DE1226540B

DE1226540B - Hydrozyklon zum Abscheiden von Schwer-schmutz aus Faserstoffaufschwemmungen

Info

Publication number: DE1226540B
Application number: DEE20088A
Authority: DE
Inventors: Anton Kurz
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1960-10-21
Filing date: 1960-10-21
Publication date: 1966-10-13
Also published as: CH393266A; GB956491A; US3172844A

Description

Hydrozyklon zum Abscheiden von Schwerschmutz aus Faserstoffaufschweinmungen Die Erfindung betrifft einen Hydrozyklon als Schwerschmutzabscheider für fasrige und/oder flokkige Suspensionen, insbesondere für Papierstoff, bei welchem in einer sich vertikal erstreckenden Kamnier ein rotierender Schaufelkörper der Suspension eine Drehbewegung erteilt.
Bei den bekannten Abscheidern dieser Art ist der Gutstoffabzug, d. h. die Leitung, durch welche die vom Schwerschmutz befreite Suspension abzieht, als unterhalb des Schaufelkörpers angeordnetes zentrales Rohr ausgebildet, durch welches der Gutstoff nach unten abfließt. Diese Konstruktionen weisen jedoch insofern Mängel -auf, als bei ihnen die Suspension beim Eintritt in den Gutstoffabzug um 180' umgelenkt werden muß, wodurch die Stabilisierung der Strömung sehr schwierig wird. Diese Umlenkung ist dadurch bedingt, daß die vom Schaufelkörper in Rotation versetzte Strömung zunächst nach unten wandert, dort unter Ausfällung des Schwerschmutzes nach oben umgelenkt wird, um schließlich unterhalb des Schaufelkörpers am Eintritt des Gutstoffabzugs wieder nach unten in denselben hineingelenkt zu werden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Abscheider dieser Art liegt darin, daß der Gutstoffabzug seitlich aus der Kammer hinausgeführt ist. Dadurch wird die Strömung ebenfalls nachteilig beeinflußt.
Diese Mängel der, bekannten Schwerschmutzabscheider werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß der Schaufelkörper als -ein das zentrale Gutstoffabzugsrohr umgebender Zylinder ausgebildet ist, welcher an seinem Umfang sich bis in den Bereich der zylindrischen Kammerwandung erstrekkende, in axialen Ebenen ausgerichtete Schaufeln trägt und sich vorzugsweise noch ein Stück über die Schaufeln hinaus nach unten erstreckt. Durch diese Anordnung wird im Bereich des Schaufelkörpers eine äußere Zone mit nur nach unten gerichteter Strömung geschaffen, die sich auch weiter nach unten fortsetzt, sowie unterhalb des Schaufelkörpers eine zentrale Zone mit im wesentlichen nur nach oben gerichteter Strömung.
Es ist vorteilhaft, das in die Kammer reichende Gutstoffabzugsrohr höhenverstellbar zu machen, da sich die Umkehrzone der entgegengesetzt fließenden Strömungen unter dem Einfluß verschiedener Faktoren, beispielsweise der Konsistenz, verschiebt. Mit Hilfe der Verstellbarkeit können die auszuscheidenden Schwerteile durch entsprechende Steuerung aus t2 der kritischen Umkehrzone herausgehalten werden. Die Einführung der Suspension erfolgt vorteilhaft im Bereich des Schaufelkörpers, und zwar tangential. Die Schaufeln sind am Schaufelkörper zweckmäßig unterhalb der Einmündung der Suspensionszuführleitung angesetzt. Der Schaufelkörper weist vorteilhaft oberhalb der Einmündung der Suspensionszuführleitung in die Kammer einen sich bis zum Kammerumfang erstreckenden Bund auf, der die obere Begrenzung des hydraulisch wirksamen Kammerraums darstellt. Den Bund läßt man dabei günstig an seiner Unterseite stetig in den Umfang des Schaufelkörpers übergehen. -Dadurch wird eine den Strömungsverhältnissen angepaßte Einlaufkammer oberhalb der Schaufeln geschaffen.- Diese Ausbildung kann noch dadurch verbessert werden, daß die Einströrakanten der Schaufeln, in einer -Axialebene gesehen, einen sich stetig an den übergang des Bundes auf den Schaufelkörperumfang anschließenden Verlauf aufweisen.
Der Antrieb des Schaufelkörpers erfolgt zweckmäßig mittels Riementrieb durch einen als Riemenscheibe ausgebildeten Antriebskörper, der mit dem Schaufelkörper fest verbunden und oberhalb desselben angeordnet ist. Es sind na türlich auch andere Antriebe möglich.
Die konstruktiven Schwierigkeiten, die bei der Ausbildung mit höhenverstellbareni Gutstoffabzug auftreten, werden zweckmäßig dadurch überwunden, daß der Gutstoffabzug als Doppelrohr ausgebildet wird, dessen inneres Rohr mit seinem oberen Ende an einem Aufsatz der Kammer befestigt ist, während das äußere Rohr zwischen innerem Rohr und Kammeraufsatz gleitend axial verschiebbar ist.
Nachfolgend ist an Hand der schematischen Zeichnungen ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es zeigt F i g. 1 als übersichtsskizze den Aufbau eines erfindungsgemäßen Hydrozyklons im Axialschnitt, Fig. 2 in vergrößertem Maßstab ebenfalls im Axialschnitt den oberen Teil desselben, Fig. 3 den Schnitt gemäß der Linie 111-III in F i g. 2. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, besitzt der erfmdungsgemäße Hydrozyklon -in an sich bekannter Weise eine langgestreckte vertikal angeordnete Kammerl, in welche die zu reinigende Suspension durch die Zuführleitung 16 eingeführt wird. Unten am konischen Teil der Kammerl befindet sich eine an sich bekannte Schleuse 2, durch welche der Schwerschmutz von Zeit zu Zeit in den Raum 3 abgelassen werden kann. Durch die ini oberen zylindrischen Teil der Kammer 1 angeordnete Zuführleitung 16 wird die zu reinigende Suspension in einer Radialebene tangential eingeführt. Von oben ragt in die Kammer 1 ein als Gutstoffabzug dienendes axial verschiebbares Rohr 37.
Die Suspension wandert nach ihrem Eintritt durch die von den- Schaufeln 32 des Schaufelkörpers 24 gebildeten Zwischen-räume nach unten, wobei ihr von den Schaufeln eine Rotation erteilt wird. Immer weiter rotierend wandert die Strömung, wie gestrichelt angedeutet, nach unten und kehrt schließlich um. Während des Nachuntenwandems der Strömung gelangen dieSci#verS-#hmutztefie in die äußersten Bereiche der Strömung und werden im Umkehrbereich ausgeschieden. Die Strömung wandert dann immer noch rotierend nach. oben und tritt schließlich in den Gutstoffabzug 37 ein.
Nachfolgend ist der Aufbau der erfmdungsgemäßen Ausbildung des Hydrozyklons an Hand von F i g. 2 und 3 näher erläutert.
Wie aus F i g. 2 - ersichtlich, ist der obere zylindrische Teil 9 der Kammer 1 mit dem unteren konischen Teil 10 derselben mit Hilfe des Flansches 11 und Zugankem 12 und 13 verbunden, wobei die Zuganker 13 mit ihren oberen Enden in einem Flansch 8 des Knmmerrin es 17 eingeschraubt sind, der die Zulaufkammer umschließt. Am Kammerring 17 ist das Zulaufrohr 16, wie aus F i g. 3 des näheren hervorgeht, tangential angesetzt. Am Flansch 14 des Kainmerrings 17 ist der Flansch 7 des Kammeraufsatzes 18 mittels Schrauben befestigt. Am oberen Ende des Kammeraufsatzes 18 ist eine Ringscheibe 19 aufgeschraubt, die ihrerseits mit einem zylindrischen Aufsatz 33 verschweißt ist. An der Scheibe 19 ist'die Lagerbuchse 21 mittels ihres Bundes 20 durch Schrauben befestigt. Am äußeren Umfang der Lagerbuchse 21 sitzt ein Kugellager 22, welches von innen den als Riemenscheibe ausgebildeten Antriebskörper 23 des Schaufelkörpers 24 trägt. Dieser ist mittels eines Zwischenrings 25 mit dem Bund 30 des Schaufelkörpers 24 verschraubt. Eine zweite Lagerung des Antriebskörpers 23 ist durch das Kugellager 26 gebildet, welches außen von Flansch 7 des Kammeraufsatzes 18 gehalten wird. Einzelheiten der eben beschriebenen Lagerung gehen aus F i g. 2 mit genügender Deutlichkeit hervor.
Der Umfang des Antriebskörpers 23 ist bei 27 ballig abgedreht, so daß ein Riemen 28 aufgelegt werden kann, der zum Antri - eb des Schaufelkörpers 24 dient. Der Kammeraufsatz 18 ist z u diesem Zweck mit mindestens einer Durchbrechung 29 versehen, welche die Zuleitung des Riemens 28 erlaubt.
Der Bund 30 des ScÜaufelkörpers'24 geht wohlgerundet in den zylindrischen Teil 31 des Letzteren über, so daß eine günstige Umlenkung_ der durch die Zuführleitung 16 eintretenden Suspension 'nach unten erfolgt. Unterhalb der Einlaufmündung der Zuführleitung 16 sind am zylindrischen Teil 31 des Schaufelkörpers 24 die Schaufeln 32 angeordnet, deren Flächen jeweils im wesentlichen Axialebenen angehören. Die Eintrittskante der Schaufeln 32 ist so ausgebildet, daß sie sich stetig an den übergang des Bundes 30 zum zylindrischen Teil 31 des Schaufelkörpers 24 anschließt. Der zylindrische Te71131 des Schaufelkörpers 24 erstreckt sich zur Stabilisierung der Strömung noch unterhalb der Austrittskante der Schaufeln 32 ein Stück nach unten.
Die Schaufeln 32 erstrecken sich praktisch über den ganzen Raum zwischen Kaninierwand und Schaufelkörper, so daß die gesamte Strömung durch sie hindurch muß. Dadurch kommt man mit einer relativ niedrigen Drehzahl des Schaufelkörpers 24 aus, so daß unerwünschte Verwirbelungen vermieden werden und trotzdem der Strömung die erforderliche Rotation aufgezwungen wird, um Schwerschmutzteile nach außen wandern zu lassen.
Der Spalt zwischen Schaufelkranz und Kammer- wand ist so eng wie möglich; er muß jedoch so groß sein, daß auftretende Schwerschmutzteile sich nicht zwischen äußerer Schaufelkante und Karnmerwand festklemmen und zu Zerstörungen führen können. - Durch den Schaufelkörper 24 erstreckt sich die Gutstoffabzugseinrichtung 5, welche zur Erzielung optimaler Strömungsverhältnisse eine Höhenverstellung zuläßt.
Zu diesem Zweck ist der oberhalb des Kammeraufsatzes 18 befindliche zylindrische Aufsatz 33 mit senkrechten Schlitzen 34 versehen. Der Aufsatz 33 trägt mit seinem oberen Ende, das als Anschlußflansch 35 für die Gutstoffableitung ausgebildet ist, ein inneres Rohr 36, welches feststeht und etwa bis zum unteren Ende des Schaufelkörpers 24 durch die-' sen nach unten ragt. Zwischen dem inneren Rohr 36 und der Lagerbüchse 21 ist ein axial verschiebbares Rohr 37 gelagert, an dessen oberem Ende sich Handgriffe 38 zu seiner Betätigung befinden.
Der Raum zwischen den Rohren 36 und 37 ist durch eine Stopfbüchse 39 nach außen abgedichtet, während die Abdichtung des Raumes zwischen dem Rohr 37 und der Büchse 21 durch eine Stopfbüchse 40 bewirkt wird. Die von diesen Stopfbüchsen auf das Rohr 37 ausgeübten Reibungskräfte halten das Rohr 37 in jeder eingestellten Axiallage desselben fest.
Selbstverständlich sind noch weitere nicht dargestellte Dichtungen vorgesehen, welche einen Zutritt der zu reinigenden Suspension zu den Kugellagern 22 und 26 verhindern.

Claims

Patentanspräche: 1. Hydrozyklon zum Abscheiden von Schwerschmutz aus Faserstoffaufschweinmungen, bei welchem in einer sich vertikal erstreckenden Kammer ein mit einer Antriebsvorrichtung verbundener Schaufelkörper drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelkörper (24) als em* das zentrale Gutstoffabzugsrohr (37) umgebender Zylinder (31) ausgebildet ist, welcher an seinem Umfang sich bis in den Bereich der zylindrischen Kammer- wandung erstreckende, in axialen Ebenen ausgerichtete Schaufeln (32) trägt und sich vorzugsweise noch ein Stück über die Schaufeln hinaus nach unten erstreckt.
2. Hydrozyklon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die'Schaufeln (32) am Schaufelkörper (24) unterhalb der Einmündung der Suspensionszuführleitung (16) ansetzen. 3. Hydrozyklon nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelkörper (24) unmittelbar oberhalb der Einmündung der Suspensionszuführleitung (16) in die Kammer (1) einen sich bis zum Kammerumfang erstreckenden Bund (30) aufweist, der die obere Begrenzung des hydraulisch wirksamen Kammerraums darstellt und stetig in den zylindrischen Teil (31) des Schaufelkörpers (24) übergeht. 4. Hydrozyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmkanten der Schaufeln (32) einen stetig den übergang des Bundes (30) auf den zylindrischen Teil (31) des Schaufelkörpers (24) fortsetzenden Verlauf aufweisen. 5. Hydrozyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gutstoffabzug als Doppelrohr (36, 37) ausgebildet ist, dessen inneres Rohr (36) mit seinem oberen Ende an einem Aufsatz (33) befestigt ist, während das äußere Rohr (37) zwischen innerem Rohr (36) und dem eigentlichen Kammeraufsatz gleitend axial verschiebbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 717 477.