DE2817346A1 - Zentrifugalreinigungseinrichtung - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG :

Die Erfindung betrifft eine Zentrifugalreinigungseinrichtung und -trenneinrichtung. Aus Gründen der Einfachheit wird in der Beschreibung auf eine Reinigungseinrichtung bezug/genommen, wobei gleichermassen eine Bezugnahme auf eine Trenneinrichtung gemeint sein soll.

Die Erfindung wurde im Verlauf der Bemühungen entwickelt, die Probleme zu überwinden, die bei Verwendung bekannter Zentrifugalreinigungseinrichtungen in der Pulpen- bzw. Schlamm- und Papierindustrie aufgetreten sind und von der Annahme des "Ganz-Baum"-Späne-Konzepts herrühren. Dieses Konzept entsteht aus dem Erfordernis, möglichst viel von einem Baum bei der Pulpen- bzw. Schlammzubereitung zu verwenden, infolge der Verringerung der Quellen und, was noch wichtiger ist, um die Anzahl der Verfahrensschritte, den Kapitaleinsatz und dadurch die Kosten der Zubereitung von Rohmaterial zur Verwandlung in Pulpe oder Schlamm herabzusetzen.

Infolge der Annahme des "Ganz-Baum"—Späne-Konzepts und dessen Verwendung bei Pulpenverfahren schliesst der Pulpenschlamm«, der zu den Zentrifugalreinigungseinrichtungen zum Abtrennen der guten Fasermaterialien zugeführt wird, in vielen Fällen wesentlich erhöhte Mengen an Rinde und der darunterliegenden Gambium-Schicht ein (zellenbildende Schicht gefässartiger Pflanzen)₉ deren Eigenschaften nor= malen Holzsplittern bzw«, Pflanzenresten und Fasern nicht ähneln» Dieses Material neigt dazu, den Uor-iaalbetrieb dex-Reinigungseinrichtung zu beeinträchtigen oder zv. stören und deren Wirkungsgrad herabzusetzen,, Darüber hinaus sind Wesen und Mängel der eingeschlossenen Gambium-Schicht oft derart, dass es für schv/ierig gehalten wurde₉ diesen aus einem

809809/0SSiB

Schlamm, insbesondere in einem einzigen Lauf durch eine Zentrifugalreinigungseinrichtung zu entfernen. Die Rindenteilchen führen auch eingebettete Verunreinigungen mit sich. Diese erhöhen den normalen Prozentsatz desjenigen, was als "Zurückweisungen bzw. Ausstossungen" bezeichnet wird, die im Schlamm mitgerissen werden.

Das vorgenannte Problem wurde durch Regierungserfordernisse an geschlossenen Wassersystemen in Pulpen- und Papiermühlen zusammengesetzt bzw. erledigt, so dass die Abführung von Verunreinigungsstoffen besser gesteuert werden kann. Dies hatte eine Zunahme der Temperatur der verwendeten Flüssigkeit zur Folge, wodurch eine niedrigere Viskosität und eine unerwünschte Beeinträchtigung der Reinigungs- oder Trenneigenschaft der Zentrifugalreinigungseinrichtung verursacht wurden,, Was in einer Reinigungseinrichtung in einem derartigen Fall geschieht, ist, dass während einer Schlarnmbewegung durch die Reinigungseinrichtung in einem wirbelartigen Strömungslauster₉ wobei gegenströmende Wirbel erzeugt .werden, die Flüssigkeit dazu neigt, dass sie von den mitgeführten Feststoffen losgelöst und zu dem inneren Wirbel in der Reinigungseinrichtung bewegt wird, wesentlich schneller als dies bei gewöhnlichen Temperaturbedingungen der Fall wäre. Die mitgeführten Feststoffe bleiben angrenzend an die Reinigungseinrichtungswand zurück und neigen infolge ihres verdickten und verfilzten Zustands dazu, einzelne Fasern zu fassen bzw. einzuschliessen₉ die sonst normalerweise in die Mitte der Reinigungseinrichtung bewegt werden würden, um zu ihrer und durch ihre Düse für die Annehmungen zu strömen. Dieses anormale Verhalten der Wirbelströmung erzeugt eine Vermischung von Schmutz und Fasern in einer Weise, dass die Fasern oftmals Schmutz zum inneren Wirbel tragen und demzufolge die unangenehmen Feststoffe vermehren, die die Düse für die Annehmungen erreichen.» Gleichzeitig bleibt ein guter Teil der Fasern, der durch die Düse für

909809/06BS

die Annehmungen fliessen sollte, mit den Feststoffen verwickelt, die zu der Düse für die Ausstossungen oder die Unterströmungsdüse der Reinigungseinrichtung geleitet werden. Ein Begrenzen der Ausstossungen würde das Problem nicht lösen, wie man normalerweise erwarten könnte, da dies ein Verstopfen der Düse für die Ausstossungen und eine Störung des Reinigungseinrichtungssystems bewirken kann, so dass dieses nicht mehr wie gewünscht betrieben werden kann.

Die Lösung der vorgenannten Probleme war Ziel der Anstrengungen, deren Ergebnis die Erfindung ist.

Ausführungsformen der Erfindung umfassen eine Zentrifugalreinigungseinrichtungsschale mit einer Einrichtung für den Zufluss eines Schlamms, dessen Bestandteile in die angenommenen und zurückgestossenen Teile getrennt werden sollen, eine Überströmungs- bzw. Überlaufdüse, eine Unterst römungs düse und zwischen den Düsen eine Einrichtung im Weg eines äusseren Umfangsabschnittes der wirbelartigen Strömung des Schlamms, der sich durch die Reinigungseinrichtung bewegt, um aus der Reinigungseinrichtung zwischen deren Enden einen relativ dünnflüssigen Teil des Schlamms zu leiten, der leichte und grosse Feststoffteilchen enthält, während ein weiterer Teil, der kleinere und schwerere Feststoffteilchen enthält, nachfolgend zu der und durch die Unterströmungsdüse geleitet wird. Gleichzeitig leitet die in konventioneller V/eise erzeugte Gegenströmung längs der zentralen Achse der Reinigungseinrichtung die Annehmungen des Schlamms zu einem Ausgang aus der Reinigungseinrichtung durch deren Überströmungs- bzw. Überlaufdüse.

Bei einer vorteilhaften veranschaulichten Ausführungsform ist die Reinigungseinrichtung eine Einheit aus zwei Teilen.

909809/0856

Der eine Teil, der ihren Tangentialeinlass enthält, bildet einen Abschnitt der Trennkammer der Reinigungseinrichtung, dessen Durchmesser bei seinem Minimum grosser ist als der Maximaldurchmesser desjenigen Abschnitts der Trennkammer, der durch den zweiten Teil festgelegt wird. Da die beiden Teile verbunden sind, bildet der eine Teil eine koaxiale Verlängerung des anderen. Infolge des Unterschieds im Innendurchmesser von diesen stellt der zweite Teil dem Kammerabschnitt gegenüber, der durch den ersten Teil gebildet wird, einen im wesentlichen ringförmigen Endoberflächenabschnitt dar, der im Weg gewöhnlich quer zum Lauf der Strömung eines Schlamms liegt, der durch die Reinigungseinrichtung bewegt wird. Dieser ringförmige Endoberflächenabschnitt weist auf dasjenige Ende der Reinigungseinrichtung, das deren überlaufdüse enthält. Zwischen ihren inneren Wandoberflächen, die die Kammer bestimmen, sind die angrenzenden Enden der verbundenen Teile axial beabstandet und weisen dort dazwischenliegend eine Einrichtung auf, durch die dieser Raum die eine oder die andere Dimension annehmen kann. Der axiale Abstand, der wahlweise dimensioniert werden kann, bildet einen ringförmigen Durchgangs -der von dem ringförmigen Endoberflächenabschnitt des zweiten Teils zu einem spiral- bzw. schraubenförmig gestalteten Durchgang führt, der umfangsmässig dazu angeordnet ist» Wie hier vorgesehen, ist der spiral- oder schraubenförmige Auslassdurchgang in einer Axialrichtung gerichtet, und der äussere Umfang seines Auslassendes steht mit einem Ausgang, der durch eine Radialöffnung bestimmt wird, zu der ausseren Oberfläche der Reinigungseinrichtungsschale in Verbindung.

Während der zweite Teil als einziges Element beschrieben und dargestellt ist, ist es klar, dass dieser aus trennbaren Teilen gefertigt sein kann.

909809/0656

Die erfindungsgemässen Ausführungsformen schaffen eine wirkungsvolle Einrichtung zum Entfernen von Feststoffen, die gewöhnlich "Zurückstossungen oder Ausstossungen" genannt werden, einschliesslich Verunreinigungen aus einer Gellulosesuspension und zum Trennen der Feststoffe in zwei relativ unterschiedliche Teile, von denen der eine hauptsächlich die grösseren, leichteren und potentiell verwendbaren Feststoffe und der andere die kleineren und schwereren Feststoffe enthält, die geringere Verwertungsmöglichkeiten bieten. In dieser Hinsicht liefern die erfindungsgemässen Einheiten einzigartige Ergebnisse, die insbesondere bei einer Verwendung mit aufbereitetem Holzfasermaterial erläutert werden, das aus ganzen Bäumen entsteht, darin, dass es in unerwarteter Weise die grossen und leichten Stücke der Rinde, Holzsplitter bzw. Pflanzenreste, etc. sind, die der erste Teil aufweist, der aus einem Schlamm extrahiert wird, welcher sich dort hindurch in einer Wirbelströmung bewegt. Es sei erwähnt, dass dieser erste Teil vom Umfang der Strömung zwischen ihren Enden gezogen wird, während die schwereren Zurückweisungen oder Ausstossungen sich zu dem Unterströmungsende der Einheiten bewegen. Für dieses Phänomen kann zwar keine Erklärung gefunden werden, dieses Phänomen tritt aber nichtsdestotrotz ein.

Es ist bekannt, Hindernisse gegen eine Schlammströmung im Inneren einer Zentrifugalreinigungseinrichtung anzuordnen. In diesem Zusammenhang wird auf die folgenden US-Patente verwiesen:

3 05.2 361 2 706 045

3 385 ^37

3 533. .506

3 928 186

Es wurde auch früher in Erwägung gezogen, Zurückstossungen

909809/06 5 6

,bzw. Ausstossungen in Teile zu teilen, dieser Stand der
Technik berührt aber nicht das Wesen der Erfindung.

Zum weiteren Stand der Technik sei die US-Patentschrift
2 769 54-6 genannt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Verbesserungen bei Zentrifugalreinigungseinrichtungen oder -trenneinrichtungen, die diese leistungsfähiger und zufriedenstellender 'im Betrieb machen und für einen breiteren Verwendungsbereich geeignet sind sowie praktisch keiner Störung unterliegen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Zentrifugalreinigungseinrichtung oder -trenneinrichtung, die eine
leistungsfähigere Handhabung eines Schlamms mit grösseren
Mengen an enthaltenen Feststoffen ermöglicht, einschliess- lieh von Feststoffen wie beispielsweise Rinde, die darunterliegende Cambium-Schicht und andere schwimmfähige Materialien.

Aufgabe der Erfindung ist ferner die Schaffung einer Reinigungs- oder Trenneinrichtung mit einer Vielzahl von
Auslassen für Ausstossungen, die so aufgebaut und angeordnet ist, dass sie leichte und grosse Feststoffe, die
"Ausstossungen" aufweisen, in einem frühen Stadium der
dort hindurchgehenden Wirbelströmung trennt und anschliessend davon die kleineren und schwereren Feststoffe trennt.

Aufgabe ist auch die Schaffung einer zentrifugalartigen
Reinigungs- oder Trenneinrichtung mit einer Öffnung in der Wand ihrer Trennkammer, die zu einem Ausgang aus der Kammer zwischen ihren Enden führt, wobei eine Einrichtung in der
Kammer angrenzend an diese Öffnung auf eine Wirbelströmung

909809/0656

eines Schlamms durch die Kammer betätigt werden bzw. einwirken kann, um einen Teil von diesen einschliesslich den grösseren und leichteren Feststoffen zu dieser und durch diese Öffnung abzulenken.

Aufgabe der Erfindung ist ferner die Schaffung einer Zentrifugalreinigungs- oder Trenneinrichtung, die die vorteilhaften strukturellen Merkmale sowie die vorteilhaften Eigenschaften und die Mittel sowie die Betriebsweise enthält, die in der Beschreibung erläutert ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht einer Reinigungseinrichtungeinheit gemäss der Erfindung in einer Vertika!richtung und teilweise im Schnitt,

Fig. 2 einen Bereich der Reinigungseinrichtung gemäss Fig. 1 mit den Merkmalen der Erfindung in einer auseinandergezogenen perspektivischen Ansicht, wobei Teile der Übersichlichtkeit halber aufgebrochen sind,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt, aus dem weitere erfindungsgemässe Merkmale ersichtlich sind,

Fig. 4- eine Ansicht längs der Linie 4—4 der Fig. 3 und

Fig. 5, 6 und 7 Abänderungen der erfindungsgemässen Ausführungsformen gemäss den Fig. 1 bis 4.

Gleiche Teile sind der Zeichnung mit gleichen Bezugszeichen versehen.

909809/0656

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht ein Gehäuse vor, das eine Trennkammer 9 bildet, die im wesentlichen aus zwei koaxial verbundenen Teilen 10 und 12 besteht. Die entsprechende Beziehung dieser Teile wird unter Bezugnahme auf die Ausrichtung der Teile gemäss !Pig. 1 der Zeichnung beschrieben. Der Teil 10 ist als oberer Teil und der Teil 12 als unterer Teil gezeigt.

Der obere Teil 10 umfasst ein röhrenförmiges Schalensegment 14, dessen oberer Endabschnitt 16 durch eine "Verschlussplatte 20 mit mittiger Öffnung abgedeckt ist und Zylinderform aufweist. Der Innendurchmesser des Abschnitts 16 ist über die gesamte länge des Abschnitts gleich. Ein röhrenförmiger Wandabschnitt 18 mit einer nach unten konvergenten Kegelstumpfform ist integral bzw. einstückig mit dem unteren Ende des Abschnitts 16 und bildet eine koaxiale Verlängerung dieses unteren Endes. Der Innendurchmesser des verbundenen Endes des Abschnitts 18 ist gleich dem Abschnitt 16h.

Senkrecht an der Platte 20 befestigt durch ihre zentrale öffnung vorstehend ist eine Söhre, die eine Überströmungsbzw, leerlaufdüse 22 bestimmt. Der eine Endbereich dieser Düse ist im Inneren des ,Abschnitts 16 koaxial in einem Abstand zu der Innenwand des Abschnitts angeordnet, während das andere Ende der Düse nach aussen für eine geeignete Verbindung mit einer Einrichtung vorsteht, die so gestaltet ist., dass sie die Annehmungen von der Reinigungseinrichtung aufnimmt, von der die Düse 22 einen Teil bildet.

Eine integrale röhrenartige Verbindung 24 mit dem oberen Ende des Abschnitts 16, dessen Auslassende eine darin ausgebildete Öffnung angrenzend an die Verschlussplatte 20

90 9 80 9/0656

umfasst, bestimmt einen tangentialen Einlass zum obersten Ende der Kammer 9, die durch die Innenwandoberfläche 31 des Schalensegments 14 begrenzt ist. Die Aussenoberflache des Abschnitts 18 ist mit einen Aussenflansch 26 an einer Stelle angrenzend an seinem unteren abgestumpften Rand in einem Abstand von diesem versehen. Die Radialerstreckung des Flansches 26 ist relativ kurz. Integral mit der äusseren Umfangsbegrenzung des Flansches 26 ausgebildet ist ein zylindrisch geformter Ansatz 28, der axial gerichtet ist, so dass dieser um den konvergenten unteren Rand des Abschnitts 18 in einer im allgemeinen beabstandeten konzentrischen Beziehung zu diesem angeordnet ist. Der unterste Rand des Ansatzes 28 und derjenige des abgestumpften Endes des Abschnittes 18 liegen in einer gemeinsamen Ebene. Der Ansatz 28 ist mit einem Aussengewinde 29 versehen.

Der Teil 12 weist als zentralen Hauptkörperabschnitt 36 einen röhrenförmigen Aufbau auf, dessen Innenwandoberfläche 32 eine langgestreckte, nach unten konvergente Kegelstumpfform aufweist, wobei der Innendurchmesser dieses Konus an seinem Ende 34- mit dem grösseren Durchmesser deutlich kleiner ist als der minimale Durchmesser des Schalensegments 14-.

Der Körperabschnitt 36 weist eine im allgemeinen zylindrische Aussenkonfiguration auf, die an einer Stelle in einer angrenzenden beabstandeten Beziehung ^u dem Teil, der als seine oberste Endoberfläche 50 -gezeigt ist, durch einen integralen nach aussen vorstehenden spiral- oder schraubenförmig gestalteten Flansch. 4-0 modifiziert ist. Der Flansch 4-0 bildet die Basis eines becherartigen Vorsprungs 4-2, dessen ümfangswand 4-3 sich um den Endabschnitt des Hauptkörpers 36 über dem Flansch und im wesentlichen jenseits der Endoberfläche 50 in einer radial beabstandeten Beziehung zu diesem Endabschnitt erstreckt. In einer Ebene

909809/0 6 56

jenseits der, angrenzend an und parallel zu der Ebene, die durch die Oberfläche 50 gebildet wird, erweitert sich der vorstehende Rand der becherartigen Ausbildung 42, um in der Innenoberfläche der Wand 43 eine nach oben und nach aussen weisende Schulter 44 zu bilden. Der innere Oberflächenabschnitt 46 der Wand 43, der von der Schulter 44 über diese hinaus verläuft, ist zylindrisch ausgebildet und mit einem Gewinde versehen, das komplementär zu demjenigen auf der Aussenoberflache des Ansatzes 28 ist.

Wie aus Jig. 3 der Zeichnung ersichtlich, steht bei einer Verbindung der Teile 10 und 12 der vorstehende Innengewinderand der Wand 43 in einem Gewindeeingriff, um den Ansatz 28 auf dem abgestumpften unteren Ende des Schalensegments 14. Auf der Schulter 44 sitzt zwecks Positionierung zwischen dieser Schulter und den konzentrischen koplanaren ringförmigen unteren Endoberflächen des Abschnitts 18, die durch dessen abgestumpften Rand und den vorstehenden Rand des Ansatzes 28 gebildet werden, ein Abstandshaltering 48. Der Innendurchmesser des Rings 48 ist identisch in der Grosse mit demjenigen des unteren Endes der Wandoberfläche 31.

Die Schulter 44 und demzufolge die untere Oberfläqhe des Abstandsrings 48 liegt in einer Ebene, die parallel in einem Abstand zur angrenzenden Oberfläche 50 des Körperabschnitts 36 des Teils 12 gelegen ist. In einem Badialabstand zwischen dem Wandabschnitt 43 und der Aussenoberftäche des Körperabschnitts 36 im becherartigen Vorsprung 42 ist eine spiral- oder schraubenförmig gestaltete Oberfläche* 52, die integral damit und mit der oberen und innersten Oberfläche des Flansches 40 ausgebildet ist. Diese Oberfläche 52 weist ein Ende auf, das durch eine Radiallinie 53 in der Ebene bestimmt wird, die durch die Oberfläche 50 angenommen wird, und erstreckt sich von dort um

90 9 809/0656

den und längs zu dem oberen Endabschnitt des Körpers 36 im Vorsprung 42 über einen Bogen von 360°. Dieser Bogen endigt angrenzend an das innere Ende einer Radialöffnung 54 in der Wand 4-3, die sich von der äusseren Oberfläche von dieser öffnet. Das eine Ende eines EntIeerungsrohrs für Rrimärzurückstossungen ist in der Öffnung 54 befestigt, um vorzusehen, dass dieses Rohr nach aussen von der Basis des becherartigen Vorsprungs 42 vorsteht.

Wie in Fig. 3 ersichtlich, ist die Aussendimensionierung der Oberfläche 50 geringfügig grosser als die Innendimensionierung des Rings 48, während ihr Innendurchmesser wesentlich kleiner als derjenige des Rings 48 ist. Dies schreibt vor, dass im wesentlichen die gesamte innere Oberfläche 50 ein Hindernis gegenüber dem äusseren Umfangsbereich einer Wirbelströmung darstellt, die im Segment 14 bei einem Schlammeintritt in die Kammer 9 durch ihren Tangentialeinlass 24 aufgebaut wird. Darüber hinaus schafft der Ashsialabstand zwischen dem inneren Rand des Rings 48 und dem äusseren Sand der Oberfläche 50 eine ringförmige Mündung 58. Die Mündung 58 steht einerseits mit dem Inneren des Bereichs der Reinigungseinrichtungstrennkammer 9» die durch das Segment 14 bestimmt wird, und andererseits mit einem Kanal 60 in Verbindung, die umfsngsmässig bezüglich der Oberfläche 50 angeordnet ist, wobei die Basis davon die spiral- oder schraubenförmig aufgebaute Oberfläche 52 ist. Infolge letzterer nimmt die Tiefe des Kanals 60 allmählich von der Linie 53 zu seiner Endangrenzungsöffnung 54 zu.

Ansätze 62 mit Öffnungen stehen umfangsmässig vom äusseren Rand der Wand 43 vor und dienen zur Befestigung der vorstehend beschriebenen Zentrifugalreinigungseinrichtungsanordnung in irgendeiner Orientierung, die der besondere

809809/0656

Anwendungsfall erfordert.

Die ringförmige Mündung 58 kann durch Einsetzen von einem oder mehreren Eingen 64 bestimmter Dicke zwischen der Schulter 44 und dem Bing 48 vergrössert werden, wobei der Innendurchmesser dieser Einge 64 vorteilhafterweise nicht kleiner als derjenige des Innenumfangs der Schulter 44 sein sollte (siehe Pig. 5).

Die ringförmige Mündung kann dadurch verringert werden, dass der Eing 48 durch einen mit einem Vorsprung 66 ersetzt wird, der eine Achsialverlängerung des Innenumfangsbereichs seiner Oberfläche begrenzt und diese Achsialverlängerung bildet, die innerhalb der Wand 43 entgegengesetzt dem äusseren Umfangsrand der Oberfläche 50 liegt (siehe Fig. 6).

In einigen lallen kann es wünschenswert sein, eine Vielzahl von beabstandeten Mündungen anstelle einer einzigen ringförmigen Mündung vorzusehen. In diesem !alle kann der Baum der einzigen ringförmigen Mündung durch einen Abstandsring 48^r gemäss Fig. 7 geteilt werden, wobei die Achsialverlängerung 68 des Innenrandes des Eings den gezeigten Baum zwischen dem Eing 48 und der Oberfläche 50 in Fig. 3 überbrückt und durch darin ausgebildete Einkerbungen 17 mit der Oberfläche 50 eine Vielzahl kreisförmig beabstandeter Mündungen bildet.

In jedem Fall hat der erfindungsgemässe Aufbau, insbesondere nach der bevorzugten Ausführungsform gemäss den Fig. 1 bis 4, letztlich zur Folge, dass, während ein Schlamm wie beispielsweise einer, der "Ganz-Baum"-Späne enthält und durch eine einzige Aufbereitungsstufe geschickt wird, durch den Tangentialeinlass 24 gerichtet bzw. geleitet wird, dieser ein Wirbelströmungsmuster aufbaut. Während sich der Schlamm durch die Trennkammer 9 bewegt, wird ein

909809/0656

wesentliches Segment seines äusseren Unifangsbereichs durch die Oberfläche 50 gehindert und abgelenkt. Versuche haben unerwarteterweise gezeigt, dass mit dieser Hinderungsoberfläche 50» an deren äusserem Umfangsrand angrenzend sich die Mündung 58 befindet, die Rinde, die Cambium-Schicht (zellenbildende Schicht gefässartiger Pflanzen) und andere Verunreinigungen, die im Schlamm auftreten, nicht infolge ihrer Anwesenheit den Betrieb einer Reinigungseinrichtung stören bzw. vereiteln, wie es gefunden wurde, dass dies bei Verwendung bekannter Reinigungseinrichtungen wie vorstehend beschrieben der Fall war. Stattdessen lenkt die Oberfläche 50 einen relativ dünnflüssigen Teil des "Schlamms einschliesslich der leichten Rinde, der Holzsplitter bzw. Pflanzenreste und der grossen fasrigen Teilchen durch die Mündung 58 ab und dadurch durch den Auslassdurchgang, der durch den Kanal 60 gebildet wird, dessen Basis die spiralförmige Oberfläche 52 ist, zur Austrittsöffnung aus der Reinigungseinrichtung, die durch die Öffnung 54- gebildet wird. Der Querschnitt des Kanals 60 wird aufrechterhalten_t so dass eine im allgemeinen gleichmassige Strömungsgeschwindigkeit gewährleistet ist, und dadurch werden ein !Niederschlag der eingeschlossenen bzw. enthaltenen Feststoffteilchen und ein Verstopfen verhindert. Unerwarteterweise treten nicht nur die leichten und gros— sen Teilchen der Feststoffteilchen im Schlamm durch die Mündung ^S aus, sondern es wird auch verursacht, dass die schweren und weniger schmutzigen Teilchen und die anderen schweren, relativ nutzlosen Feststoffe im Schlamm zu dem und durch den Durchgang mittig bezüglich des Teils 12 bewegt werden, wie durch seine innere Wandoberfläche 32 bestimmt, um mit einer relativ hohen Konsistenzausbildung aus der Öffnung 35? die an ihrem unteren Ende festgelegt ist, als der zweite 'l&usstossungs^Teil auszutreten, der vom Schlamm getrennt wird, In der Kammer 9 baut der Schlamm

909809/0658

gewöhnlicherweise einen zentrischen Gegenströmungswirbel auf, zu dem sich, wie in Versuchen herausgefunden wurde, die relativ leichten und langen wünschenswerteren Fasern und Faserteilchen bewegen oder unter dem Einfluss der Naturkräfte getragen werden, die der Bewegung des Schlamms im beschriebenen Aufbau eigen sind. Die entstehende innere Wirbelströmung erzeugt Annehmungen hoher Qualität, die aus der Reinigungseinrichtung durch Überlaufdüse 22 geleitet werden.

Somit hat sich bei Verwendung der erfindungsgemässen Einheiten unter den schwierigsten Bedingungen und bei Verwendung der schwierigsten Schlammarten gezeigt, dass diese Einheiten die Eingangs erwähnten Probleme in einer wirtschaftlichen Weise lösen.

Darüber hinaus sind auch die Flexibilität in der Anwendung und die leichte Modifizierung der neuen Zentrifugalreinigungseinrichtungseinheiten gemäss Beschreibung zu beachten.

Die Erfindung kann auch bezüglich ihrer Form, Proportionen, Einzelgestaltungsmerkmale und bezüglich der Anordnung der Einzelteile abgeändert werden.

Es wird demnach erfindungsgemäss eine zentrigufalartige Reinigungseinrichtung oder Trenneinrichtung geschaffen, bei der die Trennkammer der Einrichtung in ihrem Inneren mit einer plötzlichen und scharfen Verringerung ihrer Querschnittsfläche durch eine Einrichtung ausgebildet ist, an deren äusserem Umfang sich ein Entweichungsdurchgang für den abgelenkten Teil einer Wirbelströmung befindet. Die Anordnung sieht vor, dass bei einer Bewegung eines Schlamms durch die Kammer in einer Wirbelströmung der äussere Be-

909809/0656

reich der Strömung einschliesslich der grösseren und leichteren Feststoffe im Schlamm, die es auszustossen gilt, zu dem Entweichungsdurchgang abgelenkt wird, während die restlichen schweren und kleinen Feststoffe einen Ausgang durch die Unterströmungsdüse der Reinigungseinrichtung finden. Bei einer bevorzugten gezeigten Ausführungsform ist der Entweichungsdurchgang so konzipiert, dass ein Wirbelströmungsmuster für das entweichende Material aufrechterhalten wird.

909809/0656

Leerseite

Claims (16)

MÜLLER-BORS - DEUFIiJL · SCHÖN HERTEL ΒΛ 7.C.C. - DR· WOLFGANG MÜLLER-BORE '?DD CPATENTANWALTVON 1927-1975) DR. PAUL DEUFEL. DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS. The Bauer Bros. Co., Springfield, Ohio, USA Zentrifugalreinigungseinrichtung PATENTANSPRÜ CH E

1. j Zentrifugalreinigungseinrichtung oder -trenneinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung eine Zentrifugaltrennkammer bestimmt, durch die im Betrieb ein Schlamm mit einem Wirbelströmungsmuster bewegt wird, dass die Kammer einen Einlass zu dieser und einen Auslass von dieser aufweist, dass der Einlass und der Auslass axial beabstandet sind, dass eine Einrichtung vorgesehen ist, die eine Verringerung des Querschnittbereichs der Kammer an einer Stelle zwischen den entsprechenden Anordnungen des Einlasses und des Auslasses hervorruft, dass die letztgenannte Einrichtung eine Oberfläche im Weg eines Umfangsbereichs eines Schlamms aufweist, der durch die Kammer

MtTKTOHEiT 86 · SIEBEHTSTR. t · POSTFACH 880720 · KABEL: MtTEBOPAT · TEI,. (089) 474005 · TElEX 5-24283

.9 09809/0656

ORiGiNAL WSPECTED

in einem Wirbelströmungsmuster strömt, und dass diese Oberfläche so aufgebaut und angeordnet ist, dass ein äusserer Umfangsbereich dieser Schlammströmung zu einer öffnung angrenzend an den äusseren Umfang dieser Oberfläche seitlich abgelenkt wird, die zum äusseren der Einrichtung führt, welche die Trennkammer bestimmt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche im allgemeinen ringförmig ist, und dass die Öffnung um diese Oberfläche im wesentlichen umfangsmässig bezüglich zu dieser angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung durch eine Einrichtung axial erstreckt wird, die mit dieser einen Auslassdurchgang aus dem Inneren der Kammer bildet, der in einem Ausgang aus dieser Einrichtung endigt, die die Trennkammer bestimmt.

4·. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auslassdurchgang einschliesslich einer spiral- bzw. schraubenförmig aufgebauten Basis aufgebaut und angeordnet ist, so dass eine im allgemeinen gleichförmige bzw. gleichmässige Geschwxndigkeitsströmung des Teils des Schlamms hervorgerufen wird, der durch diese Öffnung zum Äusseren der Einrichtung strömt, die die Kammer bestimmt.

5. Zentrifugalreinigungseinrichtung oder -trenneinrichrung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung ein Gehäuse mit einer Kammer bestimmt, die einen Einlass zum Zuführen eines Schlamms zu dieser aufweist, um eine Strömung darin mit einem wirbelartigen Muster aufzubauen, dass eine Einrichtung vorgesehen ist, die eine Unterströmung-Düse bestimmt, welche sich von der Kammer an dem einen Ende des Gehäuses öffnet, dass eine Einrichtung vorgesehen ist,

909809/0656

die eine Überströmungs- bzw. Überlaufdüse bestimmt, die sich von der Kammer an dem anderen Ende des Gehäuses öffnet, dass eine Einrichtung vorgesehen ist, die den Querschnittsbereich der Kammer an einer Stelle zwischen den Anordnungen der Düsen einschränkt, wobei angrenzend an diese Einschränkungseinrichtung sich ein Eingang zu einem Ausgang aus dem Gehäuse befindet, dass die Einschränkungseinrichtung so aufgebaut und angeordnet ist, dass diese bei einem Teil des Schlamms betätigt wird, während sich dieser durch die Kammer in einem Wirbelströmungsmuster bewegt, um zu bewirken, dass grosse und leichte Feststoffteilchen im Schlamm zu dem und durch den Eingang zu dem Ausgang abgelenkt werden und dass ein anderer Teil des Schlamms mit den kleinen und schweren Feststoffteilchen zu der und durch die Unterströmungsdüse bewegt wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang zu dem Ausgang an die äussere Umfangsbegrenzung der Einschränkungseinrichtung in einer Anordnung angrenzt, die ein im allgemeinen kreisförmiges Muster aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung, die den Eingang zu diesem Ausgang bestimmt, bezüglich der Einschränkungseinrichtung stromaufwärts angeordnet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus wenigstens zwei Teilen besteht, von denen jedes eine Bohrung aufweist, die einen Teil der Kammer bildet,'die in der Anordnung der Teile angeordnet ist, so dass die Bohrung des einen Teils eine Portsetzung der Bohrung des anderen Teils ist, und dass die Einschränkungseinrichtung durch einen Endbereich des einen der Teile bestimmt wird, dessen Bohrung dimensionsmässig bezüglich der

909809/0656

Bohrung des anderen Teils verringert ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der eine der Teile in einer zugehörigen Beziehung eine Einrichtung enthält, die einen becherartigen Flansch bestimmt, der nach aussen und axial davon vorsteht, um das angrenzende Ende des anderen Teils aufzunehmen, und dass eine Einrichtung, die zwischen den Teilen angeordnet ist, die Grosse und Charakteristik des Eingangs zu diesem Ausgang aus dem Gehäuse bestimmt«

10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Teile im wesentlichen mit ihren Enden miteinander verbunden sind, um die Trennkammer zu bilden, wobei jedes die innere Wand davon als einen Teil der Wand der Trennkammer ausgebildet hat_s und dass die Abschnitte der angrenzenden Enden der beiden Teile gegenseitig den Eingang zu diesem Ausgang aus der Einrichtung bestimmen, die die Trennkammer bestimmt_o

11 ο Einrichtung nach Anspruch 5₉ dadurch gekennzeichnet₉ dass der Eingang zu diesem Ausgang mit einem Austrittsdurchgang in Verbindung steht, der zu diesem Ausgang führt, welcher in axialer Richtung bezüglich des Gehäuses gerichtet ist₀

12o Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittsdurchgang durch eine Einrichtung gebildet wird, die eine spiral= bzw» schraubenförmige Strömung des abgelenkten Teils des Schlamms aus dem Eingang zu diesem Ausgang hervorruft-n-

13« Einrichtung nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Endabschnitt aufweist, der als ein trennbarer Teil mit einem dort hindurchgehenden Durchgang

909809/OSSS

ausgebildet ist, dessen Wand einen Teil der Kammer bestimmt und dessen Querschnlttsbereich bei seinem Maximum kleiner ist als das Minimum des Durchgangs, der durch die V/and des Abschnitts der Kammer bestimmt wird, welcher dem trennbaren Teil in der Verbindung davon vorangeht, um diese Kammer auszubilden, wobei das eine Ende des trenn-'baren Teils eine im allgemeinen ringförmige Hinderungsoberfläche bestimmt, die die Einschränkungseinrichtung bildet.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spalt in der Wand, die die Kammer bestimmt, zwischen der Hinderungsoberfläche und dem Rest der Wand vorgesehen ist, die die Kammer bestimmt, um den Eingang zu diesem Ausgang auszubilden.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein spiral- bzw. schraubenartiger Strömungsdurchgang in Verbindung mit dem trennbaren Teil in dem einen Ende davon bestimmt wird, wobei ein Bereich davon die Hinderungsoberfläche bestimmt, und dass der spiral- bzw. schraubenförmige Strömungsdurchgang eine Fortsetzung des Eingangs zu einem Ausgang aus dem Gehäuse bildete

16. Einrichtung nach Anspruch 5₅ dadurch gekennzeichnet dass der Eingang zu diesem Ausgang durch eine Öffnung in der Wandoberfläche des Gehäuses gebildet wird., das die Kammer bestimmt«,

9/0