DE1517889A1 - Hydrozyklon-Abscheider - Google Patents

Description

• Hydrozyklon-Abscheider Die Erfindung bezieht sich auf die hydrozyklonische Trennung einer durchfließenden Trübe od. dgl. in einen angenommenen und einen zurückgewiesenen Anteil und sie bezieht sich inabesondere auf Verbesserungen bei Hydrozyklon-Abscheidern, wodurch eine größere Wirksamkeit im Betrieb erreicht wird.
• Die Erfindung bezieht sich speziell, wenn auch nicht nur, auf Hydrozyklon-Äbscheider, die bei der Papierherstellung dazu verwendet werden, reines, brauchbares, faseriges Gut von einer durchfließenden Trübe abzusondern, welche zusätzliche, zu dem brauchbaren Gut noch unerwünschte, schwerere rere Feststoffteilchen und Schmutz enthalt. Eine Einrichtung der beschriebenen Art weist Vorrichtungen auf, durch die eine Abscheidekammer entsteht, die einen kreisförmigen Querscchnitt hat und die an ihren beiden Enden offen ist, wodurch die Auslässe für die jeweiligen Anteile entstehen. Durcl. einen Einla#, der sich an demjenigen Ende des Abscheiders befindet, wo das brauchbare Gut ausgetragen wird, wird die flüssige Trübe tangential in die Abt cheidekammer auf eine Weise eingeführt, da# sie sich vom einer. Ende zum anderen Ende des Abscheiders in wirbelnder, schrauberförmiger Bewegung vorwärtsbewegt. Das für das angenommene Gut bestimmte Ende ist derart angeordnet, da# es einen inneren Wirbel aufnimmt und führt, ir welchen der argenommene Anteil enthalten ist; der abgewiesene Anteil wird durch das andere Ende, d.h. die Unterlaufseite der Abscheidekammer auagetragen. Die Seiten der Abscheidekammer, die für das angenorumene bzw. das zurückgewiesene Gut bestimmt sind, ergeben den Oberlauf bzw. den Unterlauf des entsprechenden Trübe-AnteilE. Diese Ausdrücke solle jedoch keine Einschränkung in Bezug auf die Lage des Abscheiders darstellen, weil der Hydrozyklon-Abscheider in Jed r Stellung befestigt werden kann, die vom Installationsstandpunkt aus passend ist, wobei die Strömungsgeschwindigkeit der Trübe durch den Abscheider Abscheider die @inrichtung in ihrem Betrieb unabhängig von der Schwerkraft macht. ziel der Erfind ng ist die Schaffung ein r gründlicheren und genaueren Trennung dts angenommenen nteils vom zurückgewiesenen Anteil in der Abscheidekammer dadurch, da# in der Abscheidekammer ein störender Einfluß erzeugt wird. Er hut alt Wirkung, dLL die Konsistenz der Trübe verringert wird und zwar insbesondere in der Nähe der Wand des Abscheiders, und da# die Tendenz von unerwünsel ten Feststoffteilchen der Trübe verhütet wird, sich innerlalb der Abscheidekammer auf eine feste Umlaufbahn unter Gleichgewichtsbedingungen zu begeben, was duiel: diesem entgegenwirkende hydraulisehe Kräfte und Zentrifugalkräfte zuwege gebracht wird.
• Gemä# der Erfindung wird also ein neues und einfaches Verfahren zur Erreichung einer wirksameren Trennung in einen Hydrozyklon-Abscheider geschaffen.
• Außerdem wird gemäß der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung in Hydrozyklon-Abscheidern geschaffen, bei der Teile vorgesehen sind, die einen störenden, d.h. vcrwirbelnden Einfluß innerhalb der Abscheidekammer dekammer ausüben, Gemä# der Erfindung werden die entsprechenden Aufgaben wie bei de vorhergehend durchlaufenden Teilen weitergefübrt, die im Gesamtaufbau dem Abscheider augeordnet sind, Weiterhin wird gemä# der Erfind ng eine Wirksamkeit im Betrieb eines Abscheiders der angegebenen Art gescha fen, der sich besonders durch Einfachheit im Aufbau und eine gänstige Lebendsauer auszeichnet, die zumindest gleich ist der Lebensdauer von normalen Hydrozyklon-Abscheidern bekannt r Art.
• Die Erfindung wird an band der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längs schnitt eines Hydrozyklon-Äbscheiders gemä# der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt im wesentlichen längs der Linie 2 - 2 von Fig.1, Fig. 3 eine vergrö#erte Detailansicht siner im de Abscheider geschaffenen Schwelle, Fig, 4 Fig. 4 einen Querschnitt im wesentlichen längs der gebrochenen Linie 4 - 4 von Fig.1, und Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel im Längsschnitt in Teilansicht.
• Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielshalber für einen Hydrozyklon-Abscheider erläutert, wie er insbesondere in der Papierstoff-Industrie dazu verwendet wird, eine hohe Reinheit beim Papier zu ermöglichen. Eine Papierstoff-Suspension, d.h. eine entsprechende Trübe enthält nicht nur die leichten faserigen Feststoffteilchen, die zur Papierherstellung erwünscht sind, sondern auch ver-ci ; Ledene unerwünschte andere Feststoffteilchen; die beschriebene Einheit arbeitet dabei so, daß die durchlaufende Trübe in einen angenonmenen und einen zurückgewiessenen Teil d.h. in einen brauchbaren und einen unbrauchbaren Teil getrennt wird, wobei diese Teile zu Jeweils verschiedenen Auslässen geführt werden. Gemäß den Aufgaben des Abscheiders wird der höchstmögliche Prozentsatz an Rindenflecken, schmutzigen Feststoffteilchen, Faserhäufchen, Splittern u.dgl. vom Auslaß für die angenommenen Feststoffteilchen ausgeschlossen und als ein Teil der Haupt Trübe zum Auslaß für die zurückgewiesenen Feststoffteileher chen geleitet. Innerhalb dieses Grundedankens scilie#t der Prozentsatz der Papierstofftrübe, der zum Auslad für die zurückgewiesenen Feststoffteilchen strömt, geringere Mengen von brauchbaren Faserstoffteilchen in sick, und er ist deshalb besonders niedrig.
• Ein Hydrozykon-Abscheider der beschriebenen Art ist eine Einrichtung von einstückiger Bauart, wie sie beispielsweise mit Hilfe mehrerer teilabschnitte hergestellt wird, die zusammen verbolzt oder sonstwie aneinander befestigt sind. Gemad Fig. 1 hat ei Eydrozykon-Abscheider 10 einen Kegelstuipf S1, der ianenohl ijt, so da# eine Absc@ eidekamme 12 entsteht, wobei die beiden Enden diesser Abscheidekammer durch die Basisseite und die Apexseite hindurch offen sind. Weit@r@in hat der Abscheider 10 einen Kcrf 13, der auf der Basisseite des Kegelstumpfes 11 aufgesetzt ist. Der Kopf 13 weist eine zylindrische Euckse 14 auf. über eine mit einem Innengewinde versehene Rutter 15 wird die zylindrische Buchse 14 derart nach unten gezogen, daß sie auf der Basisseite des Kegelstumpfes 11 sitzt, wobei die Mutter 15 sich gegen einen äuseren Flansch 16 drückt, der auf dem Kegolstumpf 11 in der Nähe seiner basisseite angebracht ist.
• Die zylindrische buchse 14 ist mit einer in Längsrichtun, tung durchführenden Borung 1° ausgebildet. In dem än@eren Erde der Bohrung 17 sitzt ein verbreitertes Kopfteil 18 einer Düse 19. Ein auf den Kopfteil 18 angeordnet ? r Flansch 21 wird mit Hilfe einer mit einem Innengewinde versehener Mutter 22 gegen seiner. Sitz auf den. äu@ren Erde der zylindrischen Euchse 14 gezogen. Die A@crdnung ist derart, da die Fuchse 14 und die D se 1 9 in ihrer. zusammenge bauten Zustand sowohl miteinander als auch mit dem Kegelstumjf 11 gehalten werden Die Düse 19 hat a@#erdem einen axialen Rohransatz . Der Rohransatz 23 ragt nach innen vom Kopfteil 18 bis zu einer Cuerebene vor, die durch die Fuge bestimmt it, die zwischen dcr Basi6seite des Kegelstumpfes 11 und der inneren Seite der zylindrischen Fuchse 14 liegt. A anderen, d.h. am deren Ende des Kopfteils 18 rag der Rohransatz 23 in For eines mit einem Ausengewingde versehenen Anschlußstutzen 24 vor, mit Hilfe dessen der Hydrozyklon-Abscheider 10 mit Austragleitungen verbunden ist. Der Rohraneatz 23 ist auf seiner ganzen L nge offen und ist in der Bohrung 17 in solcher Lage angeordnet, daß er in Abstand von deren Wände liegt und mit dieser Bohrung 17 zusammen eine Ringkammer 25 bildet. Die Ringkammer 25 liegt über der Abscheidekammer 12 und steht mit ihr in Verbindung, und sie kann als ein Teil von ihr betrachtet werden.
• An An ihrer äußeren Seite .st die Ringkammer 25 durch das Kopfteil 18 der Düse 19 abgeschlossen. Unmittelbar innerhalb der durch das Kopfteil 18 definierten Ruckwand des Kopfs 13 befindet sich ein Einla# 26, der über einen seitlich abstehenden Ansatz 27 mit der Aubenseite des Hydrozyklon-Abscheiders 10 in Verb ndung steht.
• Der Ansatz 7 ist an eine Anlage anschie#bar, von der der Einrichtung eine unter Druck stehende Papierstoff-Suspension, d.h. eine entsprechende Trübe zugeführt werden kann.
• Die Anordnung iBt derart, daß die Trübe der zylindrischen Buchse 14 tangential zur Wand der Bohrung 17 zugeführt wird. Die kontinuierliche Anwendung von Druck am Einlas veranlaßt die Trübe vom Kopfabschnitt der Einrichtung durch die Ringkammer 25 zur Basisseite des Kegelstumpfe 11 weiterzuströmen und von hier durch die Abscheidekammer 12 sich zur Apexeeite des Kegeletumpfes 11 wirbelnd in Schraubenförmiger Bahn zu bewegen, wodurch Zentrifugalkräfte entstehen.
• Als Ergebnis dieser Kräfte verbleibt in der Achse der Einrichtung ein Bereich niedrigen Drucks, wodurch ein innerer Wirbel entsteht, der sich entgegengeeetzt zum äußeren Wirbel bewegt, d.h. von der Apexeeite auf die Basisseite Basisseite zu. Die Düse 19 dient in diesem Zusammenhang als eine Art "Wirbelfinder", wobei das innere Ende ihres Rohransatzes 23 so weit voi-steht, daß es den inneren Wirbel aufnimmt und ihn aus der Abscheideeinrichtung herausfübrt. Das äußere Ende der Düse 19 ist dabei zum Anschluß in ein entsprechendes Leitungssystem geb ;, ut, so daß die Feststoffteile, die im inneren Wirbel eingefangen wurden, einem nachfolgenden Verfahrens schritt zugeleitet werden. Entsprechend dem Grundgedanken und der Betriebsart des Abscheiders wird verhältnismaßig leichtes und erwünschtes Fasergut aus der flüssigen Trübe durch den inneren Wirbel aufgenommen und über die Düse 19 durch den Kopf 13 ausgetragen. Dieser Anteil ist dei angenommene, d.h. der brauchbare Anteil, und der Rest der Trübe verläßt als zurückgewiesener, d.h. unbrauchbarer Anteil die Abscheideeinrichtung durch die Apexseite des Kegelatumpfes 11.
• Die Durohflußgeschwindigkeit der Trübe beschleunigt sich schnell und gleichförmig, wenn die Trübe auf den Kegelstumpf 11 mit seinem abnehmenden Durchmesser trifft. I>ie Zentrifugalwirkung, welche die schwereren Feststoffteilohen nach au3en in Richtung auf die Wand der Absoheidekammer drückt, vervielfacht sich bedeutend.
• Gleichzeitig Jedoch bildet sich im mittleren Bereich der der Abscheidekammer eine sich spiralförmig bewegende Säule, die sich in entgegengesetzter Richtung bewegt und in deren Achse ein flüssigkeitsfreier Kern vorhanden ist. Im Betrieb geheb Die leichten, brauchbaren Teilchen der Feststoff-Suspension vom äu#eren Wirbel in den inneren irbel über und werden dadurch zur Düse 19 geleitet und durch sie ausgetragen.
• Die Einrichtung schafft einander entgegengesetzt gerichtete DuschfluJkomponenten, die in Iticr. tung auf die Basisseite bzw. auf die Apexseite der Ab cheidekammer 12 zu gerichtet sind. Ein Druckgefälle von der äußeren Wand der Kammer in Richtung auf die Mittellinie, d.h. die Achse der Abscheidekammer 12 zu ergibt eine Bewegung der Flüssigkeit in dieser Richtung, wobei diese Bewegung in Verbindung mit der nach unten gerichteten Komponente des Flüssigkeitsstromes stattfindet. Einige schmutzige Feststoffteilchenw welche sich in Richtung auf die äußere Wand unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft bewegen, können eventuell durch die auftretenden Kräfte im Gleichgewicht gehalten werden. Diese Feststoffteilchen nehmen deshalb eine Gleichgewichtslage ein und begeben sich auf eine mehr oder weniger feststehende Umlaufbahn. Möglicherweise verlassen diese Feststoffteilchen ihre Umlaufbahnen und erscheinen unvorheresehenerweise vorhergesehenerweise in dem angenommenen oder in dem abgewiesenen Anteil. Wenn die Trüte in die Reinigungseinrichtung, d.h. in den Abscheider eingeführt wird, beginnen die Feststoff-Suspension sowie d<r Schmutz sich in Richtung auf die Aumenseite der Wand des Abscheiders zu bewegen. Die Anzal.l der Feststoffteillchen in der Nähe der Wand der Abscheidekammer nimmt zu. Weil nun Schmutzteilchen versuchen, sich zu dieser an dcr Abscheidekammer befindlichen Anza1l von Feststoffteilchen hinzuzugesellen oder sich durch diese Teilchen hindurchzubewegen, ergeben sich Kollisionen. Linzelne Schutzeteilchen können auf diese Weise die Zumenwand nicht erreichon, sondern werden vielmehr dazu veranla#t, den inneren Wirbel zu durchkreuzen und kommen unter den Einfluß dieser Strömung. Die zunehmende Dichte im Bereich der Wand des Abscheiders hat auf diese Weise die Wirkung, die Auswärtsbewegung von schmutzigen Feststoffteilchen zu hemmen, wobei einige dieser schmutzigen Feststoffteilchen zussammen mit dem brauchbaren Gut in den zentralen Wirbel gezogen werden können.
• Die breiige Feststoff-Suspension wird stufenweise getrennt, d.h, gereinigt, und es sind Verbesserungen bei der Wirksamkeit des Hydrozyklon-Abscheiders angestrebt, sowohl was eine Reduzierung der Anzahl der nötigen Stufen betrifft als auch was die Schaffung einer reinen. konditionierten konditionierten Feststoff-Suspeneion für die Papierherste ung auf die leichteste und wirtschaftlichete Weise betrifft.
• Eine bessere Wirksamkeit wird dadurch erreicht, daß in einem innerhalb oder Jenseits des inneren Endes der Däse 19 befindlichen Bereich eine gesteuerte Durchwirbelung in dem Flu# der Trübe in der Abscheidekammer 12 erzeugt wird. Dieses Durchwirbeln, d.h. diese Störung des Trübeflu ses hat die Wirkung, daß die Dichte an der wand des Abscheiders verringert wird und daß verhindert wird, daß schmutzige Festetoffteilehen sich auf einer festen Umlaufahn bewegen. Um dies zu erreichen, ist tei dem dargestellten husführungebeispiel die Bohrung 17 in der zylindrischen Buchse 14 exzentrisch gegenüber. der Achse dieser Buchse 14 geformt.
• Die Ringkammer 25 und die eigentliche ab cheidekammer 12 liegen also nicht in einer Linie. Die Buchse 14 ist derart am Kopfende der Basisseite des Kegelstumpfes 11 angeordnet, daß nur ein Kreisabschnitt d<r Wand der Bohrung 17 mit der Wand der Abscheidekammer 12 in einer Linie liegt. Dies erfolgt in einem verhälthismä#ig duhnen Wandabschnitt der Buchse 14, und der Üborgang der strömenden Trübe an dieser Stelle von der Ringkammer 25 zur zur eigentlichen Absoheidekammer 12 erfolgt in einer verhältnismä#ig weichen und ununterbrochenen Bewegung.
• Ein verhältnismäßig dickerer Abschnitt der Euchse 14 Jedoch überlappt unter diesen Lagerbedingungen den entsprechenden Tell der Basis seite des Kegelstumpfes 11 derart, daß ein bogenförmiges, hintcrschnittenes oder nach unten schauendes Sims oder eine Schwelle 28 entsteht.
• Die Stelle dieser Schwelle 28 ist in der bereits erwähnten Querebene an der Fuge, die zwischen der Buchee 14 und der Basiseite des Kegelstumpfes 11 vorhanden ist, Infolge des beschriebenen Aufbaus trifft die Trübe, die schraubenförmig durch die Ringkammer 25 strömt, an der Stelle der Schwelle 28 auf einen abruFten Abfall, Die TrUbe erreicht deshalb die darunter liegende Wand der Abscheidekammer 12 in sich zerstreuendem, exzentrischem Zustand. Die Trüb. wird also im Bereich der Wand des Abscheiders unter der Düse 19 umgerührt und durcheinander gewirbelt. Aufgrund der schraubenförmigen Strömung der Trübe breitet sich der durcheinander gewirbelte Bereich am Umfang der Wand de Abscheiders aus und wird als eine kontinuierliche Störung in seiner Längarichtung weitergetragen. Dieses Aufwirbeln stört den Gleichgewichtazustand der einer testen Uslaufbahn laufbahn der schmutzigen Feststoffteilchen förderlich wäre, und es wird demgemes eine Tendenz zu solchen festen Umlaufbahnen verhindert. Auserdem wird in dem durcheinander gewirbelten Be eich. vernindert, da# Linie Feststoffteilchen der breiigen Feststoff-Suspension dichte, verhältnismä#ig undurchdringliche Verbände bilden. Die Koneistenz in Richtung auf die and des Absctieiders und im Bereich der nd des Abscheiders wird demnach. am Zunehmen gehindert oder wir, wie bereits beschrieben, verhälthismä#ig reduziert.
• Die Bohrung 17 ist zwar exzentrisch im Verhältnis zur Achse des Kegalstumpfes 11 angeordnet, Jedoch liegt die Düse 19 zu dieser Achse konzentrisch. Dies wird dadurch erreicht, daß in dem äußeren Ende der zylindrischen Buchse 14 eine Senkbohrung 29 ausgebildet ist, die konzentrisch mit der Achse des Kegelstumpfes 11 liegt und die einen Sitz für das Kopfteil~18 der Düse 19 bildet. Die Bohrung 17 ist auf ihrer ganzen Länge exzentrisch, mit Ausnahme dort, wo die Senkbohrung 29 liegt, und der einlaß 26 ist 80 angeordnet, daß er diametral demjenigen Abschnitt entgegengesetzt liegt der bei der Schwelle 28 die größere Breite aufweist.
• Es sind natürlich verschiedene Ausführungaformen dieser Anordnung möglich, insbesondere eine solche1 bei der der die Schwelle 28 an irgendeiner Stelle längs der Bohrung 17 angeordnet ist. Aurerdem kann die Bogenspannweite dieser Schwelle 28 verändert werden oder die Schwelle kann durchgehend rings am Umfang der Basisseite dcs Kegelstumpfes 11 angeordnet werden. Die beschrie@ene hr. ordnung, , (i der ein gewisser Abschnitt des untereinander in Verbindung steigenden Durchlasses zwischen der Ringkammer 25 und der eigentlichen Abscheidekammer 12 aus einer ineinander weich übergeher-@ @ licht unterbrochenan Fläche bestert, ist als bevorzugte Ausführung zu betrachten, weil sie für scharfkantige und cheuernd wirkende, in der Trübe befindliche Feststoffteilchen eine Gelegenheit schefft, von unterhalb der Schwelle 28 zu entweichen und zusammen mit dem anderen unbrauchbaren Gut zu dem am A@exende befindlichen Ausla# geleitet zu werden. Sand oder ähnliche Unreinheiten könnten sich unter einer kontinuierlichen Schwelle 28 fangen und sie könnten bei kontinuierlicher Rctation verbunden mit Zentrifugalkraft aie wand des Abscheiders übermä#ig abnutzen. Das erwünschte, gesteuerte Durcheinanderwirbeln wird ohne Vorrichtungen erzeugt, die eventuell eine nicht übliche oder übermäige Abnutzung hervorbringen würden: das erzeugta Durcheinanderwirbeln besteht in der nauptsache aus Bewegungen der Flässig eit, die sich beim tbergand der Feststofrtrübe stofftriibe aus der Ringkammer 25 in oie im Verhältnis dazu nicht in einer Linie liegende Lbscheidekammer 12 ergeben.
• Gemä# einer anderen Zusführungsform kann die ochwelle 28 anstatt da# ie nach unte, d.h, im Verhältnis zum Flus der Trübe umge@ehrt gerichtet ist, nach oben d.b. in Fichtung zum Auslaß 26 gerichtet sin. Die Ergebis se bei oer Erzeugung eines gesteuerten Durcheinanderwirbelns sind ähnlich denjenigen, wie sie gemä# der Dargestellten @usführungsform auftreten. Die Trtbe, die eine derartig geformte Schwelle erreicht, ist in ihrem Strömungsbild gestört und ist bestrebt, sich zurück und ur. sich selbst zu drehen, und strömt veiter in die Abscheidekammer und durch die Abscheidekammer hindurch, wobei durch'einandergewirbelte Bereiche mit eingeschlossen sind.
• Eine slocke andere Ausführungsform kann dadurch am einfachsten erreicht werden, daß die Bohrung 17 einen größeren Durchmesser erhält als dies gemäß der dargestellten Ausführungsfom der Fall ist, derart, daß die entstehende chwelle durch einen bogenförmigen Abschnitt der Eassisseite des Kegelstumpfes 11 geschaffen wird.
• Gemäß Gemäß einer weiteren Ausführungsform konnen die Düse 19 und die Bohrung 17 konzentrisch zueinander kergestellt werden, wogegen der Kegelstumpf 11 zu beiden exzentrisch angeordnet wird. Dadurch ergibt sich wahlweist entweder eine nach oben gerichtete oder eine nach unten gerichtete Schnelle entsprechend der Schwelle 28. Dus erforderliche Ma# der Exzentrizität ist geringfügig; ist es Jedoch nötig, den unterlaufseitigen, am Apexende befindlichen Ausla# noch mehr mit dem oberlaufseitigen Rohransatz 23 auszurichten, ro kann der Kegelstumpf 11 in eine etwas schräge Lage gebracht werden. Die Vorrichtungen wurden so beschrieben, daß sie die Wirksamkeit eines Hydrozykon-Abscheiders dadurch verbessern, daß sie Feststoffteilchen daran hindern, im Abscheider feste Umlaufbahnen anzunehmen, un daß sie die Dichte in Richtung auf die Wand des Abccheidere verringern. Es ist Jedoch möglich, da# noch andere re Betriebsfaktoren vorhanden sind, die bis Jetzt noch ntht bekannt sind. So wurden bisher noch keine Versuche angestellt, die Wirkungen erschöpfend zu analysieren, die durch die Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungserormen entstehen. Es ist bekannt, daß sich Wirkungsverbesserungen ergeben und es sollten hier lediglich einige der wahrsc einlichen oder mutmaßlichen Gründe dafür dargelegt erden, ohne daß andere Gründe ausgeschlossen werden.
• Was Was den unbrauchbaren Anteil betrifft, d.h. der Prozentsatz an Trübe, der durc. den unterlaufseitigen Ausla# bei gegebenen Druckbedingungen, bei gegebener Vorratsdichte, Temperatur u.dgl. ausgetragen wird, ergeten sich. gemäi3 der Erfindung besondere und wesentliche Vorteile. Im Vergleich zu eine: Normalabscheider ist der zurückgewiesene teil tei erhöhten Temperaturen der Feststoff-Suspension bedeutend niedriger. Es ist eindeutig bewiesen, daß bisher, Je hch @r die Temperaturen der breiigen Festoff-Supension ir einer dafür bestimmten Na@lvorrichtung war, um so gröter auch er zurucK-gewiesene Anteil war. Eei direkten Testver lichten wurde Festgestellt, da# ein Mormalabscheider durch Temperatur rhöhungen bei der Feststoff-Suspension nachteilig beeinflußt wurde, wobei der abgewiesene enteil sich bei vergleichsweise mä#igen Temperaturerhöh@ Enden, beispielsweise von 320 C ( 900 F) auf 440C (1110 F), mehr als verdreifachte. Ein Abscheider geaä# der Erfindung jedoch, der unter denselben Bedingungen arbeitet, ist in seinem zurückgewiesenen Anteil verhältnismä#ig unbeeinflußt durch die Temperaturerhöhung. Auf diese Leise hat vom praktischen Standpunkt her der Abscheider mit der exzentrischen Bohrung im Kopfteil wesentliche Vorteile gegenüber einer tiormaleinrichtung. Er kann mit grö#erem Vorteil über einen weiten Temperaturbereich arbeiten. Außerdem ist sein Wir@ungsgrad gröber. Das Durchwirbeln wirbeln, das il. obsern Teil der Abscheidekammer erzeugt wird ve I:indc t ein sich Verfilze des fasserigen Gutes, wenn es sich an der inneren Wand des Kegelstumpfes nach abwärts bewegt. W('il die Konsistenz der Schicht, die nahe der Wand lift, bei einem exzentrischen Reinigerkolf geringer ist, ergehen sich. weniger Kollisionen zwischen einem schmutzigen Feststoffteilchen, das seinen eg in Hichtung auf ciie Abscheiderwand zu nimmt und den Faserr, die dazwischen liegen.
• Au#erdem wird eine grö#ere Trenwirkung bei geringerem Druc gefä@le erreicht, wodurch sich Vorteile in Fcrm geringeren Kroftbedarfes ergeben. Auf diese Weise ist die Art und das M:ß der erreichten Durchwirbelung derart, daß eine Je legung dcr Flüssigkeit in kichtung auf den zentrlen Wirbel erleichtert wird, olne daß Jedoch das Zuströmen von brauchbarem Gut an diese Stelle verhindert wird.
• Ein gegebener Durchsatz, ausgedrückt in Gallcnen Je Minute, kann bei einem Abscheider gemä# der Erfindung mit verhältnismä#ig geringen Verlusten an Druckgefälle erreic t werden, wobei die angezeigte Verringerung gegenüber einem bekanten Abscheider über 20% beträgt.
• Es ist zwar im Ausfährungsbeispiel eine Anordnang in Betracht Betracht gezogen, bei der Zylinder- und Körperteile exzentriscr zueinander angeordnet sind, jedoch sollen aucE sclche Aufbauten nicht ausgeschlossen sein, bei denen die Exzentrizität dadurch erreicht wird, da# im Kopfabschnitt Teile eingesetzt werden. Es kann auf diese Weise ein Abscheider mit konzentrisch zueienander ar. geordneten Kopf- und körperteilen derart abgeändert werden, da# er gemäg der Erfindung ausgefurt ist, dies geschieht durch Einsetzen eines mondsichelargtig gefornten minsatstückes od.dgl. in ren Kopfabschnitt, wedurch eine Sch. elle entster t, aie der Schwelle 28 entspricht und wie diese arbeitet. Ein solches Einsatz-Etück kann innernalb des vorher beschriebenen Grundgedankens dieselbe Länge haben wie der Kopfabschnitt, oder es kann nur den unterer. oder den uberen Teil des Kopfabschnittes einhehmen. Fig. 5 zeigt, teilweise in schematischer Form, einen abscheider 31, der konzentrisch angeordnet einen Kopfabschnitt 32 und einen Kegelstumpfabschitt 33 aufweist. Ein mondsichelartig geformtes Segment 34 ist in dem Kopfabschnitt 32 derart einge-Laut, daß es so ziemlich einem Einlaß 35 gegenüberliegt nd daß es eine qc ; elle 36 darbietet, über welche hinweg oie Trübe auf einem Teil de Umfangs des Kopfes ausgetruger wird, wenn sie in den Kegelstumpfabschnitt strömt. Der Der beschriebene Aufbau ist nicht nur auf Abscheider anwendbar, die einen zylindrischen Kopf und einen konischen Körper haben, sondern auch auf Abscheider von einfacher Gestalt. Beispielsweise bildet eine £Lb scheiderform üblicher Verwendungsart auf ihrer ganzen Länge einen einzigen, aus einem Konus bestelenden Abschnitt. Die Basisseite des Konus dient debei als Kopf und kann gemä# einer der beschriebenen Ausführungsformen sumgebaut werden, so da# die vorgesehene Schwelle entsteht. Im wesentlichen also wird ein völlig konischer Abscheider in Betracht gezogen, dessen jeweilige Abschitte exzentrisch versetzt werden Kännen, wodurch eine den Durchfluß störende Schwelle entsteht.
• Patentansprüche :

Claims (20)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1) Hydrozyklcn-Abscheider mit einer Abscheidekammer, die einen kreisförmlgen Quershnitt hat und die in der Nähe ihrer einen Seite einen Einlas aufweist, dadurch gekennzeichne@, daß ein Abschnitt ier Abscheidekammer, der den Einla# enthält, exzentrisch relativ zum Rest der Abscheidekammer angeordnet ist.
2. 2) Hydrzykon-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch geker. nzeichnet, daß der Abschnitt der Abscheidekammer und der Rest der Absckeidekammer an ihrer Verbindungsstelle, d.h. an ihrer Fuge eine umgekehrt angeordnete Schwelle bilden, die einen Abfall von dem Abschnitt zum Rest der Ksmmer definiert.
3. 3) Hydrozyklon-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Abschnittes der Kammer an seiner Verbindungsstelle it dem Rest der Kammer geringer ist als der Durchmesser dieses Restes, d.h. der übrigen Kammer, an der Verbindungsstelle mit dem Abschnitt, und daß die nordnung derart ist, daß ein Teil der Innenfläche des Abschnittes tes mit der Innenfiache r übrigen Kammer in einer Linie liegt, wogegen der übrige Teil der Innenflahe abgesetzt und überhängend relativ zur übrigen Kammer angeordnet ist.
4. 4) Hydrozyklon-Abscheider nit einer Abscheidekammer, pie einen kreisförmigen Cuerschnitt hat und die eine. Hauptabschnitt und einen Kopfabschnitt auf-.ei t, wobei der Kopfabschnitt einen Einla# hat, der so angeordnet iEt, daß das ZU trennende Gut in die ammer tangential eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfabschnitt exzentrisch zum Hauf tabschnitt angeordnet ist, und daß an der Verbindungsstelle, d.h. an der Fuge, der beiden Abschnitte eine bogenförmige Schwelle Ausgebildet ist, die bei der Strömung des Gutes ein Aufwirbeln hervorruft.
5. 5) Hydrozyklon-Abscheider nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfabschnitt im Verhältnis zum Hauptabschnitt einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser hat, wodurch die Schwelle in Bezug auf den Heuytabschitt überhängend liegt.
6. 6) Hydrozykon-Abscheider nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfabschnitt in Berug auf den den HauItabschnitt einen verhältnismä#ig großen Durchmessr hat, wodurch die Scelle in Bezug auf den Hal tabschnitt zurückgestzt ist und in Pichtung zum Einla# sieht.
7. 7) Hydrozyklon-Abscheider nach-Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die einander benachbarten Abschnitte der Innenflächen des Kopfabschnittes und des Hauptabschnittes in einer Linie liegen, wodurch eine durchgehende, im wesentlichen ununterbrochene Oberfläche über einen Teil der Fuge zwischen dem Hauptabschnitt und dem Kopfabschnitt entsteht, und daß der übrige Teil der Fuge von der Schwelle eingenommen wird.
8. 8) Hydrozyklon-Abscheider, der einen brauchbaren Anteil von einer Trübe absondert, die einen brauchbaren und einen unbrauchbaren, d.h. einen angenonmenen und einen zurückgewiesenen Anteil enthält, wobei der Hydrozyklon-Abscheider einander entgegengesetzt angeordnete Enden für den angenommenen und den zurückgewiesenen Anteil hat sowie Einla@vorrich tugen, durch welche die Trübe tangential in der Nähe des Endes für das angenommene Gut Fuge schickt wird, wodurch ein schraubenförmiger Strom in in Richtung auf das Ende für das zurückgewiesene Gut entsteht, wobei sich au#erdem ein umgekehrt verlaufender Wirbel in der Mitte dieser Strömung bildet, der durch das Ende für das angenommene Gut ausgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrozyklon-Abscheider mit einem Kopfabschnitt und einem Hauptabechnitt ausgebildet ist, daß die Einlaßvorrichtungen in dem Kopfabschnitt angeordnet sind und daß die Innenseiten des Kopfabschnittes und des Hauptabschnittes untereinander nicht in einer Linie liegen, wodurch eine bogenförmige Schwelle an der Verbindungsstelle dieser beiden Abschnitte entsteht.
9. 9) Hydrozyklon-Abscheider cit einem Kopfabschnitt und einem Hauptabschnitt, die Seite an Seite angeordnet sind und mit Teilen, durch welche eine innere Schwelle an der Verbindungsstelle der beiden Abschnitte entsteht, die eine Verwirbelung in dem Fluß eines trennbaren Gutes hervorruft, wobei der Kopfabschnitt einen Einlaß für das Gut und einen Auslaß für die angenommenen Feststoffteilchen hat, und wobei der Hauptabschnitt einen Auslaß für die zurückgewiesenen Feststoffteilchen hat, und wobei das sugeführte Material sich vom Einlaß in Richtung auf auf den Auslaß für die zurückgenommenen Feststoffteilchen be egt und bei seiner Bewegung auf die innere Schwelle trifft.
10. 10) Hydrozyklon-Absckeider mit einer Abscheidekammer, die eiren kreisförmigen Querschnitt Aat, und in die zu trennendes Gut tangential in der Nähe des einen Endes der Abscheidekammer derart zugeführt wird, d es schraubenförmig zu einem Auslaß für zurückgewiesenes Gut on. anderen nde der Abscheideamer strömt, wobei die Abscheidekammer einen Ausla# fur das angenomrene Gut am einen Ende hat, der in einer Lgnie mit dem Ausla# für das zurückgewiesene Gut liegt, wobei der Auslaß im wesentlichen auf der Achse der Abscneidekammer liegt, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte der Abscheidekammer nicht untereinander in einer Linie liegen, wodurch in der Abscheidekammer eine innere Schwelle entsteht, die eine Fiäche quer zur Achse der Abscheidekammer darbietet und daß die Fläche der Schwelle nur einen Teil des Umfangs der Abscheidekammer einnimmt.
11. 11) Hydrozyklon-Abscheider mit einem zylindrischen Kopfabschnitt und einem konischen Hauptabschnitt, bei bei dem die Basisseite des Hauptabschnittes mit den einen Ende des Kopfabschnittes verbunden ist, mit einer offenen Düse, jje in dem Kopfabschynitt durch aus s eine Ende hindurchführt und bis zum anderen Ende des Kopfabschnittes reic}'t, obei die Düse in der Achse des konischen Hautabschnittes sitzt und als Auslaß für das angenommene Gut dient, wobei das Alexende des Hauptabschnittes als Auslaß für das zurtickteviesene Gut dient, wobei in denKopfabschnitt ein Einla# angeordnet ist, der treimbares Gut tangential derart zuführt, daß sich ein schraubenförmiger Fluß in Richtung auf das Apexende des konischen Houptabschnittee ergibt und wobei Teile angebracht sind, durch welche das Innere des Kopfabschnittes und des Hauptabschnittes nioht untereinander ausgerichtet sind, wodurch ein verwirbelter Bereich in der Abscheidekammer entlang ihrer na jenseits der Düse entsteht.
12. 12) Hydrzyklon-Abscheider nach Anspruch 11, dadurch gekennzefchnet, daß die Teile an der Fuge der beiden Abschnitte eine innere Schwelle bilden, die nur einen Teil einer Querebene an der Fuge einnimmt, und daß der ReKt der Querebene von einer verhältnismä#ig verhältnismäfig nicht unterbrochenen Oberfläche eingenommen wird, die vom Kopfabschnitt zum zum tabschnitt führt.
13. 13) Verfahren zur Verbesserung der @irksamkeit eines Hydrozyklon-Abscheiders, der einen Anteil brauch-Laren Gutes vor einer strömenden Trübe abtrennt, @elere einen brauchbaren und einen unbrauchbaren Anteil enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strömu@gspfad durch. den Abscheider vorgesehen wird und da# die augeinanderfolgenden Abschnitte des Strömungspfades im Verhiltnis zueinander nicht in einer Linie iic-gen, wodurch. das normale Strömungsbild der Trübe durch den Abscheider derart gestört wird, deß die Feststoffteilchen der Trübe daran gehindert werden, auf feste Umlaufbahnen zu gehen und die Materialdichte zu vergröBern.
14. 14) Verfahren zur Verbesserung der Wirksamkeit eines Hydrozyklon-Abscheiders, der eine Abscheidekammer mit kreisförmigem Querschnitt hat, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte der Abscheidekammer derart untereinander nicht ausgerichtet würden, daß in einer Querebene der Abscheidekammer eine bogenförmige Schwelle entsteht, die von der durchflie-#enden# senden Trübe bei ihrer Strömung durch die Abscheidekammer getroffen wird.
15. 15) Verfahren nach Anspruch 14, daurch gekennzeichnest, daß aie Schwelle derart ausgenährt wird, daß sie nur einen Teil der Querebene einnimmt.
16. 16) Hydrozyklon-ÄtscI.eider mit einer Abscheidekammer kreisförmigen Wuerschnitts und mit Teilen, durch welche ein schraubenförmiger Fla# der Trübe durch die Abscheidekammer erzeugt wird, dadurch gesennzeichnet, daß Teile vorhanden sind, welche auf der Wand der Abscheidekammer eine Schwelle bilden, die von der durchströmenden rrübe getroffen wird und die einen Bereich von gestörter Strömung an der Wand der Abscheidekammer an ihrem Umfang und längs zu ihr erzeugt.
17. 17) Hydrozyklon-Abscheider nach Anspruch 16, daaurch gekennzeichnet, daß die Schwelle durch untereinander nicht ausgerichtete Teile in der Abscheidekammer erreicht wird.
18. 18) Hydrozyklon-Abscheider mit einer Abscheidekammer, einer oberlaufseitigen Düse am einen Ende der Abscheidekammer, die zum Austrag von angenommenem Gut Gut dient, und it einer unterlaufseitigen. Cffnug an anderen @nde der Ab cheidekammer, die zur Austrsg vor, zurückgewiesenem f;ut dinent, wobei ile Düse und iie Öffnang derart angeordnet ind, da# ein innerer wirbei, cier durch ie DU. e austritt, entsteht, wotei Vorrichtungen derart angeordnet 5 nu, and eine Tribe in die Abskeidekammer tangential zu ihrer Wand ar einen Fide derart zugefurt wird, das sie schraubenfömig durch die Abscheidekammer in Fichtung auf die unterlufseltige Öffnun @ weiterströmt, und wobei zumindest ein Abachnitt der Base eindekammer relativ zur Düse nicht in einer Linie liegt, wodurch eine eine Verwirtelung erueugende Schwelle n der Wand der Abscheidekammer entsteht.
19. 19) Abscheider nach Anspruch 18, durch gekennzeichner, daß ein mondsichelartig geformtee Enzsatzstück in dem Abschnitt an der Abscheidekammer eingebaut ist, wodurch die Teile untereinander nicht ausgerichtet sind.
20. 20) Hydrozyklonabscheider mit einer Abscheidekammer, die eine oberlaufseitige Öffnung am einen Ende zum Austrag von angenommenem Gut und eine unterlaufseitige tige Öffnung an anderen Ende zum Austrag von zurückgewiesenem Gut hat, wobei die Öffnungen derart angeordnet sind, daß ein innerer irbel für die angenommenen Anteile des Guts in dem Abscheider entsteit, der durch die oberlaufseitime Öffnung austritt, wobei V rrichtungen derart angeordnet sind, dar das entsprechende Gut d r Abscheidekammer r in Form einer Trübe derart zugführt wir:, daß es in die Abscheidekammer tangential zu ihrer Innenwand en irrem einen Ende zustrimt und da# es schraubenfdrmig durch cie Abscheidekammer in Richtung auf die unteraufseitige Öffnung weiterströmt und webei die innere Wand der Abscheidekammer daurch gekennzeichnet ist, da# im Verhältnis zueinander versetzte Oberflächenabschnitte vorhanden sind, die eine Verwirbelung hervorrufen, und die schwellenartige Teile entstehen lassen, die in wesentlichen quer zur Kammer liegen.

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