppfinnelse og under opprettholdelse av de foretrukne, så vel som de kritiske trekk oppnådd en effektivitet på 90$ og mere ved en konsentrasjon av. suspensjonen på 3 til 4$. Med et trykkfall på 1,4 kg/cm^ var effektiviteten 94$ • Ben annen syklon . med en diameter på 30»5 cm ble drevet med samme suspensjon og med et trykkfall på 0,9 kg/cm^ og mere og likeledes med spylevann i et ror mellom spissutlopet og sumpen. Med rotoren arbeidende med en tilnærmet optimal hastighet på 3^00 o/min. ble det oppnådd en effektivitet innenfor et område på 60$ til 70$ eller min-dre. Ble rotoren koblet ut, fant det ikke sted noen utskilning ' av sammenstiftede papirklumper og utskilningen av. stifter va r ube-tydelig. ;Ved alle prover ved syklonen ifolge foreliggende oppfinnelse var mengden av utskilt nyttig fibermateriale lite, og langt under et akseptabelt minimum. Ved hoyere konsentrasjon av.suspensjonen var resultatene sammenlignbare under forutsetning av at det ble opprettholdt et tilstrekkelig trykkfall med en minimal okning på 0,14 kg/cm^ per prosent Skning av konsentrasjonen. ;Det ble også foretatt forsok med sykloner utf6rt i overens-stemmelse med oppfinnelsen med varierende konstruksjonsparametre fra de foretrukne verdier og henimot de ytre grenser for de kritiske områder. Den oppnådde effektivitet var ikke så god som ved de foretrukne utforelser, men bedre enn den hoyeste effektivitet som ble oppnådd med en forannevnte syklon med diameter på 30» 5 cm« ;På tegningen er vist et skjematisk oppriss delvis i snitt av en syklonseparator ifolge en utfOrelsesform for oppfinnelsen. ;Den på tegningen viste syklon har en rorformet hoveddel som generelt er betegnet 10 og omfatter et sylinderisk innlopsparti 12 og et konvergerende parti 14 som har form av en avskåret kjegle ;og som ender i et sirkulært spissutlop 16. Et innlop 18 er anordnet ved den motsatte endé av det sylinderiske parti bestemt til å forbindes med en kilde (ikke vist) for den forannevnte suspensjon under passende trykk og har en rektangulær innlopsåpning bestemt til å mate suspensjonen tangensialt inn i syklonen under en ledeplate 20 som strekker seg skrueflateformet omkring veggen av partiet 12 i tilstrekkelig grad til å sikre at den forste skruelinjeformede vinning av den innkommende stromning omkring veggen ledes under innlopet. En hvirvelsoker 22 strekker seg gjennom endepartiet 12 og er ved sin ytre ende forbundet med en led-ning (ikke vist) for fjernelse av den aksepterte fraksjon og har en sirkelformet åpen indre ende som strekker seg under innlopet i partiet 12 slik som tidligere forklart. ;Utlopet 1.6 er gjennom et rorstykke 24 som har form av en ;i retning nedover divergerende avskåret kjegle og en sluseventil 26 forbundet med innlopet 28 for en sump 30 som er utfort med en. ;gjennomsiktig vegg 32 gjennom hvilke innholdet i sumpen kan iakt-tas. En sluseventil 34 er anordnet ved bunnen av sumpen 30. ;Manovreringsstengene 36 °g 3^ for ventilene 26 resp. 34 er ved ;f hjelp av ledd 40, 42 forbundet med stemplene for fluidumsmotorer 44 resp. 46 som bæres av armer 48 resp. 50 som er festet til side-veggene av ventilene. Reguleringsmekanismene for motorene 44» 4& som ikke er vist på tegningen kan være innrettet for manuelt be-tjening eller for automatisk drift i tidsstyrt rekkefolge. ;Roret 24 er forsynt med et tangensielt innlop 52 for forbindelse med en kilde for vann under trykk (ikke vist) for spyling, fortrinnsvis anordnet som vist for å rette en vannstrom i retning motsatt retningen av suspensjonens skruelinjeformede bevegelse langs veggen i partiet 14.. Et innlop 54 for forbindelse med en slik kilde er likeledes anordnet i sumpinnlopet 28 for å skaffe vann for fylling av sumpen efter at (den er tomt og likeledes fortrinnsvis for fortynning. ;Under drift strommer suspensjonen som trer inn /gjennom innlopet 18 skrue1injeformet langs veggen i hoveddelen 10 og forurensningene som skilles ut beveger seg mot veggen i syklonen opptredende skjærkrefter og sentrifugalkrefter. Når suspensjonen ;nærmerer seg utlopet l6, vil den indre fraksjon skilles ut og danne ;en indre hvirvel som inneholder akseptert masse og som strommer i retning motsatt av den ytre hvirvelstrom som inneholder forurensningene. Den indre hvirvel fjernes gjennom hvirvelsokeren 22 som den aksepterte fraksjon mens den ytre hvirvelstrom fort-setter sin vertikalt nedadrettede stromning fra utlopet 16 gjennom roret 24 hvor den mottar spylevann gjennom innlopet 52, fortrinnsvis tilfort i en mengde på omkring 41 1 pr./min. Virkningen av spylingen og fortynningen ved dette punkt er å fortynne den konsentrerte avviste strom fra utlopet 16 for utskilning av de faste bestanddeler fra strommen og for å tillate aksepterbare fibre eller fiberformet materiale og unnvike sammen med spylevannet opp i den indre hvirvel uten å fore forurensningene med seg. Denne virkning oppnås bedre ved å innfore spylevannet i strSmmen av avvist suspensjon i retning motsatt stromningsretningen noe som samtidig medvirker til nedsettelse av strQmningshastigheten og derav folgende bedre utskilning og avsetning av forurensningene i sumpen 30. En slik avsetning lettes videre ved tilsetning av spylevann med lavere stromningshastighet f.eks. i en mengde på omkring 13,6 l/min.gjennom innlopet 54 i sumpinnlopet 28 som den avviste fraksjon strommer gjennom, gjennom den åpne sluseventil 26. ;Når de utskilte faste bestanddeler er oppsamlet i tilstrekkelig mengde i sumpen 30 over den lukkede sluseventil 34» stenges • sluseventilen 26 og ventilen 34 åpnes slik at sumpen tommes. Ventilen 34 blir derefter på ny lukket, og sumpen 30 fylles fortrinnsvis helt eller fullstendig med vann gjennom innlopet 54 for ventilen 26 åpnes for gjentagelse av prosessen. I tillegg til sine forannevnte funksjoner medvirker spylevannet gjennom for-bindelsen 52 videre til losning av sammenklumpede faste bestanddeler som kan ha samlet seg over ventilen 26 mens denne er lukket, hvorved tilstopping unngås. Unngåelse av tilstopping og spyle-virkningen forsterkes ytterligere ved å gjore roret 24 divergerende i retning nedover noe som foretrekkes. ;Syklonen kan monteres på hvilken som helst vanlig måte. ;Som vist er den forsynt med monteringsflenser 26 på ytterveggen av partiet 12 for opphengning av syklonen fra en bærekonstruksjon med syklonens akse vertikal. ;Det vil forståes at de enkelte deler og deres innbyrdes tilpaianing skal svare til de foran angitte kritiske konstruksjonsparametre fordi det er funnet at dette er nodvendig for et til-fredsstillende driftsresultat, og fortrinnsvis likeledes til de i det foranstående som foretrukne angitte parametre fordi det er funnet at det herved oppnås det beste resultat. For tydelig-hets skyld og for å lette oversikten skal disse parametre i det folgende rekapituleres i forbindelse med de på tegningen viste deler: Diameteren D av partiet 12 er fra 11,4 cm til 25»4 cm, fortrinnsvis fra 12,7 til 17,8 cm. ;Den samlede aksiale lengde av partiene 12 og 14 fra toppen av innlopet 18 er 5 D til 7>5 D, fortrinnsvis omkring 6 D, mens lengden av partiet 12 fortrinnsvis er omkring 3 D og lengden av partiet 14 fortrinnsvis omkring 3 til 3,5 D| ;Kjeglevinkelen for partiet 14 er fra 6° til 12° fortrinnsvis omkring 8°j ;Det tangensielle innlop 18 har en arealekvivalent diameter på fra 2,54 cm til 0,5 D, fortrinnsvis fra 0,3 til 0,45 D. ;Hvirvelsokerens 22 innlop befinner seg en avstand under bunnen av innlopet 18 lik fra 0,5 D til 1,25 D» og en avstand fra partiet 14 på minst 0,25 D mens innlfipets arealekvivalent diameter skal være i område fra 3»$ cm til 0,75 D og er fortrinnsvis sirkelformet med en diameter på omkring 0,5 D. ;Utlopet l6 har en areakekvivalent diameter lik 3»8 cm til 0,6 D og er fortrinnsvis sirkelformet som vist på tegningen. ;R6ret 24 har fortrinnsvis en aksial lengde på fra 1 til 3 D og er divergerende i retning nedover som vist på tegningen. ;Istedenfor å manovrere sluseventilene 26 og 34 m©d fluidums-drevne motorer slik som vist på tegningen, kan ventilene manov-reres manuelt. Eventuelt kan ventilen 26 utelates ved å erstatte ventilen 34 med et utmatningssystem for avvist suspensjon f.eks. ;i form av en skruetransportor som er i stand til å fjerne de fa&te bestanddeler som oppsamles i sumpen 30 uten å tomme ut væskeinn-holdet kontinuerlig eller intermitterende. ;For å opprettholde det nodvendige trykkfall på omkring ;0»9 kg/cm<2> eller mere, kan det være onskelig å sSrge for en re-gulerbar resirkulasjon av akseptert suspensjon til kilden for innmatet suspensjon. *In these tests, the number of staples and stapled clumps of paper that were separated and accepted over a certain period of time under equal working conditions were counted, and the efficiency of the separation was determined as the number of parts separated as a percentage of the total number of foreign bodies separated and accepted. With a pressure drop of 0.9 kg/cm<*> and more, with the cyclone according to the present invention and while maintaining the preferred as well as the critical features, an efficiency of 90$ and more was achieved at a concentration of. the suspension of 3 to 4$. With a pressure drop of 1.4 kg/cm^ the efficiency was 94$ • Ben second cyclone . with a diameter of 30»5 cm was operated with the same suspension and with a pressure drop of 0.9 kg/cm^ and more and likewise with flushing water in a rudder between the tip outlet and the sump. With the rotor operating at an approximately optimal speed of 3^00 rpm. an efficiency within a range of 60$ to 70$ or less was achieved. If the rotor was switched off, there was no separation of clumps of paper stapled together and the separation of staples were insignificant. In all tests at the cyclone according to the present invention, the amount of excreted useful fiber material was small, and far below an acceptable minimum. At a higher concentration of the suspension, the results were comparable on the condition that a sufficient pressure drop was maintained with a minimal increase of 0.14 kg/cm^ per percent increase in concentration. Experiments were also carried out with cyclones made in accordance with the invention with varying construction parameters from the preferred values and towards the outer limits of the critical areas. The achieved efficiency was not as good as with the preferred embodiments, but better than the highest efficiency achieved with the above-mentioned cyclone with a diameter of 30" 5 cm"; The drawing shows a schematic elevation, partially in section, of a cyclone separator according to a embodiment of the invention. The cyclone shown in the drawing has a tube-shaped main part which is generally designated 10 and comprises a cylindrical inlet part 12 and a converging part 14 which has the shape of a truncated cone and which ends in a circular pointed outlet 16. An inlet 18 is arranged at the opposite end of the cylindrical portion intended to be connected to a source (not shown) of the aforesaid suspension under suitable pressure and having a rectangular inlet opening intended to feed the suspension tangentially into the cyclone under a guide plate 20 extending helically around the wall of the portion 12 to a sufficient extent to ensure that the first helical winding of the incoming flow around the wall is directed under the inlet. A vortex finder 22 extends through the end portion 12 and is connected at its outer end to a line (not shown) for removing the accepted fraction and has a circular open inner end which extends below the inlet in the portion 12 as previously explained. The outlet 1.6 is through a rudder piece 24 which has the shape of a downwardly diverging truncated cone and a sluice valve 26 connected to the inlet 28 for a sump 30 which is extended with a. transparent wall 32 through which the contents of the sump can be observed. A sluice valve 34 is arranged at the bottom of the sump 30. The operating rods 36 °g 3^ for the valves 26 resp. 34 is by means of links 40, 42 connected to the pistons for fluid motors 44 or 46 which is carried by arms 48 or 50 which is attached to the side walls of the valves. The regulating mechanisms for the motors 44, 4&, which are not shown in the drawing, can be arranged for manual operation or for automatic operation in a time-controlled sequence. The pipe 24 is provided with a tangential inlet 52 for connection with a source of water under pressure (not shown) for flushing, preferably arranged as shown to direct a stream of water in a direction opposite to the direction of the helical movement of the suspension along the wall in the portion 14. An inlet 54 for connection with such a source is likewise arranged in the sump inlet 28 to provide water for filling the sump after it is empty and also preferably for dilution. During operation, the suspension that enters/through the inlet 18 flows helically along the wall in the main part 10 and the contaminants that are separated move towards the wall in the cyclone acting shear and centrifugal forces. When the suspension ;approaches the outlet l6, the inner fraction will separate and form ;an inner vortex containing accepted mass and which flows in the opposite direction of the outer eddy current containing the contaminants.The inner eddy is removed through the vortex finder 22 as the accepted fraction while the outer eddy current continues its vertically downward flow from the outlet 16 through the rudder 24 where it receives flushing water through the inlet 52, preferably supplied in an amount of about 41 1 per minute. The effect of the flushing and dilution at this point is to dilute the concentrated reject stream from the outlet 16 to separate the solids from the stream and to allow acceptable fibers or fibrous material to escape with the flushing water up the inner vortex without entraining the contaminants with themselves. This effect is better achieved by introducing the flush water into the stream of rejected suspension in a direction opposite to the direction of flow, which at the same time contributes to a reduction in the flow speed and the resulting better separation and deposition of the pollutants in the sump 30. Such deposition is further facilitated by the addition of flush water with a lower flow speed e.g. in an amount of about 13.6 l/min. through the inlet 54 in the sump inlet 28 through which the rejected fraction flows, through the open sluice valve 26. ;When the separated solids have been collected in sufficient quantity in the sump 30 above the closed sluice valve 34 » the sluice valve 26 is closed and the valve 34 is opened so that the sump is emptied. The valve 34 is then closed again, and the sump 30 is preferably completely or completely filled with water through the inlet 54 before the valve 26 is opened to repeat the process. In addition to its aforementioned functions, the flushing water through the connection 52 further contributes to the loosening of clumped solid components that may have collected over the valve 26 while it is closed, whereby clogging is avoided. Avoidance of clogging and the flushing effect is further enhanced by making the rudder 24 divergent in a downward direction which is preferred. ;The cyclone can be mounted in any usual way. As shown, it is provided with mounting flanges 26 on the outer wall of the section 12 for suspending the cyclone from a support structure with the axis of the cyclone vertical. It will be understood that the individual parts and their mutual adaptation must correspond to the critical design parameters specified above because it has been found that this is necessary for a satisfactory operating result, and preferably likewise to the parameters specified above as preferred because it is found that this achieves the best result. For the sake of clarity and to facilitate the overview, these parameters shall be recapitulated in the following in connection with the parts shown in the drawing: The diameter D of the part 12 is from 11.4 cm to 25.4 cm, preferably from 12.7 to 17 .8 cm. ;The combined axial length of the parts 12 and 14 from the top of the inlet 18 is 5 D to 7>5 D, preferably about 6 D, while the length of the part 12 is preferably about 3 D and the length of the part 14 preferably about 3 to 3, 5 D| ;The cone angle for the portion 14 is from 6° to 12°, preferably around 8°; The tangential inlet 18 has an area-equivalent diameter of from 2.54 cm to 0.5 D, preferably from 0.3 to 0.45 D. ; The inlet of the vortex finder 22 is located a distance below the bottom of the inlet 18 equal to from 0.5 D to 1.25 D" and a distance from the part 14 of at least 0.25 D, while the area-equivalent diameter of the inlet must be in the range from 3"$ cm to 0.75 D and is preferably circular with a diameter of around 0.5 D. The outlet l6 has an area-equivalent diameter equal to 3.8 cm to 0.6 D and is preferably circular as shown in the drawing. ;R6ret 24 preferably has an axial length of from 1 to 3 D and is divergent in the downward direction as shown in the drawing. Instead of maneuvering the sluice valves 26 and 34 with fluid-driven motors as shown in the drawing, the valves can be maneuvered manually. Optionally, the valve 26 can be omitted by replacing the valve 34 with a discharge system for rejected suspension, e.g. In the form of a screw conveyor which is able to remove the solid constituents which are collected in the sump 30 without emptying the liquid content continuously or intermittently. In order to maintain the required pressure drop of about 0.9 kg/cm<2> or more, it may be desirable to provide a controllable recirculation of accepted suspension to the source of fed suspension. *

Claims

1. Cyclone separator which from a high concentration fiber suspension, e.g. 3% solids and above, is capable of effectively separating contaminants containing particles up to a size range capable of passing a 19 mm mesh sieve at a maintained pressure drop of at least about 0.9 kg/cm 2 , and comprising a tubular body (10) with a non-converging part (12) which is connected to a converging part (14) which is approximately in the shape of a truncated cone, which non-converging part has an inlet (12) for introducing the suspension into this part near the outer end thereof and tangentially along its wall, which part is further provided with a guide plate (26) to guide the suspension under the inlet (18), a vortex seeker (22) for discharging accepted suspension, which seeker extends axially into said outer end of the non-converging portion (12), which converging portion (14) has an outlet (16) at its narrow end for discharging a rejected suspension fraction containing contaminants, to a sump (30) which is a federation one with an opening (16), a device (52) for supplying flushing liquid to the fraction rejected therein near the outlet (16) and before the rejected fraction reaches the sump (30), a device for supplying liquid to the sump (30) and a device (26, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46) for at least periodically removing excreted contaminants that are bppsamiét in this, characterized by the combination of the following in bg per se features: at the converging part ( 14) has a cone angle within the range 6° to 1-2, that the tubular body (10) has a maximum diameter D in the range from 11.4 to 25.4 cm, that the inlet (18) has an area-equivalent diameter within the range 2 .54 cm to 0.5 D, the total axial length of the non-converging and the converging part (12, 14) from the top of the suspension inlet (18) is four 5 D to 7.5 D, that the vortex finder ( 22) in the non-converging part (12) has an inlet with an axial distance from the bottom of the suspension inlet (18) in the range from 0.5 D to 1.25 D and a distance from the converging part (14) of at least 0.25 D, that the vortex finder (22) has an area-equivalent inlet diameter in the range from 3.8 cm to 0.75 D, and that the outlet (16) has an area-equivalent diameter in the range from 3.8 cm to 0.6 D.

2. Cyclone separator according to claim 1, comprising a pipe (24) which connects the outlet (16) from the converging part with an inlet (28) to the sump (30), which device (52) for supplying flushing liquid is placed in the above-mentioned pipe ( 24), characterized in that this pipe (24), which is known in and of itself, has an area-equivalent minimum diameter that is at least equal to the diameter of the outlet (16) and has a length of from 1 D to 3 D.

3. Cyclone separator according to claim 2, characterized in that said pipe (24) which in and of itself is known to diverge in the direction towards the sump (30).

4. Cyclone separator according to claim 1, 2 or 3, characterized in that D is about 12.7 to 12.8 cm, the axial length of the non-converging part (12) from the top of the suspension inlet (18) is about 3 D , the axial length of the converging part (14) is from about 3 D to about 3.5 D and the cone angle of the converging part is about 8°, while the suspension inlet (18) has an area equivalent diameter of about 0.3 D to 0.45 D, and the vortex finder (22) has an approximately circular inlet with a diameter of around 0.5 D.