SE435142B - Grupp av hydrocykloner och anvendning av dylika, for ingaende i s k batterier av cykloner, for rening av exv fibersuspensioner - Google Patents

Description

8301045-4 att dessa praktiska, konstruktiva problem fått någon tillfredsställande lösning.

Uppfinningen har sålunda till ändamål att åstadkomma en så vitt möj- ligt allsidig lösning på dessa problem, och ändamålet uppnås genom att ett cyklonbatteri av i patentkravets l ingress angivet slag enligt upp- finningen anordnas så, som anges i kravets kännetecknande del.

Den enligt uppfinningen föreslagna lösningen på de ovannämnda pro- blemen baserar sig på den överraskande insikten att det existerar ett geometriskt möjligt arrangemang av de enskilda cyklonerna i särskilda en- heter, s.k. cyklonpaket, vilka kan kombineras till ett batteri på sådant sätt, att cyklonerna dels kommer att ligga tätt packade, dels fungera som ett slags "stickproppar", som snabbt och lätt kan tas ut ur batteriet var för sig, och dels anordnas med den ovan antydda, synnerligen önskvärda ob- serverbarheten beträffande cyklonernas rejektområde bibehållen.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 schematiskt visar en sido- eller planvy av en enda, i cyklonpaketet enligt uppfinningen ingående hydrocyklon. Fig. 2 visar en ändvy av cyklonen, sedd från det med linjen II-II i fig. l mar- kerade planet. Pig. BA och EB visar ett snitt genom han- och hondelen av en enligt uppfinningen använd tätande manschettkoppling. Fig. 4 är en de- taljvy, delvis i snitt, av anslutningen mellan en enskild cyklons in- och utloppsdel och ett centralparti av cyklonpaketet enligt uppfinningen.

Fig. 5 visar en sido- eller planvy i jämfört med tidigare figurer för- minskad skala av cyklonpaketet, medan fig. 6 visar en ändvy av paketet.

Big. 7, 8 och 9 åskådliggör ett utföringsexempel på ett komplett, av cyklonpaket enligt uppfinningen sammansatt reningsaggregat, sett fram- ifrån, från sidan respektive uppifrån.

I fig. l visas sålunda en hydrocyklonenhet 10 avsedd att ingå i cyklonpaketet enligt uppfinningen och på känt sätt uppvisande en övre injekt-acceptdel samt en undre rejektdel (injekt = tillförd suspension för rening, accept = renad suspension, rejekt = avskild, smutspartiklar innehållande suspension). Till sin praktiska utformning är en hydrocyk- lon väl känd, varför cyklonen i detta avseende endast skall beskrivas i korthet. Injektet införas sålunda genom ett inlopp 12, som mynnar tan- gentiellt i den i cyklonens övre del belägna huvudkammaren lä, vars ena gavel är täckt med ett lock M5, i vars centrum ett utloppsrör eller en rörstuds 20 är anordnad, genom vilken acceptet avgår. Vid sin motståen- de ände avsmalnar cyklonen på känt sätt i en långsträckt konisk del 18, 8301045-4 som i detta fall övergår i ett kort anslutningsstycke 32 av plast, vilket medelst en delad klämbygel 55 av konventionellt utförande är förenat med den koniska cyklondelens l8 ände. Härvid är de mötande par- tierna utformade ned erforderliga flänsar, såsom framgår av den i fig. l infogade detaljbilden. Anslutningsstycket 32 är förenat med ett fast, yttre rejektavloppsrör eller -studs 30 via en synglasenhet 40. Denna kan helt enkelt bestå av ett stycke glasrör eller annat transparent rör 42, som medelst gummimuffar Ä4, 45 och slangklämmor #6 och 47 är inkopp- lat mellan den koniska cyklondelens anslutningsstycke 32 och det nämnda rejektavloppsröret 30. Synglasenheten kan emellertid också utföras som ett avpassat kopplingsstycke, som utan särskilda klämmor kan skjutas på och förena detaljerna 30 och 32.

Ett viktigt element för uppfyllande av uppfinningens ändamål är en tätande skjutkoppling, som används för att ansluta cyklonens injekt- -acceptdel till cyklonpaketets fasta ledningsystem. Ett exempel på en dylik tätande skjutkoppling, som lämpar sig synnerligen väl för uppfin- ningens ändamål, visas scnematiskt i fig. 3A och BB. Det utgöres av en i och för sig känd s.k. chevronkoppling 50, vilken innefattar en rörlig tätning av manschettyp. Fig. BA visar kopplingens handel, vilken som synes består av en enkel rörände eller rörstuds, som i detta fall utgö- res av hydrocyklonens ovan omnämnda acceptutlopp 20. Kopplingens 50 hon- del består av en rörhylsa 15, vars ena ände uppvisar ett utvidgat parti 54, i vilket ett invändigt spår är utformat. Detta upptar en elastisk tätningsmanschett 56 av känd typ, som är utformad med U-formigt tvär- snitt, så att en tätande läpp bildas längs det utvidgade partiets Bä in- sida, såsom fig. EB visar. Manschettens 56 läpp är sålunda avsedd att tätande ingripa med handelen 20 då denna införes i hondelens hylsa 15.

Den beskrivna anordningen, som tillhör kategorin rörliga axeltätningar, är i och för sig känd och anföres som ett exempel; även andra liknande tätningsanordningar kan användas för uppfinningens ändamål.

Som redan nämnts utgöres cyklonens acceptutlopp 20 av den beskriv- na chevronkopplingens 50 handel. En hondelshylsa 15 av kopplingen svet- sas eller fästes på annat sätt på cyklonens injektinloppsrör 12, såsom fig. 1 och 2 visar. Vid cyklonernas tillverkning används lämpligen fix- turer för infästningen av de båda kopplingsdelarna, så att det vinkelrä- ta avståndet "x" mellan acceptutloppet och rejektintagets centrumlinjer blir exakt lika för samtliga cykloner, se fig. 2.

I fig. Ä âskådliggöres hur cyklonens beskrivna injekt-aoceptdel an- slutes till omgivande ledningssystem. Detta utgöres av ett par s.k. 8301045-*4 tvillingrör bestående av två samlingsrör 65 och 70 för accept respekti- ve injekt, vilka bildar ett centralt parti av cyklonpaketet enligt upp- finningen. De båda samlingsrören 65 och 70 sträcker sig sålunda tätt intill varandra, sinsemellan parallella, och är förenade och gemensamt stagade medelst på var sida anordnade täckplåtar 62, av vilka den ena visas i fig. 4. Utefter de båda samlingsrören 65 och 70 är anslutningar för cyklonerna anordnade, varvid rörhylsor 15' ingående i chevronkopp- lingar 50 är insvetsade längs röret 65, medan rörstudsar 20', likaledes avsedda att ingå i chevronkopplingar 50, är insvetsade längs röret 70.

I fig. 4 visas ett par samhörande kopplingar 50, varvid framhålles att figurens delningsplan A-A är ett symmetriplan, så att varje tvillingrör uppvisar två motstående rader kopplingsstudsar och -hylsor. Även vid tillverkning av tvillingröraggregatet 65, 70 används lämp- liga fixturer, så att det vinkelräta avståndet mellan rörhylsornas 15' och rörstudsarnas 20' centrumlinjer även här blir exakt = x, dvs. det ovan definierade måttet. Härigenom kan varje cyklons injekt-acceptdel skjutas rakt in mot tvillingrören 65 och 70, såsom fig. 4 visar, och på så sätt tätande förenas med cyklonpaketets fasta rörsystem. Det noteras att kopplingarnas han- och hondelar i detta fall är infästade i enlighet med förekommande strömningsriktningar, nämligen så, att mediet alltid strömmar ut från studsarna 20 och 20', se pilarna i fig. 4. Emellertid är det givetvis också möjligt att utforma hondelens rörhylsa 15 med in- dragen diameter ett stycke innanför det utvidgade partiet 54 på sådant sätt, att detta indragna parti får samma invändiga diameter som rörstud- sen 20, och kopplingen erhåller i stort sett samma genomströmningsarea utefter sin längd. I så fall spelar det ingen roll hur kopplingarna vänds, varför arrangemanget kan göras mera praktiskt, i det att båda tvilling- rören 65 och 70 förses med chevronkopplingens 50 hylsoI=l5', medan cyk- lonens såväl injektinlopp som acceptutlopp utformas som enkla rörstudsar eller rörändar, dvs. svarande mot kopplingens handelar 20.

Vad som är avgörande för den nyss beskrivna anslutningen mellan de i paketet ingående cyklonernas injekt-acceptände och de båda i paketets centrala del anordnade tvillingrören är att cyklonerna kan skjutas in mot tvillingrörens kopplingar för att med sinainjekt- och acceptrör tä- tande upptas i och stödas av kopplingarna. Detta kan ske medan man håller i en cyklons yttre, avsmalnande ände och för in cyklonen som helhet på plats som ett slags stor "stickpropp", såsom skall beskrivas närmare i det följande.

I fig. 5 ooh 6 åskådliggöres hur ett antal hydroeykloner 10 kan 8301045-4 sammanföras till ett platt, koncentrerat cyklonpaket enligt uppfinning- en. Det i fig. 5 och 6 exemplifierande cyklonpaketet 80 är som synes sammansatt av tio cykloner lO, och paketets centrala del eller mittpar- ti utgöres av de tidigare beskrivna tvillingrören 65 och 70, vilka sålun- da bildar samlingsrör för cyklonernas acceptutlopprespektive injektin- lopp, varvid cyklonerna som synes är anordnade parvis koaxiella i pake- tet på sådant sätt, att cyklonerna i varje par sträcker sig i motsatta riktningar ut från de centrala tvillingrören 65, 70. De tio i paketet ingående cyklonerna är jämte tvillingrören upphängda i ett ramverk, som kan ha godtycklig utformning och t.ex.-såsom här bestå av en övre, längs- gående balk 82 samt parallellt med denna nedre balkar 84 och 8H', varvid de senare är anslutna till var sitt av två tvärstycken 86, 85; SOM Dëdtill förenar de båda tvillingrören. Vid sina motstående,yttreändar är bal- karna 84 och 84'förenade med ytterligare tvärstycken 87 resp. 87'. Dessa är som synes fästade i var sitt vertikalt samlingsrör 90 resp. 90', vil- ka är försedda med rörstudsar 30 resp. 30' anordnade i en vertikal rad lika fördelade utefter respektive samlingsrör för att förenas med var sin cyklons rejektutloppsdel, närmare bestämt den synglasenhet 40, genom vil- ken rejektet passerar, såsom ovan beskrivits med hänvisning till fig. l.

Den längsgående övre balken 82 är förenad med de nedre balkarna 84, 84' genom vertikala strävor 88 resp. 88', vilka är placerade i lämpligt läge för att kunna bilda yttre fästen för de tidigare beskrivna klämbyg- lar 55, som håller samman varje cyklons 10 koniska del 18 med tillhörande anslutningsstycke 52, se fig. l. Som nämnts är klämbygeln 55 tvådelad, och dess ena halva är på icke närmare visat sätt fastsatt på en vertikal- sträva 88 resp. 88', se fig. 6. Varje hydrocyklon 10 uppbäres således vid sin huvudände av de båda tvillingrören 65, 70 och vid sin rejektutlopps- ände dels av rejektsamlingsrören 90, 90', dels av sin i någon av vertikal- strävorna 88, 88' fästade klämbygel §5a 35'.

Beträffande det beskrivna cyklonpaketets 80 yttre anslutning, dvs. anslutning av de olika samlingsrören 65, 70 och 90, 90' för accept, in- jekt respektive rejekt, erbjuds som synes stor frihet vid inkopplingen, och lokala förhållanden kan få bestämma huruvida de olika suspensionsfa- serna skall avledas uppåt eller_nedåt eller eventuellt böias av i andra riktningar. I detta fall visas för enkelhets skull av- och tilledning nedtill, varvid tvillingrören för att förenkla anslutningen böjts av nå- got utåt, såsom visas i fig. 5 och 6 vid 66 och 71. Upptill avslutas sam- lingsrören med lämpliga lock 65a, 70a resp. 90a, 90'a. 8301045-4 s Det torde nu klart framgå hur uppfinningens ovan angivna ändamål uppfylles genom det beskrivna cyklonpaketet 80, se särskilt fig. 5 och 6. För det första är paketet i högsta grad kompakt och utrymmesbespa- rande; cyklonerna ligger tätt och i samma plan, uppdelade i två mot- stående grupper, ett arrangemang, som kräver minimalt utrymme. För det andra är åtkomligheten för demontering och byte av cykloner samt över- vakning utomordentligt god, i det att tillträde endast kräves till pa- ketens ändar. Ett väsentligt drag hos uppfinningen är att varje cyklons huvuddel genom där befintliga injektinlopp och acceptutlopp endast stö- der mot anslutningarna i tvillingrören 65, 70 i en tätande skjutpass- ning och sålunda utan låsning i axiell riktning. Sådan låsning ombesörjes genom cyklonernas infästning vid den motsatta änden, rejektutloppsän- den, i första hand genom de på vertikalsträvorna 88, 88' fästade kläm- byglarna 55, 55', men också genom synglasenhetens ÄO anslutning till rejektsamligsrören 90, 90'.

Det är nu att märka att en montör eller annan övervakare, som be- finner sig vid någon av cyklonpaketets 80 ändan dels kan övervaka cyklo- nernas strömningsförhållanden, vilka avspeglar sig i rejektströmmens ut- seende, som kan iakttas genom synglasenheterna 40, dels lätt kan lossa och dra ut en cyklon 10 från den plats där han står. Han behöver alltså inte komma åt cyklonens inre huvudände, som oftast är i det närmaste oåtkomlig för monteringsarbeten vid tättliggande cykloner. I detta fall behöver han t.ex. endast lossa synglasenhetens 40 båda slangklämmor ëo, så att enheten kan skjutas så långt in på tillhörande rejektstuds 50 el- ler 50' på rejektsamlingsröret 90 eller 90' att synglasenhetens gummi- muff 44 släpper sitt grepp om cyklonens närliggande anslutningsstycke 32, se fig. l. Om sedan närliggande klämbygels 35, 55' fria halva lossas och avlägsnas medger den motstående infästningens karaktär av snjutkoppling att cyklonens koniska del 18 kan svängas åt sidan och cyklonen som hel- het dras ut ur respektive dras av tvillingrörens 65 och 70 kopplingsde- lar 15' resp. 20'.

För att uppbära cyklonernas koniska delar l8 är det givetvis inte nödvändigt att utnyttja den exemplifierade klämbygeln j5 (vilken för öv- rigt inte erfordras om den koniska cyklonmanteln anordnas att med sin ände skjuta direkt in i synglasenhetens 40 gummimuff ÄÄ, utan förmedling av nå- got anslutningsstycke jê). Andra typer av fästen för att uppbära cykloner- na nära rejektänden kan föreslås av fackmannen, såsom överfall, fällbyglar av snabbkopplingstyp osv. 7 8301045-4 Som avslutning skall visas ett exempel på hur ett flertal av de beskrivna cyklonpaketen kan kombineras till ett omfattande, kompakt cyklonbatteri med den ovan beskrivna åtkomligheten för övervakning och monteringsarbete bibehållen i full utsträckning, trots att antalet cykloner mångdubblats.

I fig. 7, 8 och 9 visas sålunda mycket schematiskt hur ett cyklon- batteri 100 kan byggas samman av t.ex. tio paket 80 enligt ovan och pà ett minimalt utrymme härbärgera hundra hydrocykloner.

Enligt det visade exemplet består batteriet 100 av fem par paket 80', varvid paketen i varje par ställts ovanpå varandra, varefter de sålunda bildade paketparen placerats sida vid sida. Inom varje paket- | par möts och förenas på lämpligt sätt paketens samlingsrör, och sedan » paren ställts sida vid sida förenas deras vertikala samlingsrör med tvärgående samlingsrör med större diameter, varvid de olika ledningsan- slutningarna sker medelst konventionella, icke närmare visade kopplinge- don. Exempelvis kan paketens rejektsamlingsrör mynna i nedtill liggande tuber 190, medan injektet tillföres genom upptill liggande tuber lTO och acceptet avledes genom nedtill liggande tuber l65. Som helhet får batteriet 100 ett flertal anslutningsmöjligheter utåt, och de lokala för- hållandena får bestämma ledningsdragningen.

Av fig. 7-9 framgår nu tydligt att hela detta stora batteri l00 för övervakning endast erfordrar gångvägar längs två sidor, nämligen till hö- ger och vänster om batteriet, sett framifrån enligt fig. 7. För var och 1 en av de hundra i batteriet ingående cyklonerna kan de ovan beskrivna manipulationerna genomföras av personal som befinner sig på någon av dessa sidor av batteriet; på var sida om varje vertikal cyklonrad bildas en öppning utåt, som är tillräckligt bred för att medge dels att synglas- enheterna inspekteras, dels att önskad cyklon lossas och drages ut.

Allt efter omständigheterna kan uppenbarligen de beskrivna cyklonpa- keten (vilkas cyklonantal behöver vare sig maximeras eller minimeras till tio) kombineras på en mångfald olika sätt efter omständigheterna i fråga om utrymmen etc. med bibehållen enkel ledningsdragning och den fulla åtkom- lighet som åstadkommits genom uppfinningen. Beträffande cyklonpaketens ne- kaniska detal¿er är uppfinningen, såsom redan franmållits, inte begränsao till det beskrivna utförandet, utan olika fackmässiga varianter förutses Q falla inom uppfinningens ram. Särskilt beträffande det ramverk som erford- ras för att hålla samman de i cyklonpaketet ingående, enskilda cyklonerna I finnes stora variationsmöjligheter, och fackmannen kan föreslå ett fler- szo1o45-4 3 tal utföranden inom uppfinningens ram. Beträffande de beskrivna tvil- lingrören i palcetets mittparti kan dessa givetvis ersättas av någon form av dubbelkaxrunare, dvs. en strörmizxgslzaxzunare uppdelad i två delar, av vilka den ena leder injektet och den andra acceptet. Även i andra avseenden kan uppfinnmgen modifieras utan frångående av den till grund för uppfinningen liggande idén.

Claims (7)

Q sso1o4s-4

1. Grupp eller paket av hydrocykloner för ingående 1 aggregat eller s.k. batterier av dylika cykloner, ansedda för rening av vätskor, exempel- vis fibersuspensioner för pappersframställning, vilka hydrocykloner (l0) på känt sätt utgöres av långsträckta, koniskt avsmalnande element (10), som vart och ett är försett med dels ett vid elementets vidaste del eller bas (14) anordnat tangentiellt inlopp (12, 15) för den vätska som skall renas (injektet), dels två med elementet koaxiella utlopp, ett (20) vid basen för den renade vätskan (acceptet) samt ett (18, 32) vid elementets motstående spets för den avskilda vätskan (rejektet), varvid hydrocyklonerna (10) inom paketet (80) är parallellkopplade för gemensam tillförsel av injekt respektive avledning av accept och rejekt och sträcker sig sinsemellan parallella i ett i stort sett gemensamt plan på ömse sidor om en i paketets mitt anordnad, för ínjekt och accept gemensam samlingstub innefattande en injekt- och en acceptkammare (70 resp. 65), k ä n n e t e c k n a d av att varje cyklons acceptutlopp (20) och injektinlopp (15) är förenade med sinsemellan paral- lella rörstutsar, var och-en utformad som ena delen av en rörkoppling (50) av han-hontyp, medan den nämnda samlingstuben är försedd med motsvarande, sinsemellan parallella rörkopplingsdelar (l5' resp. 20') för samverkande skjutingrepp med cyklonernas kopplingsdelar för att sätta cyklonernas accept- utlopp (20) och injektinlopp (15) i förbindelse med tubens accept- resp. injektkammare (65 resp. 70), samt att cyklonernas motstående rejektutlopps- ändar (18, 52) är lösgörbart förbundna med rejektsamlingsrör (90, 90') an- ordnade vid var ände av cyklonpaketet, parallellt med den centrala samlings- tuben, varvid arrangemanget är sådant att varje enskild cyklon (10), för t.ex. reparation eller byte, oberoende av övriga kan lossas vid sin rejektände (18 ,}2) och i sin längdriktning dragas loss från samlingstubens (65, 70) kopplingsdelar (l5', 20') och avlägsnas från paketet. 8301045-4 10

2. Cyklonpaket enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att cyklonezme (10) i paketet (80) är anordnade parvis koaxiella, varvid cyklonerna i var¿e par sträcker sig ut från den centrala samlingstuben (65, 70) en på var sida om denna, varjämte de nämnda kopplingsdelarna (BOL som förenar varje cyklon med samlingstuben, är anordnade med sina centrumlinjer liggande i ett plan vinkelrätt mot tubens längdriktning.

3. Cyklonpaket enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att den centrala samlingstuben utgöres av ett s.k. tvillingrör, dvs. två intill varandra anordnade, paraflella rör (65, 70), av vilka det ena bildar injekt- kammaren och det andra acceptkammaren.

4. Cyklonpaket enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att varje cyklons (10) rejektutloppsände är utformad åtminstone delvis genomsynlig intill sin anslutning till tillhörande rejektsamlingsrör (90, 90'), t.ex. genom att ett synglasrör (40) inskjutits mellan cyklonänden och rejekt- samlingsröret.

5. Cyklonpaket enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att varje paket är uppbyggt i form av ett ramverk bestående av övre och nedre, längsgående balkar (82 resp. 84, 84') förenade medelst tvärbalkar (88, S8'}, varvid den centrala samlingstuben (65, 70) är anordnad i ramverkets mitt, vinkelrätt mot de längsgående balkarna, medan rejektsamlingsrören (90, 90') bildar sinsemellan parallella sidogavlar till ramverket, förenande de längs- gående balkarnas(82; 84, 84') ändar, varvid cyklonparen är anordnade i stort sett i ramverkets plan och sträcker sig mellan den centrala samlingstuben (65, 70) och de yttre rejektsainlingsrözen (90, 90' ). -u--~_-...,..._. . H 8301045-4

6. Användning av eyklonpaket enligt något av föregående krav för sax- mansättning av ett cyklonbatteri, k ä n n e t e c k n a d av att paketen (80') anordnas sida vid sida med sina huvudplan parallella och bildande en grupp, inom vilken paketen är likbelägna, varvid paketens centrala sam- lingstuber förenas med för paketen gemensamma av- och tilledningstuber (165 resp. 170) för acceptet respektive injektet, medan de vid paketens yttre ändar belägna rejektsamlingsrören förenas med för paketen gemensamma avledningstuber (190) för rejektet.

7. Användning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att minst två av de nämnda cyklonpaketgrupperna staplas på varandra i höjdled och sammankopplas genom att de i varje grupp ingående cyklonpaketens centrala samlingstuber och yttre rejektsamlingsrör förenas med motsvarande lednings- organ i cyklonpaketen i närliggande grupp.