DE3043729C2 - - Google Patents
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- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C3/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
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- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
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Description
Die Erfindung betrifft einen Wirbelsichter, bestehend aus
einer mit einem tangential angeordneten Eintrittsstutzen
versehenen zylindrischen Eintrittskammer im untersten Teil
des Sichters, in der axial ein zylindrischer Abgrenzungskörper
angeordnet ist, der in einen konischen Ansatz ausläuft, und
einer an die Eintrittskammer anschließenden, mit einem
tangential angeordneten Austrittsstutzen versehenen Arbeits
kammer sowie einem axial angeordneten Sammelrohr im oberen
Teil der Arbeitskammer.
Ein derartiger Wirbelsichter ist aus dem DE-GM 67 51 147
bekannt geworden, welcher zum Abscheiden von Gas aus Flüssig
keiten dient und in Fahrzeugen mit sehr großen Verbrennungs
motoren Anwendung findet, um aus den Zylindern durch die
Zylinderkopfdichtungen in das Kühlwasser eintretendes Gas
aus dem Kühlwasser wieder zu entfernen. Dieser Wirbelsichter
dient nicht der Entfernung von spezifisch schweren Verun
reinigungen.
Bei der Papierherstellung sind hingegen spezifisch schwerere
Verunreinigungen in Form von punktförmigen und faserigen Ver
unreinigungen aus dem wäßrigen Papierstoff zu ent
fernen. Dies geschieht ebenfalls in Wirbelsichtern mit ei
ner Arbeitskammer von meist konischer Form mit einem Eintritt
im oberen Teil des Sichters. Diese Wirbelsichter eigneten sich
jedoch nicht für die Wiedergewinnung von Fasern aus Altpapier
suspensionen, weil in Altpapiersuspensionen nicht nur punkt
förmige oder faserige Unreinigkeiten in dem wäßrigen Papier
stoff vorhanden sind, sondern auch am Granulat von Schaumpolystyren,
welches als papiernes Verpackungsmaterial mit in die Altpapier
suspension gelangt ist.
Durch die DE-AS 24 35 416 ist ein vertikaler Wirbelsich
ter zur Wiedergewinnung von Fasern aus Altpapiersuspensionen
bekannt geworden, welcher für die Aussonderung spezifisch leich
ter verunreinigender Partikel eine Niederdruckarbeitskammer
aufweist, in die die Altpapiersuspension durch einen am oberen
Ende der Arbeitskammer angeordneten tangentialen Eintritts
stutzen eintritt. Die verwertbaren Papierfasern werden nach
unten hin abgezogen, während die leichten, ausgesonderten ver
unreinigenden Partikel durch ein axial angeordnetes Sammelrohr
im oberen Teil der Arbeitskammer abgezogen werden. Sollte je
doch neben den leichten Partikeln auch spezifisch schwere
Partikel abgetrennt werden, so wird dieser Arbeitskammer eine
weitere Arbeitskammer in Form eines weiteren Wirbesichters vor
geschaltet, bei dem ebenfalls die Altpapiersuspension im oberen
Teil des Wirbelsichters zugeführt wird, während die spezifisch
schwereren Verunreinigungen nach unten hin abgezogen werden
und die Suspension aus Papierfasern und spezifisch leichteren
Verunreinigungen in eine Übertrittskammer oberhalb dieses
Wirbelsichters geführt wird, von wo diese Suspension über
eine Rohrleitung in den Wirbelsichter zur Entfernung spezifisch
leichterer Verunreinigungen geführt wird. Dieser Wirbelsichter
ist ein Niederdruckwirbelsichter, während der Wirbelsichter
für die Entfernung der spezifische schwereren Partikel ein
Hochdruckwirbelsichter ist. Aus räumlichen Gründen sind die
beiden Wirbelsichter übereinander angeordnet. Dieser Aufbau ist
kompliziert. Derartige Sichter arbeiten oft unbefriedigend,
da das Granulat von Schaumpolystyren zur Verstopfung von Aus
gangsstutzen und Übergangsstutzen neigt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen einfach aufgebauten
Wirbelsichter zu schaffen, der einerseits zum Sortieren von
Schaumpolystyrengranulat, also Partikeln bzw. Verunreinigun
gen von geringerer Schwere als die Fasern, sowie andererseits
auch zum Sortieren spezifisch schwererer Verunreinigungen aus
Altpapiersuspensionen geneigt ist und bei dem ein Verstopfen
wirksam verhindert wird.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Patentanspruches 1 gelöst.
Dieser vertikale Wirbelsichter ist einfach im Aufbau und
weist einen hohen Wirkungsgrad bei der Entfernung von
Polystyren-Partikeln auf, ohne daß es zu Verstopfungen kommt.
Dabei ist dieser Wirbelsichter energetisch anspruchslos,
der Druckverlust liegt in den Grenzen von 50 bis 100 kPa. Der
besondere Vorteil liegt darin, daß trotz des geringen Energie
verbrauchs sowohl spezifisch leichte Verunreinigungen, wie Schaum
polystyren als auch spezifisch schwere Verunreinigungen aus der
Altpapiersuspension entfernt werden.
Vorteilhaft für die Abführung der spezifisch leichten Verun
reinigungen ist es, wenn das Sammelrohr in einen kegelförmigen
Austrittsstutzen übergeht.
Als besonders vorteilhaft hat es sich beim Bau des vertikalen
Wirbelsichters erwiesen, wenn der Durchmesser der vorgeschalte
ten Arbeitskammer größer ist als der Durchmesser der Eintritts
kammer, und dieser wiederum größer ist als der Durchmesser
der Arbeitskammer, der Durchmesser der Arbeitskammer größer ist
als der Durchmesser des zylindrischen Abgrenzungskörpers sowie
der Durchmesser des zylindrischen Abgrenzungskörpers kleiner
ist als der Durchmesser des Sammelrohres.
Dabei läßt sich der Energieaufwand besonders niedrig halten,
wenn die tangentiale Anordnung des Eintrittsstutzens, des ersten
Austrittsstutzens vorgesehen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den vertikalen Sichter,
Fig. 2 einen Schnitt durch das ringförmige Gebilde,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Eintrittsstutzen,
Fig. 4 einen Schnitt durch den ersten Austrittsstutzen,
Fig. 5 einen Schnitt durch den zweiten Austrittsstutzen.
Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung wird im untersten Teil
durch einen zylindrischen Körper der Eintrittskammer 1 mit
einem Durchmesser D 1 gebildet, an dessen unteren Teil ein
Eintrittsstutzen 2 tangential angereiht ist. Innerhalb des
zylindrischen Körpers der Eintrittskammer 1 ist konzentrisch
ein zentraler zylindrischer Abgrenzungskörper 3 eines Durch
messers D 3 vorgesehen, der mit einem konischen Ansatz 31 endet.
An den zylindrischen Körper der Eintrittskammer 1 ist konzen
trisch eine im Querschnitt kreisringförmige (zylindrische)
Arbeitskammer 4 mit einem größeren Außendurchmesser D 4 ange
reiht, an dessen äußerem Umfang ein erster Austrittsstutzen 5
vorgesehen ist. An die kreisförmige Arbeitskammer 4 reiht sich
die Arbeitskammer 6 in Form eines konzentrischen zylindrischen
Körpers mit einem kleineren Durchmesser D 6 an, dessen oberer
Teil mit einem zweiten Austrittsstutzen 7 versehen ist, der
gleichfalls tangential angeschlossen ist. In den oberen Teil
des zylindrischen Körpers der Arbeitskammer 6 ragt konzen
trisch ein Sammelrohr 8 mit einem Durchmesser D 8 hinein, das
in einen kegelstumpfartigen Austrittstutzen 9 übergeht.
Gemäß Fig. 2 ist der Durchmesser D 4 der kreisringförmigen
Arbeitskammer 4 größer als der Durchmesser D 1 des zylindrischen
Körpers der Eintrittskammer 1 und der Durchmesser D 1 des zy
lindrischen Körpers der Eintrittskammer 1 ist größer als der
Durchmesser D 6 des zylindrischen Körpers der Arbeitskammer 6.
Das zylindrische Ende 61 des unteren Teiles des zylindrischen
Körpers der Arbeitskammer 6 ragt in die kreisringförmige
Arbeitskammer 4.
Gemäß Fig. 4 hat der erste Austrittstutzen 5 einen tangen
tialen Austritt.
Gemäß Fig. 3 hat der Eintrittsstutzen 2 einen tangentialen
Eintritt.
Gemäß Fig. 5 hat der zweite Austrittsstutzen 7 einen tangen
tialen Austritt.
Im beschriebenen Beispiel sind der Eintrittsstutzen 2, der
erste Austrittsstutzen 5 und der zweite Austrittsstutzen 7
tangential dargestellt. Analog ist es möglich, den Eintritts
stutzen 2 spiralförmig zu gestalten, ohne das Wesen der Erfin
dung zu ändern.
Der vertikale Wirbelsichter arbeitet folgendermaßen:
Die wärßrige Papiersuspension tritt unter Druck über den
Eintrittsstutzen 2 in den zylindrischen Körper der Ein
trittskammer ein, wo die geradlinige Bewegung der Suspension
sich zu einer Rotationsbewegung ändert. Durch Fliehkräfte
bildet die Masse Ringe mit Fraktionen gemäß ihrem spezi
fischen Gewicht. Der Abgrenzkörper 3 hilft beim Bilden ei
nes stabilen Ringes der leichtesten Fraktion. Bei dem Durch
gang der Suspension durch den Sichter werden vorerst schwere
Unreinigkeiten in die kreisringförmige Arbeitskammer 4 abge
sondert. Schwere Unreinigkeiten werden aus dieser Arbeits
kammer 4 über den ersten tangentialen Austrittsstutzen 5
in einen nicht dargestellten Sammelkasten abgeführt. Im
zylindrischen Körper der Arbeitskammer 6 sammeln sich leich
te Unreinigkeiten in der Sichterachse und werden über das
konzentrische Sammelrohr 8 zusammen mit einer kleinen Menge
der Suspension, etwa 10%, über den kegelstumpfförmigen Aus
trittsstutzen 9 abgeführt.
Über den zweiten tangentialen Austrittsstutzen 7 wird die
restliche sortierte Suspension abgeführt.
Claims (3)
1. Vertikaler Wirbelsichter,
bestehend aus einer mit einem tangential angeordneten Eintrittsstutzen versehenen zylindrischen Eintritts kammer im untersten Teil des Sichters, in der axial ein zylindrischer Abgrenzungskörper angeordnet ist, der in einen konischen Ansatz ausläuft,
und einer an die Eintrittskammer anschließenden, mit einem tangential angeordneten Austrittsstutzen versehenen Arbeitskammer
sowie einem axial angeordneten Sammelrohr im oberem Teil der Arbeitskammer,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Eintrittskammer (1) und der Arbeitskammer (6) des zur Wiedergewinnung von Fasern aus Altpapier suspensionen zu verwendenden Wirbelsichters eine weitere zylindrische Arbeitskammer (4) gleichachsig vorgeschaltet ist, die einen größeren Druchmesser (D 4) als die Eintritts kammer (1) und die Arbeitskammer (6) aufweist und mit einem Auslaßstutzen (5) für spezifisch schwere Verunreinigungen versehen ist, wobei das untere Ende der zylindrischen Wan dung der Arbeitskammer (6) bis in den Innenraum der vorge schalteten Arbeitskammer (4) eingreift.
bestehend aus einer mit einem tangential angeordneten Eintrittsstutzen versehenen zylindrischen Eintritts kammer im untersten Teil des Sichters, in der axial ein zylindrischer Abgrenzungskörper angeordnet ist, der in einen konischen Ansatz ausläuft,
und einer an die Eintrittskammer anschließenden, mit einem tangential angeordneten Austrittsstutzen versehenen Arbeitskammer
sowie einem axial angeordneten Sammelrohr im oberem Teil der Arbeitskammer,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Eintrittskammer (1) und der Arbeitskammer (6) des zur Wiedergewinnung von Fasern aus Altpapier suspensionen zu verwendenden Wirbelsichters eine weitere zylindrische Arbeitskammer (4) gleichachsig vorgeschaltet ist, die einen größeren Druchmesser (D 4) als die Eintritts kammer (1) und die Arbeitskammer (6) aufweist und mit einem Auslaßstutzen (5) für spezifisch schwere Verunreinigungen versehen ist, wobei das untere Ende der zylindrischen Wan dung der Arbeitskammer (6) bis in den Innenraum der vorge schalteten Arbeitskammer (4) eingreift.
2. Vertikaler Wirbelsichter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sammelrohr (8) in einen kegelförmigen Austritts
stutzen (9) übergeht.
3. Vertikaler Wirbelsichter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) der Durchmesser (D 4) der vorgeschalteten Arbeitskammer (4) größer ist als der Durchmesser (D 1) der Eintrittskammer (1),
- b) der Durchmesser (D 1) der Eintrittskammer größer ist als der Durchmesser (D 6) der Arbeitskammer (6),
- c) der Durchmesser (D 6) der Arbeitskammer (6) größer ist als der Durchmesser (D 3) des zylindrischen Abgrenzungskörpers (3),
- d) der Durchmesser (D 3) des zylindrischen Abgrenzungskörpers (3), kleiner ist als der Durchmesser (D 8) des Sammelrohres (8).
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