DE1258830B - Mehrfachhydrozyklon - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

BOId

Deutsche Kl.: 12 d-1/01

Nummer: 1 258 830

Aktenzeichen: W 30712IV a/12 d

Anmeldetag: 15. September 1961

Auslegetag: 18. Januar 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrfachhydrozyklon mit einer Vielzahl von in einem Gehäuse übereinander angeordneten Gruppen von im wesentlichen konischen Hydrozyklonen in wenigstens annähernd radialer Anordnung, deren Spitzen in eine zentral gelegene zylindrische Kammer und deren Überläufe in eine peripher gelegene Ringkammer münden, mit einer zwischen beiden Kammern gelegener ringförmiger Zufuhrkammer für zu behandelndes Gut und gegebenenfalls einer weiteren Ringkammer für Spülflüssigkeit und mit in den zylindrischen Trennwänden zwischen den Kammern im wesentlichen radial ausgerichteten Öffnungen zur Aufnahme der einzelnen Hydrozyklone, wobei wenigstens die Ringkammern durch Grund- und Deckplatten begrenzt sind.

Bei derartigen Mehrfachhydrozyklonen bereiten Inspektion und Reinigung der einzelnen Hydrozyklone Schwierigkeiten und bedingen einen hohen Arbeitsaufwand, da die Hydrozyklone innerhalb des Gehäuses nur schwer zugänglich sind. Die Anbringung der Hydrozyklone in den Kammerwänden erschwert eine Montage des Mehrfachhydrozyklons und setzt hierfür geschultes Fachpersonal voraus.

Die Erfindung schafft hier Abhilfe und ist, ausgehend von einem Mehrfachhydrozyklon der eingangs genannten Art, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen in den zylindrischen Trennwänden von der äußersten bis zur innersten Trennwand in ihrer Größe stufenweise abnehmen und daß das Gehäuse mit seinem oberen Teil und seinem Mantel axial verschiebbar ist, wobei der Gehäusemantel in Betriebsstellung an den angrenzenden Rändern der Grund- und Deckplatten mittels daran angeordneter Dichtungsmittel flüssigkeitsdicht anliegt.

Bei größter baulicher Einfachheit des Hydrozyklons ist dieser in kürzester Zeit zusammenbau- und zerlegbar, so daß die Anlage jederzeit mit geringem Zeit- und Kostenaufwand inspiziert und gegebenenfalls gereinigt oder in sonst geeigneter Weise gewartet werden kann. Durch einfache axixale Verschiebung des Gehäuses können die einzelnen Hydrozyklone freigelegt, aus ihrer Lage infolge ihrer radialen Beweglichkeit herausgenommen und nach Überprüfung ebenso einfach wieder eingesetzt werden, wobei für derartige Vorgänge kein geschultes Personal erforderlich ist. Während Ausfallzeiten infolge Wartung bzw. Instandsetzung bei gestörter Arbeitsweise auf ein Mindestmaß verringert sind, lassen sich ferner Axialkräfte auf das Gehäuse vollständig ausgleichen, so daß Differenzspannungen mit ihren Rückwirkungen auf die Arbeitsweise des Mehrfach-Mehrfachhydrozyklon

Anmelder:

Nils Anders Lennart Wikdahl,

Djursholm (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing. Dr. jur. V. Busse, Patentanwalt,

4500 Osnabrück, Möserstr. 20-24

Als Erfinder benannt:

Nils Anders Lennart Wikdahl,

Djursholm (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 22. September 1960 (9041)

hydrozyklons vermieden sind. Das Ausmünden sämtlicher Auslässe für die leichtere Fraktion der Hydrozyklone in einer gemeinsamen geschlossenen Kammer erlaubt es, das Ausströmen durch diese Auslässe durch ein einziges Ventil zu regulieren, was eine automatische Reinigung der Auslässe der schwereren Fraktion vereinfacht und erleichtert.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt; es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Mehrfachhydrozyklons nach der Erfindung im Vertikalschnitt,

Fig. 2 einen horizontalen Schnitt entlang der LinieH-II in Fig. 1,

F i g. 3 einen Vertikalschnitt durch den oberen und unteren Teil des Mehrfachhydrozyklons in einem größeren Maßstab.

Nach F i g. 1 und 2 besteht der Mehrfachhydrozyklon aus sechzehn koaxial übereinander angeordneten Gruppen von Hydrozyklonen 1. In jeder dieser Gruppen sind 25 Hydrozyklone angeordnet, die sich radial mit ihren Achsen zu einer gemeinsamen Mittelachse hin erstrecken. Diese Hydrozyklone verjüngen sich konisch zu dem zum gemeinsamen Zentrum hin gerichteten Ende. Auf einer Grundplatte 2 sind drei konzentrisch angebrachte zylindrische Wände 3, 4, 5 aus Blech angeordnet. Diese sind an ihrem oberen Ende durch eine runde Deckplatte 6 abgedeckt und bilden hierdurch zwei voneinander getrennte Kammern 7, 8. Die Wände 3, 4, 5 sind mit einer Anzahl

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von Öffnungen versehen. Jede dieser Öffnungen in der einen Wand liegt in einer Linie mit einer der Öffnungen in jeder der beiden anderen Wände; die Mittelachse der Öffnungen ist radial ausgerichtet. In diesen Öffnungen, die flanschartig aufgebogen sind, sind die vorzugsweise aus Gummi oder ähnlichem Material bestehenden Hydrozyklone 1 in der Weise angebracht, daß sie mit einem Flansch 9 dichtend an der Außenseite der Wand 5 anliegen. Zweckmäßig sind die Hydrozyklone. so angeordnet, daß sie an der Wand 5 mittels einer gewindelosen Drehkappe 10 befestigt sind. Die Hydrozyklone sind außen mit Rippen oder Gewinden 11 versehen, die in den Flanschen an den Öffnungen eng anliegen und Labyrinthdichtungen bilden, die eine Verbindung zwischen den voneinander getrennten Kammern 7 und 8 und den Sammel- oder Aufnahmekammern 12,13 verhindern, welch letztere innerhalb bzw. außerhalb der Kammern 7 und 8 angeordnet und für die beiden die Zyklone verlassenden Komponenten bestimmt sind. Die Öffnungen in den Wänden nehmen von der äußersten Wand bis zur innersten Wand in ihrer Größe stufenweise ab, so daß die Hydrozyklone in radialer Richtung m ihre Betriebsstellung hinein- und aus dieser herausbewegt werden können.

Die Grundplatte 2 und die Deckplatte 6 besitzen einen größeren Durchmesser als die Wand 5 und begrenzen zusammen mit dieser Wand und dem zylindrischen Mantel 14 des glockenförmigen Gehäuses 14, 15 die Sammelkammer 13. Die Platten 2 und 6 sind an ihrem Umfang mit Rinnen versehen, in die Schläuche 16 aus Gummi oder ähnlichem Material eingefügt sind, die Dichtungen bilden. Die Schläuche 16 sind mittels eines Druckmediums aufgebläht und bewirken hierdurch die beabsichtigte Abdichtung zwischen dem Mantel 14 des Gehäuses und den Umfangen der Platten 2 und 6.

Die Sammelkammer 12, die von der innersten Wand 3 gebildet wird, ist nach oben durch das Gehäuseteil 15 abgeschlossen. Das Gehäuse 14, 15 wird von einer zentrisch angeordneten und mittels einer hydraulischen Hebevorrichtung auf- und abwärts bewegbaren und in wenigstens einen ihrer Grenzstellungen verriegelbaren Kolbenstange 17 getragen. Die hydraulische Hebevorrichtung besteht aus einem Zylinder 18 und einem darm beweglichen, mit der Kolbenstange verbundenen Kolben. Dieser Kolben ist vorzugsweise doppeltwirkend ausgebildet.

Die Hydrozyklone werden zweckmäßig durch den Gehäusemantel 14 gegen eine Bewegung aus ihrer Stellung festgelegt. Hierzu kann z. B. der für die leichtere Fraktion des Abscheidungsmaterials bestimmte Auslaß der Hydrozyklone mit einer Ablenkeinrichtung versehen sein, die einen vorstehenden Teil 19 bildet. Dieser vorstehende Teil 19 erstreckt sich praktisch bis gerade an die Innenseite des zylindrischen Mantels 14 des Gehäuses, der damit eine Anlage für die Hydrozyklone bildet, so daß diese nicht aus ihrer Lage in den Öffnungen der zylindrischen Wände 3, 4, 5 durch einen axial gerichteten Druck bewegt werden können.

Die Grundplatte 2 ist mit Öffnungen versehen, die mit Kanälen für die Zufuhr und Abfuhr des Abscheidematerials verbunden sind. Diese Kanäle sind in einem Sockel 20 vereinigt, der den Mehrfachhydrozyklon trägt. Um die notwendige Verbindung mit Rohrleitungen zu ermöglichen, sind die Kanäle mit Flanschen versehen. Der zentrisch angeordnete Kanal 21, der zur Zufuhr des Abscheidungsmaterials dient, ist dabei mit Öffnungen 22 in der Grundplatte 2 und durch diese mit der Kammer 8 verbunden, von der das Abscheidematerial durch tangential gerichtete Öffnungen 23 in den Zyklonwänden in die Trennkammern der Hydrozyklone gelangt.

Ein anderer Kanal 24 ist mit Öffnungen 25 in der Grundplatte und über diese mit der Sammelkammer 13 für die leichtere Fraktion verbunden. Ein dritter Kanal 26 ist mit der Mittelöffnung 27 in der Grundplatte 2 und über diese mit der Sammelkammer 12 für die schwerere Fraktion verbunden. Schließlich steht ein vierter Kanal 28 durch eine Öffnung 29 in Verbindung mit der Kammer 7 und dient dazu, Spülflüssigkeit zum Auslaß für die schwerere Fraktion in der Trennkammer zuzuführen, vorzugsweise durch tangential gerichtete Öffnungen 30. In dem Sockel 20 befinden sich außerdem die Leitungen 31 für die hydraulische Hebevorrichtung.

Sämtliche Anschlußvorrichtungen führen somit durch den Sockel. Hierdurch kann der Mehrfachhydrozyklon z. B. mit dem Sockel in eine Öffnung im Boden versenkt werden, über dem dann nur das Gehäuse sichtbar ist, wogegen alle Leitungen unter dem Boden angebracht sind. Nach dem Anheben des Gehäuses läßt sich die Kontrolle und Reinigung der Hydrozyklone leicht ohne Beschädigung oder Demontage der mit der Einrichtung verbundenen Leitungen usw. durchführen. Durch die zentrische Anordnung des Zuführkanals 21 und infolge der Tatsache, daß durch die Größe der Öffnungen 22 eine gewisse Drosselung eintritt, wird die gewünschte gleichmäßige Verteilung des zugeführten Abscheidematerials zwischen den verschiedenen Zyklonen erreicht.

Die Hydrozyklone des Mehrf achhydrozyklons sind in erster Linie zur Separierung von Flüssigkeitssuspensionen, z. B. Pulpe- oder anderen faserigen Suspensionen, bestimmt.

Die Mittelachse der ein und derselben Gruppe zugehörigen Hydrozyklone sind gemäß der Zeichnung in ein und derselben, zur Achse des Mehrfachhydrozyklons senkrechten Ebene angeordnet. Sie können aber auch einen größeren oder kleineren Winkel zu dieser Ebene bilden, indem sie beispielsweise durch einen Punkt der genannten Achse gehen, der außerhalb dieser Ebene gelegen ist. Der für den Mehrfachhydrozyklon erforderliche Raumbedarf nimmt dadurch zu und wird um so größer, je größer der Winkel ist.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Mehrfachhydrozyklon mit einer Vielzahl von in einem Gehäuse übereinander angeordneten Gruppen von im wesentlichen konischen Hydrozyklonen in wenigstens annähernd radialer Anordnung, deren Spitzen in eine zentral gelegene zylindrische Kammer und deren Überläufe in eine peripher gelegene Ringkammer münden, mit einer zwischen den beiden Kammern gelegenen ringförmigen Zufuhrkammer für zu behandelndes Gut und gegebenenfalls einer weiteren Ringkammer für Spülflüssigkeit und mit in den zylindrischen Trennwänden zwischen den Kammern im wesentlichen radial ausgerichteten Öffnungen zur Aufnahme der einzelnen Hydrozyklone, wobei wenigstens die Ringkammern durch Grund- und Deckplatten begrenzt sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen in den zylindrischen Trennwänden (3,4,5) von der äußersten bis zur innersten Trennwand in ihrer Größe stufenweise abnehmen und daß das Gehäuse mit seinem oberen Teil (15) und seinem Mantel (14) axial verschiebbar ist, wobei der Gehäusemantel (14) in Betriebsstellung an den angrenzenden Rändern der Grund- und Deckplatten mittels daran angeordneter Dichtungsmittel (16) flüssigkeitsdicht anliegt.

2. Mehrfachhydrozyklon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemantel (14) die Hydrozyklone (1) gegen eine Bewegung aus ihrer Stellung festlegt.

3. Mehrfachhydrozyklon nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hydrozyklon (1) an seinem Auslaß für die leichtere Komponente mit einer Ablenkeinrichtung (19) versehen ist, die sich bis an die Innenseite des Gehäusemantels (14) erstreckt.

4. Mehrfachhydrozyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die peripher gelegene Ringkammer (13) begrenzende Gehäusemantel (14) im Bereich seiner mit den Dichtungsmitteln (16) zusammenwirkenden Dichtungsflächen als Zylinder gleichen Durchmessers ausgebildet ist.

5. Mehrfachhydrozyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung für das axiale Verschieben des Gehäuses (14, 15) in der durch die innerste Wand (3) gebildeten Sammelkammer (12) angeordnet ist.

6. Mehrfachhydrozyklon nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung für das axiale Verschieben des Gehäuses (14,15) aus einer das Gehäuse tragenden, zumindest in einer ihrer Grenzstellungen verriegelbaren Kolbenstange

(17) und einem mit dieser verbundenen, vorzugsweise doppeltwirkenden Kolben in einem Zylinder

(18) besteht und mit diesem eine an sich bekannte hydraulische Betätigungsvorrichtung bildet.

7. Mehrfachhydrozyklon nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch in einem den Mehrfachhydrozyklon tragenden Sockel (20) vorgesehene, mit den verschiedenen Kammern verbundene Zu- und Abführungskanäle (21, 24 bzw. 26), von denen der für die Zuführung des Abscheidematerials vorgesehene Kanal (21) geeigneterweise zentrisch angebracht ist.

8. Weitere Ausbildung des Mehrfachhydrozyklons nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Zuführen von Spülflüssigkeit zu den Rückstandsauslässen der Zyklone, dadurch gekennzeichnet, daß drei ringförmige Kammern vorgesehen sind, wobei die innerste dieser Kammern (7) mit einem Zufuhrkanal (28) für Spülflüssigkeit versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 643 575;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1042 540.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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