DE1220392B

DE1220392B - Wirbelabscheider zum Reinigen von Aufschwemmungen, insbesondere Faserstoffaufschwemmungen

Info

Publication number: DE1220392B
Application number: DEV20178A
Authority: DE
Inventors: Werner Kretzschmar
Original assignee: FREIBERG PAPIER MASCHWERKE
Current assignee: FREIBERG PAPIER MASCHWERKE
Priority date: 1961-02-21
Filing date: 1961-02-21
Publication date: 1966-07-07

Description

Wirbelabscheider zum Reinigen von Aufschwemmungen, insbesondere Faserstoffaufschwernmungen Wirbelabscheider, in denen der Wirbel durch tangentiales Einleiten -der Aufschwemmung oder durch schraubenförmige Führungen erzeugt wird, sind bereits in verschiedenen Ausführungen bekannt. Meist wird die gereinigte Aufschwenunung nach Umkehr der Strömungsrichtung durch ein konzentrisch angeordnetes Abflußrohr am Einlaufkopf abgeführt. Aber bekannt sind auch Wirbelabscheider, bei denen im Wirbelrohr keine Umkehr der Wirbelbewegung erfolgt; der gereinigte Stoff verläßt also den Wirbelabscheider an dem Ende, das dem Einlaufkopf gegenüberliegt. Dabei muß der Abfluß gedrosselt werden. Kurz vor der Drosselstelle befindet sich ein ringförmiger Spalt am Umfang des Wirbelrohres, durch welchen die an die Rohrwand abgeschleuderten Schmutzteilchen ausgeschieden werden.
Bei allen bekannten Wirbelabscheidern bildet der Stoffauslauf eine Drosselstelle; deshalb muß die Aufschwemmung mit verhältnismäßig hohen Drücken den Wirbelabscheidern zugeführt werden, um über den Staudruck hinaus noch genügend Druckgefälle am Einlaufkopf zur Verfügung zu haben, welches zur Erreichung hoher Eintrittsgeschwindigkeiten erforderlich ist. Die Energie, die durch Pumpen der zu reinigenden Faserstoffaufschwenunung erteilt wird, geht in dem Wirbelabscheider restlos verloren.
Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, die Druck- und Bewegungsenergie, die an der Drosselstelle des Auslaufs in der Aufschwemmung noch enthalten ist, abzufangen und nutzbar zu machen. Das wird dadurch erreicht, daß man die Drossellung durch einen mit Leitschaufeln versehenen Kreisel bewirkt, welcher durch eine Welle mit einem zweiten, in geringem Abstand vom Einlaufkopf angeordneten Kreisel verbunden ist. Die Energie, die durch den Kreisel im Abfluß zurückgewonnen wird, überträgt die Welle auf den zweiten, in geringem Abstand vom Einlaufkopf angeordneten Kreisel; die Geschwindigkeit des Wirbels im Wirbelrohr wird dadurch erhöht, weil die größere Rotationsgeschwindigkeit am Auslauf des Zyklons zum Einlauf übertragen wird. Da die Kreisel die Wirbelgeschwindigkeit erhöhen, kann die Einlaufgeschwindigkeit niedriger sein; das bedeutet, daß mit niedrigeren Einlaufdrücken gearbeitet werden kann.
Eine weitere wichtige Funktion hat der Kreisel dadurch, daß er eine so starke Drosselung des Auslaufs ohne große Verluste ermöglicht, daß infolge des sich einstellenden Staudruckes vor der Drosselstelle der im Wirbel bestehende Luftkern stark unterdrückt wird. Der Wirbelabscheider wird ohne Richtungsumkehr betrieben. Der Abfluß befindet sich an dem Rohrende, das dem Einlaufkopf gegenüberliegt. Der Schmutzstoff wird ringförmig am Umfang des Wirbelrohres kurz vor der Drosselstelle abgezogen. Dabei ist es erforderlich, daß die Querschnittsfläche des ringförmigen Schmutzstoffstromes klein ist gegenüber dem Querschnitt des Stromes der gereinigten Aufschwemmung. Das ist nur dadurch zu erreichen, daß die Luftsäule im Wirbelkern der gereinigten Aufschwemmung so weit wie möglich unterdrückt wird.
Der Einbau der rotierenden Kreisel ist sehr einfach; Lager sind nicht erforderlich; wenn die Kreisel mitsamt der Welle so gestaltet sind, daß ihre Masse geringer ist als die der zu reinigenden Aufschwemmung, denn dann werden sie von dem Wirbel in das Zentrum gedrückt und zentrieren sich von selbst. Lediglich in Längsrichtung des Wirbelrohres ist eine einseitige Fixierung der zwei Kreisel mit Welle erforderlich, damit eine Gegenkraft gegen die Strömung vorhanden ist. Die auf die Kreisel aufgesetzten Leitschaufeln sind - bei gegebenem Kreiseldurchmesser und Innendurchmesser des Rohres - derart kurvenförmig gestaltet, daß die Neigungswinkel den Strömungsgeschwindigkeiten angepaßt sind. Bei festgelegter Eingangsgeschwindigkeit in Aufschwemmung und Drehzahl der Kreisel lassen sich die Neigungen der Leitschaufeln in bekannter Weise nach dem Geschwindigkeitsdreieck für Tragflügel ermitteln. Dabei muß durch die Leitschaufeln des unteren Kreisels eine Strahlablenkung derart erreicht werden, daß die gereinigte Aufschwemmung den Wirbelabscheider möglichst ohne Wirbelbewegung verläßt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel vereinfacht dargestellt. In den Einlaufkopf 1 wird die zu reinigende Aufschwemmung tangential eingeleitet, und somit beginnt im Kopf die Wirbelbewegung, welche durch den oberen Kreisel 2 mit Schaufeln 3 eine Beschleunigung erfährt. Dieser ist durch die Welle 4 mit dem unteren Kreisel 5 verbunden, dessen kurvenförmige Leitschaufeln 6 den Wirbel der gereinigten Aufschwemmung derart ablenken und bremsen, daß der Stoffauslauf ohne Wirbel erfolgt. Dabei nimmt der Kreisel s die Energie der gereinigten Aufschwemmung auf, welche über Kreisel t an die zu reinigende Aufschwemmung wieder abgegeben wird. Es ist zweckmäßig, den Kreisel t mit einem größeren Durchmesser auszuführen als den des Kreisels 5. Entsprechend verjüngt sich das Wirbelrohr 7 konisch nach unten, denn so wie sich der Wirbelradius verjüngt, nimmt nach dem Drallsatz im reziproken Verhältnis die, Wirbelgeschwindigkeit zu, deshalb .ist eine Verengung des Wirbelrohres 7 vor dem Ringspalt 8 zum Schmutzabzug vorteilhaft. Das Wirbelrohr 7 kann aber auch über seine ganze Länge zylindrisch ausgeführt werden. Der Ringspalt 8 für den Schmutzabzug ist nach innen begrenzt durch das Abscheidarohr 9. Wird dieses mittels Handhebel 13 nach unten verschoben, so wird der Ringspalt 8 breiter, wodurch eventuell Verstopfungen leicht beseitigt werden können. Der Schmutz, der den Ringspalt 8 passiert hat, wird durch einen nach der Seite führenden Kanal 10 abgeführt. Mit dem Abscheiderohr 9 verbunden ist die harte Fixierplatte 11, gegen diese drückt der Lagerstift 12, der an dem rotierenden Kreisel 5 befestigt ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Wirbelabscheider zum Reinigen von Aufschwemmungen, insbesondere Faserstoffaufschwemmungen mit tangential angeordnetem Einlaufkanal oder schraubenförmigen Führungen und Ablaufrohr am gegenüberliegenden Ende, dadurch gekennzeichnet, daß an der Drosselstelle .im Auslauf ein Kreisel (5) mit am Umfang befindlichen Leitschaufeln (6) angeordnet ist, der mittels einer Welle (4) mit einem zweiten Kreisel (2) mit Schaufeln (3), der sich nahe am Einlaufkopf (1) befindet, verbunden ist.
2. Wirbelabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisel (2, 5) mitsamt Leitschaufeln (3, 6) einschließlich der Welle (4) weniger Masse besitzen als das gleiche Volumen gereinigter Aufschv#.emmung. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr: 1009 414; Chemical Engineering, 1953, S. 212 und 213; Chemiker-Zeitung, 77. Jahrgang, 1953, S. 825.