DE1092886B - Hydrozyklon zum Abtrennen von Faserstoffen aus einer Suspension - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Hydrozyklone zum Abscheiden fester Stoffe aus einer flüssigen Suspension, insbesondere zum Abscheiden von Fasern aus einer Faserstoffaufschwemmung, sind bekannt. Die Hydrozyklone bestehen im allgemeinen aus einem zylindrischen Abschnitt, an welchem sich ein konisch verlaufender Abschnitt anschließt. Die Suspension wird aus einem tangentialen Einlaß in den zylindrischen Teil des Hydrozyklons eingeführt und in Richtung auf die Spitze des kegeligen Teils des Hydrozyklons auf schraubenförmigem Weg mit solcher Geschwindigkeit hindurchgeleitet, daß ein die Faserstoffe mitnehmender konzentrischer, axial gerichteter Gegenstrom entsteht. Die Fasern treten dann am oberen Ende des zylindrischen Teils aus, während die spezifisch schwereren Verunreinigungen an der Spitze des konisch verlaufenden Abschnitts abgeführt werden. Dabei läßt es sich nicht vermeiden, daß mehr oder weniger große Mengen guter Fasern mit den Verunreinigungen mitgerissen werden.

Zur Vermeidung dieses Nachteils ist bereits ein Hydrozyklon mit einer von einer ringförmigen Kammer umgebenen Einführung für Wasser in der Nähe des Umkehrpunkts der Wirbelströmung bekannt. Bei diesem bekannten Hydrozyklon ist die Kammer mit dem Inneren des Hydrozyklons durch einen zusammenhängenden, rings um den Umfang des Hydrozyklons verlaufenden Schlitz verbunden. In die Kammer wird Frischwasser unter Druck eingeführt. Das Frischwasser tritt durch den Schlitz in Form eines zusammenhängenden Films konzentrisch in die Wirbelströmung ein und drückt die vom Schmutz mitgerissenen Faserteilchen nach innen in den Gegenstrom. Bei diesem bekannten Hydrozyklon besteht aber der Nachteil, daß der zusammenhängende Frischwasserfilm die Wirbelströmung im Hydrozyklon ziemlich stark stört. Ferner ist die Höhe des Frischwasserfilms gering, nämlich im wesentlichen gleich der Breite des Schlitzes. Die Einwirkung dieses Films auf die mitgenommenen Faserstoffe ist daher nur kurz, so daß die Wirkung der Frischwassereinführung trotz der verhältnismäßig großen eingeführten Wassermenge beschränkt ist.

Um bei einem Hydrozyklon mit einer verhältnismäßig geringen eingeführten Wassermenge eine bessere zusammendrückende Wirkung auf die Faserteilchen auszuüben und die Wirbelströmung weniger zu stören, weist erfindungsgemäß der konische Mantel des Hydrozyklons an seinem unteren Ende einen konischen Fortsatz aus porösem Material auf.

Das porös ausgebildete Rohrstück wirkt wie eine Brause mit sehr vielen und sehr kleinen Öffnungen, durch welche die Flüssigkeit in Form von kleinen Tröpfchen eingeführt wird. Ferner geschieht die Einführung nicht in einem sehr schmalen Bereich, son-Hydrozyklon

zum Abtrennen von Faserstoffen
aus einer Suspension

Anmelder:

The Bauer Bros. Company,
Springfield, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing, E. Prinz, Patentanwalt,
München-Pasing, Bodenseestr. 3

Maurice D.Woodruff, Springfield, OMo (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

dem über eine beträchtliche axiale Länge, ohne daß die Menge der zugeführten Flüssigkeit unzulässig erhöht wird. Die radial eingeführten Tröpfchen üben auf die Fasern eine radial zusammendrückende Kraft über einen beträchtlichen Abschnitt der Rohrschleuder aus, ohne die Bewegung der spezifisch schwereren und schnelleren Schmutzteilchen zu beeinträchtigen. Dadurch ergibt sich eine sehr viel wirksamere Trennung der Fasern von den Verunreinigungen.

Eine beispielsweise Ausführung der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt, teilweise in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, bei der die eingezeichneten Linien die Strömungswege andeuten,

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht der Spitze und

Fig. 4 einen Schnitt im wesentlichen nach der Linie 4-4 der Fig. 3.

In den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile.

Der in Fig. 1, 3 und 4 dargestellte Hydrozyklon besitzt eine Vielzahl gleichachsig angeordneter Gehäuseteile 11,12,13 und 14 und eine Spitze 15. Das innere des Abscheiders ist durch die Spitze 15 offen. Am entgegengesetzten Ende des Abscheiders weist der Gehäuseteil 11 eine Wand 17 mit einer Mittelöffnung 16, durch die ein kurzes Rohr 18 eingesetzt ist, auf. Das Rohr 18 erstreckt sich durch die Wand 16 und über diese hinaus in das Innere, wobei zwischen der

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Rohrwandung und der Seitenwandung des Gehäuseteils 11 ein Abstand besteht.

Der Gehäuseteil 11 ist ferner mit einer tangentialen öffnung 19 versehen, die mit einer Rohrleitung 21 in Verbindung steht. Über diese wird die flüssige Suspension zugeführt, welche die abzuscheidenden Fasern enthält. Die einzelnen Gehäuseteile 11,12,13 und 14 und die Spitze 15 haben einander entsprechende Innenflächen, die eine glatte Wand 22 begrenzen, deren Durchmesser vom Gehäuseteil 11 aus zur Spitze 15 allmählich abnimmt.

Die Arbeitsweise des dargestellten Hydrozyklons ist im wesentlichen die gleiche wie die der bisher bekannten, die einen verhältnismäßig kurzen zylindrischen Teil und einen langen kegelförmigen Teil aufweisen, wobei die Länge des letzteren etwa das Fünfbis Fünfzehnfache seines größten Durchmessers beträgt. Ferner besitzen diese ein Endabschlußstück, das den zylindrischen Teil abdeckt, ein Auslaßrohr, das sich durch das Abschlußstück und axial in die zylindrische Kammer erstreckt, einen unbehinderten Auslaß an der Spitze des konischen Teils und einen Einlaß, der tangential zum zylindrischen Teil angeordnet ist. Unter dem Druck der nachfolgenden Flüssigkeit und vielleicht auch unter dem Einfluß der Schwerkraft bewegt sich die flüssige Suspension, wie in Fig. 2 gezeigt, zur Spitze 15, wobei sie einer schraubenförmigen Bahn längs der Wand 22 folgt, wie durch die gestrichelte schraubenförmige Linie 23 angedeutet ist. Nach dem Durchströmen der am Ende offenen Spitze 15 verläßt das Gut den Abscheider zur Ableitung oder zur weiteren Behandlung in ähnlichen Rohrschleudern.

Die in der Strömung der flüssigen Suspension erzeugten Kräfte rufen die Erscheinung eines freien Wirbels hervor, welcher in der Mitte des Abscheiders hochsteigt und eine Gegenströmung des Behandlungsgutes bewirkt, wie durch die stark ausgezogene schraubenförmige Linie 24 angegeben. Faserige Teilchen, die sich in der Bahn 23 nach unten bewegen, werden durch den Gegenstrom 24 mitgerissen und aus dem Abscheider durch das Rohr 18 nach außen getragen.

Wie Fig. 3 und 4 zeigen, besitzt die Spitze 15 der dargestellten Ausführungsform einen Ring 25, der mit dem Gehäuseteil 14 verschraubt ist, einen kegelförmigen Einsatz 26, der die eigentliche Spitze bildet, und einen vom Ring 25 getragenen Mantel 27, der den Einsatz 26 in Abstand umgibt. Der Mantel 27 und der Einsatz 26 ergeben eine Kammer 28, die über eine öffnung 29 und eine Rohrleitung 31 mit einer unter Druck stehenden Frischwasserquelle in Verbindung steht. Der Einsatz 26 besteht aus einem porösen Material, durch welches Wasser aus der Kammer 28 im wesentlichen gleichmäßig unter dem Druck der Wasserzufuhr durch die Rohrleitung 31 hindurchtritt. Der poröse Einsatz wirkt dabei etwa wie eine Brause mit vielen kleinen Öffnungen.

Im Betrieb wird Wasser unter Druck ununterbrochen dem Raum 28 zugeführt. Das Wasser, das unter dem Druck durch den Einsatz 26 hindurchtritt, übt auf die flüssige Suspension in der Bahn 23 eine radial gerichtete Kraft aus, die das Bestreben hat, diese in die Bahn 24 des aufsteigenden Wirbels zu drücken. Die Faserteilchen, die sonst verlorengehen würden, werden auf diese Weise abgeschieden. Teilchen, die höhere Endgeschwindigkeiten haben als die Fasern, treten durch die Frischwasserwand, die im wesentlichen über die ganze Länge des Einsatzes 26 gebildet wird, hindurch und setzen ihren Weg zur Spitzenöffnung fort, an der sie austreten.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hydrozyklon zum Abtrennen von Faserstoffen aus einer Suspension mit einer von einer ringförmigen Kammer umgebenen Einführung für Wasser in der Nähe des Umkehrpunktes der Wirbelströmung, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Mantel des Hydrozyklons an seinem unteren Ende einen konischen Fortsatz aus porösem Material aufweist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 844700;
   belgische Patentschrift Nr. 515 859.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 009 648/292 11.60