SE424508B

SE424508B - Hydrocyclone separator with light-reject facility

Info

Publication number: SE424508B
Application number: SE7909420A
Authority: SE
Inventors: R H Frykhult
Original assignee: Celleco Ab
Priority date: 1979-11-15
Filing date: 1979-11-15
Publication date: 1982-07-26
Also published as: SE7909420L

Abstract

A hydrocyclone separator is described for dividing mixtures into fractions. It includes two rotation- symmetric separation chambers, whereby a central outlet from the first separation chamber opens out into the second which is provided with a preferably tangential outlet and a central outlet. By means of such a hydrocyclone separator, an incoming mixture is divided into a heavy fraction, a relatively light fraction and a lightest fraction. The second separation chamber is formed so that its cross-section reduces in the direction away from the first chamber. <IMAGE>

Description

7909420-7 2 och omfattande, vilket innebär, att installations- och driftskostna- derna blir hög-a. nn man möjliga: se: avskiljs bade lättare och tyngre föroreningar från fibermassasuspensioner är att använda hydrooyklonseparatorer, vilka försetts med ett extra utlopp, anordnat koncentriskt kring "acoeptutloppet". Utform- ningen av en sådan hydrooyklonseparator framgår av"den bifogade figuren 1, i vilken a betecknar en separering-skanmare av sedvanlig typ, försedd med ett tsngentiellt inlopp b och en gavel c. Genom denna utgår ett rör, aoceptut- loppet d, vilket har fomen av ett centralt anordnat rör. king detta. rör är ytterligare ett rör e anordnat koncentriskt, försett med en mot röret d tätt- slutande gavel f och ett utlopp g. Separeringskammaren s är även försedd med ett rejektutlopp h. 7909420-7 2 and extensive, which means that the installation and operating costs will be high-a. nn if possible: see: separates both lighter and heavier contaminants from fibrous pulp suspensions is to use hydroyclone separators, which are provided with an additional outlet, arranged concentrically around the "acoept outlet". The design of such a hydroyclone separator is shown in "the attached figure 1, in which a denotes a separation scanner of the usual type, provided with a central inlet b and a gable c. Through this a pipe, the open outlet d, is emitted, which has the shape of a centrally arranged pipe. This pipe is another pipe e arranged concentrically, provided with a gable f close to the pipe d and an outlet g. The separation chamber s is also provided with a reject outlet h.

Den inkommande blandningen uppdeles inledningsvis i en tyngre fraktion, vilken utgår genom rejektutloppet h och en lättare fraktion, vilken ytterligare delar upp sig, så att den lättaste andelen utgår genom utloppet d och den näst lättaste fraktionen genom utloppet g. En sådan hydrocyklonseparstor uppdelsr sålunda en inkomusnde blandning i tre fraktioner. Den har emellertid visat sig ge dålig verkningsgrad och i vissa fall dålig driftssäkerhet. En anledning är, att det är svårt att med bibehållen god funktion för övrigt åstadkomma. en tillräcklig utströmningsarea för den näst lättaste fraktionen, dvs den ring- fomige. spalten mellan rören d och e blir i vissa fall för trång för god driftssäkerhet, i samband med grova föroreningar.The incoming mixture is initially divided into a heavier fraction, which exits through the reject outlet h and a lighter fraction, which is further divided, so that the lightest proportion exits through the outlet d and the second lightest fraction through the outlet g. income mixture in three fractions. However, it has been shown to give poor efficiency and in some cases poor operational reliability. One reason is that it is difficult to achieve good functioning while maintaining it. a sufficient outflow area for the second lightest fraction, ie the ring-shaped one. the gap between pipes d and e becomes in some cases too narrow for good operational reliability, in connection with gross contamination.

Hed tanke på, de nämnda nackdelarna, vilka vidlåder kända anordningar för frånskiljning av såväl lätta. som tunga föroreninﬁr från i första hand fiber- massasuspeneioner Er ändamålet med uppfinningen att åstadkomma en hydrocyklon- separator av det inledningsvis nämde slaget, vilken är av enkel konstruktion, medger god driftssäkeašoet och god driftsekoncmi. En sådan hydrocyklonsepai-ator utmärkas av att den andra sepereringskammaren åtminstone delvis utgöres av en del vilkens tvärsnitt vinkelrätt mot den andra separeringskammarens rota-bionsaxel avtar maa 5,959 längdutsträclming från den första separe- ringskammaren, varvid det andra utloppet är anordnat centralt i del. 4 7909420-7 I en sådan bydrocyklonseparator sker först en uppdelning av den inkommande blandningen i den första separeringsksmmaren, dels i en första relativt lätt fraktion, vilken avgår genom det första utloppet, och med bibehållen rotations- energi uppdelas i den andra. eepareringekanmaren i en lättaste fraktion, vilken avgår genom ett centralt utlopp och en relativt sett tyngre "lättfraktion", vilken avgår genom ett avlopp, vilket inte nödvändigtvis behöver vara tangen- tiellt, men med fördel kan vara det. Den andra separeringskanmaren kan vara utformad på olika sätt. Den kan innefatta en cirkulärcylindrisk samt en konisk del, eller med fördel bestå av en cirkulärcylindrisk del, försedd med utloppet för den tredje fraktionen, och en utåt kupolformad del, försedd med det centralt anordnade andra utloppet för den fjärde fraktionen.Considering the above-mentioned disadvantages, which apply to known devices for separating both light. The object of the invention is to provide a hydrocyclone separator of the type mentioned in the introduction, which is of simple construction, allows good operational safety and good operating efficiency. Such a hydrocyclone separator is characterized in that the second separating chamber consists at least in part of a part whose cross section perpendicular to the axis of rotation of the second separating chamber decreases by 5,959 longitudinal extension from the first separating chamber, the second outlet being arranged centrally. In such a bydrocyclone separator, the incoming mixture is first divided into the first separation chamber, partly into a first relatively light fraction, which exits through the first outlet, and with retained rotational energy is divided into the second. the eeparation chamber in a lightest fraction, which exits through a central outlet and a relatively heavier "light fraction", which exits through a drain, which does not necessarily have to be tangential, but may advantageously be. The second separation chamber can be designed in different ways. It may comprise a circular-cylindrical part and a conical part, or advantageously consist of a circular-cylindrical part, provided with the outlet for the third fraction, and an outwardly dome-shaped part, provided with the centrally arranged second outlet for the fourth fraction.

Den första separeringskammaren kan vara utformad som en konventionell hydro- cyklonseparator med en cirkulärcylindrisk del och en komisk del, mynnande som ett utlopp för 'ttmgfrektionem men kan även bestå. enbart av en cirkulär- cylindrisk del, försedd med en gavel, vari ett utlopp för tungfr-aktionen är anordnat. Ytterligare en fördelaktig utformning av den första separerings- kammaren, vilken särskilt komer till användning, då det gäller att avskiljs stora partiklar etc., innebär, att separeringskammarens msntel har formen av en stympad kon, varvid det tangentiella inloppet och det företa utloppet är anordnade vid separeringskammarens trängsta del, och att separeringskammaren i sin vidaste del begränsas av en inåt densamma riktad konisk gavel, varvid utloppet för tungfraktionen är anordnat i separeringskammarene perifera del.The first separation chamber may be formed as a conventional hydrocyclone separator with a circular-cylindrical part and a comic part, opening as an outlet for the ttmg fraction but may also exist. only of a circular-cylindrical part, provided with a gable, in which an outlet for the tongue fraction is arranged. A further advantageous design of the first separation chamber, which is particularly useful when it comes to separating large particles, etc., means that the separating chamber means is in the form of a truncated cone, the tangential inlet and the vented outlet being arranged at the narrowest part of the separating chamber, and that the separating chamber in its widest part is delimited by an inwardly directed conical end, the outlet for the tongue fraction being arranged in the peripheral part of the separating chambers.

Samtliga utlopp kan vara försedda med ventiler. Det kan exempelvis vara lämp- ligt att utta tungfraktionen från den företa separeringskemnaren intermittent.All outlets can be fitted with valves. For example, it may be appropriate to extract the tongue fraction from the separation chamber performed intermittently.

Msn kan även används ventiler till att styra fördelningen mellan de tvâ flödena från den andra separeringskammaren.Msn valves can also be used to control the distribution between the two flows from the second separation chamber.

Uppfinningar: skall nu beskrivas närmare med hänvisning till de 'bifogade rit- ningarna, på vilka figur 1 sohematiskt visar en tidigare känd bydrocyklon- separator för uppdelning i tre fraktioner enligt ovan, figur 2 sohexnatiskt visar ett vertikalt snitt genom en bydrocyklonseparator enligt uppfinningen och figur 3 på. samma sätt visar en annan utföringsform av en hydrooyklon- separator enligt uppfinningen.Inventions: will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 sohematically shows a previously known bydrocyclone separator for division into three fractions as above, Figure 2 sohexnatically shows a vertical section through a bydrocyclone separator according to the invention and figure 3 on. the same way shows another embodiment of a hydrocyclone separator according to the invention.

Bydrooyklonseparatorn enligt figur 1 har beskrivits ovan. I figur 2 betecknar 1 en första eepareringskamnare, led ett tangentiellt inlopp 2, ett centralt 7909420-7 första utloPP 3 och ett andra utlopp 4. En andra separeringskammare betecknas med S, ett i detta fall tengentiellt däri anordnat utlopp med 6 och ett * centralt utlopp med 7. Utloppet 6 är föreettt med en ventil 8.The bydroyclone separator of Figure 1 has been described above. In Figure 2, 1 denotes a first separation chamber, leading to a tangential inlet 2, a central first outlet 3 and a second outlet 4. A second separation chamber is denoted by S, an outlet in this case tangentially arranged therein with 6 and a * central outlet with 7. The outlet 6 is provided with a valve 8.

. Hyàreeyrlonseparetom enligt figur 2 nmgem-pa följande sätt: m fibermassasuspension med såväl relativt sett tyngre somlättare förore- ningar inmatas genom inloppet 2 och uppdelas på. konventionellt sätt i en lätt och en tung fraktion, vilken senare avgår genom utloppet 4. Den lätta frak- tionen utatrömmar med 'bibehållen rotationsenergi genom utloppet 5, vilket skjuter in i den andra separeringskaxmnaren 5, och uppdelas dels i den senare i en näst lättaste fraktion, dvs fibermaeaasuspeneionens huvuddel, vilken av- går genom utloppet 6, ooh dels i en lättaste fraktion, vilken avgår genom ut- loppet 7. Flödeefördelningen mellan utloppen 6 och 7 kan regleras med ventilen 8.. The hyaluronic acid separator according to Figure 2 is stored as follows: m fibrous pulp suspension with both relatively heavier and lighter contaminants is fed through the inlet 2 and divided. conventionally in a light and a heavy fraction, which later leaves through the outlet 4. The light fraction escapes with retained rotational energy through the outlet 5, which projects into the second separation shaft 5, and is partly divided into the latter into a second lightest fraction, i.e. the main part of the fibrous air suspension, which departs through the outlet 6, and partly in a lighter fraction, which departs through the outlet 7. The flow distribution between the outlets 6 and 7 can be regulated with the valve 8.

I figur 3, som visar en annan utföringsform av hydrocyklonsepaz-atorn enligt uppfinningen 'betecknar 9 en första separeringskarmare med en mantel 10 i form av en stympad kon, försedd med ett- tangentiellt inlopp 11, anordnat vid separeringekanmarens trängsta del. Separeringskannnaren 9 begränsas av en gavel 12, vilken har formen av en inâtriktad kon. Ett utlopp 13 .för tung fraktion är anordnat perifert i gaveln 12. Utloppet 15 är försett med en ventil 14 ledande till en rejekteamlingskammare 15 försedd med en ventil 16. Ett centralt utlopp 17 skjuter från den första separeringskanmaren 9 in i en andra separeringskammare 18, i detta fall bestående dels av en cirkulär- cylindrisk del 19 och en kupolfonnad gavel 20, vari ett utlopp 21 är anordnat centralt, försett med en ventil 22. I separeringskammarens 18 cirkulär- cylindriska del 19 är anordnat ett utlopp 23 försett med en ventil 24.In Figure 3, which shows another embodiment of the hydrocyclone spacer according to the invention, 9 denotes a first separation frame with a jacket 10 in the form of a truncated cone, provided with a tangential inlet 11, arranged at the narrowest part of the separation chamber. The separating jug 9 is limited by a gable 12, which has the shape of an inwardly directed cone. An outlet 13 for heavy fraction is arranged peripherally in the end wall 12. The outlet 15 is provided with a valve 14 leading to a shrimp collection chamber 15 provided with a valve 16. A central outlet 17 projects from the first separation chamber 9 into a second separation chamber 18. in this case consisting partly of a circular-cylindrical part 19 and a dome-shaped end wall 20, in which an outlet 21 is arranged centrally, provided with a valve 22. In the circular-cylindrical part 19 of the separating chamber 18 an outlet 23 is provided with a valve 24 .

Denna bydrooyklonseparator enligt figur 3 fungerar i princip på samma sätt som den i figur 2 återgivna. Dock finns här en möjlighet till intemittent uttag av t1mg fraktion genom utloppet 13. Han kan nämligen samla tung frak- tion i rejektsamlingskammaren 15 och tömma ut detta intermittent genom att öppna ventilen 16.This bydroyclone separator according to figure 3 works in principle in the same way as the one shown in figure 2. However, there is a possibility here of intemittent withdrawal of t1mg fraction through the outlet 13. Namely, he can collect heavy fraction in the reject collection chamber 15 and empty this intermittently by opening the valve 16.

I tabell 1 nedan återges resultatet av driftsförsok med en hydrocyklon- separate: av det slag som visas i figur 2. En fibemaasasuspension med 0,6 vikt-ß fiber inznatades.Table 1 below shows the results of operating experiments with a hydrocyclone separate: of the type shown in Figure 2. A fiber mass suspension with 0.6 wt.

Claims

7909420-7 5 Table 1 Flow Rel. volæflöds Fiber-weight Inmstad suspension 100 _ 100 Tungrejekt w 10 20 Fiberflöde 50 -. 'IO Easy Project 40 10 _ Patent claims

A hydrocyclone separator for dividing mixtures into fractions, having a first rotationally symmetrical separation chamber (1, 9) provided with at least one tangential inlet (2, 11) for the incoming mixture and a central enormous object outlet (5, 17) for a forete relative fraction, and a second outlet (4, 13) for a second fraction arranged in the part of the first separation chamber (1,9) facing away from the first outlet (3, 17), and a second rotationally symmetrical "separation chamber (S, 18) for dividing the first relatively light fraction into a third and a fourth, lightest fraction, so that the enoranea, a present outlet (3, 17) is unentrally aari, via which the second separation chamber (5, 18) is provided with a preferably tongs - outlet (6, 25) for the third fraction and a second, centrally arranged outlet (7, 21) for the fourth, lightest fraction, characterized in that the second separation chamber (5, 18 ) consists at least in part of a part (20) whose cross-section perpendicular to the axis of rotation of the second separation chamber (5, 18) decreases with its longitudinal extension from the first separation chamber (1, 9), the second outlet (21) being arranged oeotreit 1 mentioned ae1 (20).

A hydrocyclone separator according to claim 1, characterized in that the second separation chamber (5, 18) 'consists partly of a circular-cylindrical part (19), arranged with the outlet for the third fractions and having an outwardly shaped: opel-shaped part (20), provided with the centrally arranged second outlet (21) for the fourth fraction.

3. A hydrocyclone separator according to claim 1, characterized in that the second separation chamber (5, 18) 'consists partly of a circular-cylindrical part (19) provided with the outlet' for the third friction and partly of an outwardly grained eel, obliquely with the eeotrolt moraeeae mar-e utloppet (21). o 7909420-7

Bydrocyclone separator according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it performs. the aeparerizx chamber (1) 'consists partly of a circular-cylindrical part, provided with the tangential inlet (2), and partly of a comic part, forming the second outlet (4) for the other. frelctionen.

Hydrocyclone separator according to claim 1 or 2, characterized in that the jacket of the first separation jug (9) is cylindrical and is provided with a gable (12), wherein the second outlet for the second. the fraction is arranged.

A hydrocyclone separator according to claim 1 or 2, characterized in that the jacket (10) of the first separation chamber (9) has the shape of a truncated cone, the tangential being. the inlet (11) and the first outlet (17) are arranged at the narrowest part of the separation chamber, and that the separation chamber (9) is bounded in its viaset portion by a food-directed grain; gavei (12), the second outlet (15) for the second. the fraction is arranged: in the perlferic part of the separation chamber.