DE2148422C3 - Hydrozyklon - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sicli auf einen Zyklon zum Trennen oder Fraktionieren flüssiger Aufschwemmungen fasrigen Materials mit einem zylindrischen und einem konischen Teil (Hydrozyklon).

In der Pupirr- und Zellstoff-Industrie werden Hydrozyklone benutzt, um unerwünschte Fremdstoffe, wie Sand. Rinde, Faserbündel, Asche, Rost-Teilchen, Gummi- und Plastikteile zu entfernen. Eine durch den Einlauf tangential in den zylindrischen Bereich eingeführte faserige Suspension bewegt sich in Richtung auf den konischen Bereich des Zyklons, wobei sich die Schwerstoffe in der Nähe der Innenwand sammeln, um schließlich durch die Unterlaufdüse ausgeschieden zu werden. Der größere Teil der eingeführten Suspension strömt im konischen Teil des Zyklons radial nach innen und dann entlang der Längsachse desselben zu zur Überlaufdüse, durch die der größere Teil hindurchtritt, während ein kleinerer Teil einem erneuten Zyklus im Zyklon unterworfen wird. Auf Grund der erheblichen Zentrifugalkräfte entsteht im inneren, entlang der Längsachse des Zyklons über die gesamte Länge eine stabile Luftsäule.

Auf Grund der im Hydrozyklon auftretenden Geschwindigkeiten sind die dynamischen Kräfte so groß, daß der Einfluß der Schwerkraft praktisch vernachlässigbar ist. Hydrozyklone können daher in praktisch jeder Lage betrieben werden.

Jc nach dem gewünschten Zweck werden Hydrozyklone einzeln oder in Systemen bis zu mehreren Hundert oder Tausend eingesetzt.

riTPBereich der Papierherstellung wird Wert darauf gelegt, daß unerwünschte Fremdstoffe von verarbeitungsfähigem Fasermaterial getrennt werden. Dementsprechend stellt das Verstopfen der Hydrozyklone im Bereich der Unterlaufdüsen ein schwerwiegendes Problem dar, man ist bemüht, dafür zu sorgen, daß der Faserverlust verhältnismäßig klein ist und trotzdem kein Verstopfen der Unterlaufdüsen auftritt. Um dies zu erzielen, werden den Zyklonen beispielsweise Ausspülvorrichtungen zugeordnet, die den Gesamtwirkungsgrad verbessert, jedoch zur Verteuerung der Zyklone führen, weil sie Zusatzgeräte darstellen. Man hat auch, um den Austritt der einzelnen Bestandteile einer Suspension zu beeinflussen die Drücke im Unterlauf- und im Überlauf-Raum geändert um die vorstehend erläuterten Schwierigkeiten zu verringern, jedoch erfordert auch dieses Ändern der Drücke einen recht erheblichen Aufwand

Der Erfindung liegt daher nicht nur die Aufgabe zugrunde, den Faserverlust auf ein Minimum zu verringern sondern auch die Betriebssicherheit erheblich zu steigern, und zwar weitgehend unabhängig vom Durchsau, vom Druck der zugettihrten Suspension und deren Konsistenz. Diese Aufgabe wird erfin'lungsgemäß dadurch gelöst, daß die innenliegcnde Oberfläche des Zyklons im Unterlaufbereich des konischen Teils zumindest von der Querfläche an, von der ab die Feststoffe der Suspension in Richtung Unterlaufdüse ablaufen, bis zur Unterlaufdüse mindestens eine schraubenlinienförmig zur Unterlaufdüse hin verlaufende, relativ breite Nut aufweist. Dadurch wird die Bestellte Aufgabe gelost, ohne daß es .is Einsatzes "von Zusatzgeräten und weiterer Steuer,
ganc bedarf.

Die Nut kann ein- oder mehrgängig ausgeh;!J ι sein, wobei es sich empfiehlt, die Seitenwände ! r Nut'zum Inneren des Zyklons divergieren zu las-.--.

Die Erfindung wird an Hand der ein Ausfühnm:
beispiel darstellenden Zeichnungen nachstehe! ·.: schemalisch erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teillangssciinitt durch ein Hydiv.· klonsystcm mit erfindungsgemäß ausgebildeten Zyklonen,

Fig. 2 und 3 Querschnitte nach den Linien?
und 3/3 der F ig. 1.

Fig. 4 einen Teillängsschnitt durch den konisL!u.;i Tei! des Zyklons im Bereich der Unterlaufdüse.

In dem Ausschnitt, der einen Teil einer Trenn ν.;-richtung zeigt, sind zwei Hydrozyklone 10 daru·. stellt, die drei Wände 12, 14, 16 durchgreifen, dm !, die Räume 20, 18 und 22 s,;bildet sind, über die cn.. Suspension zugeführt und die Teile der Suspension abgeführt werden. Die Zyklone sind selbstdichtend bei 21 gegenüber den Wänden festgelegt. Die über den Raum 20 zugeführte Suspension tritt durch Einlaufdüscn in die Innenräume der aus Hohlkörpern 24 gebildeten Zyklone ein, die einen zylindrischen und einen konischen Teil aufweisen, welch letzterer an scinuTi Ende eine Unterlaufdüse bildet. Am anderen Ende 30 des Hohlkörpers 24 umfaßt der zylindrische Teil eine Überlaufdüse 32 die innenliegende Oberfläche 23 des Hohlkörpers 24 weist im Untcrlaufbereich des konischen. Teiles zumindest von der Querfläche an, von der ab die Feststoffe der Suspension, in Richtung Unterlaufdüse 26 ablaufen, bis zur Unlerlaufdüse mindestens eine schraubenlinienförmig zur Unterlaufdüse hin verlaufende, relativ breite Nut 41 auf, die durch eine Wendel 42 gebildet ist, welche sich nach dem Ausführungsbeispiel von der konischen Innenfläche 43 nach innen erstreckt, sie könnte auch in die Wand des Hohlkörpers 24 eingeschnitten sein, weil sich dadurch am Prinzip nichts ändert. Zweckmäßig ist es, die Seitenflächen der Nut zum inneren des Hohlkörpers 24 hin divergieren zu lassen.

Die unter Druck durch die Einlaufdüse 34 tangential in den Innenraum des Hohlkörpers 24 eintretende Suspension bildet einen Potentialwirbel aus, der durch die Linie 36 versinnbildlicht ist. Die resultierenden Zentrifugalkräfte drücken die Schwerstoff

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der Suspension gegen die innere Oberfläche 23 des Zyklons, während die leichteren Bestandteile in Richtung- auf die Längsachse des Hohlkörpers 24 und dann längs dieser zur Überlaufdüse 32 strömen und dann aus dem Zyklon austreten. Die schwereren Bestandteile bewegen sich in Wandnähe in entgegengesetzter Richtung und werden schließlich durch die Unterlaufdüse 26 ausgesch.eden, wöbet srn sich _w wesentlichen in der Nut 41 bewegen, de relativ breit £t, und rechtsgängig oder linksgRngig nusgebildct sein kann. Die Nut 41 bzw. die Wendel 42 die m FiE 4 vergrößert dargestellt sind, ist dopiielgangig ausgebildet. Die beiden Nuten haben einen Abstand von 180°.

Hierau 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   !. Zyklon zum Trennen oder Fraktionieren flüssiger Aufschwemmungen fasrigen Materials mit einem zylindrischen unci einem konischen Teil, dadurch gekennzeichnet, daß seine innenliegende Oberfläche (23) im Unterlaufbereich des konischen Teils zumindest von der Querfläche an, von der ab die Feststoffe der Suspension in Richtung Unterlaufdüse (26) ablaufen, bis zur Unterlaufdüse mindestens eine schraubenlinienförmig zur Unterlaufdüse hin verlaufende, relativ breite Nut (41) aufweist.
2. 2. Zyklon nach Anspruch 1, dadurch gekeisnzeichnet, daß die Nut (41) mehrgängig ausgebildet ist.
3. 3. Zyklon nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände der Nut (41) zum inneren des Zyklon-Hohlraumes divergieren.