DE29916596U1

DE29916596U1 - Hydrozyklonanlage

Info

Publication number: DE29916596U1
Application number: DE29916596U
Authority: DE
Original assignee: Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1999-09-21
Filing date: 1999-09-21
Publication date: 2000-01-05
Anticipated expiration: 2009-09-22
Also published as: DE50008211D1; EP1087055B1; EP1087055A1; ATE279572T1

Description

Seite 1 P 995/S 925 de

20. September 1999

VOITH SULZER PAPIERTECHNIK PATENT GmbH. Ravensbura

Hydrozyklonanlaqe

Die Erfindung betrifft eine Hydrozyklonanlage mit mehreren Hydrozyklonen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekanntlich werden Hydrozyklone verwendet, um Flüssigkeiten, in denen sich Stoffe von unterschiedlichen! Sinkverhalten befinden, durch starke Zentrifugalkräfte zu fraktionieren. So ist es z.B. möglich, die in einer Faserstoffsuspension, wie sie zur Erzeugung von Papier verwendet wird, enthaltenen Störstoffe aufzukonzentrieren und durch einen Rejektanschluss aus dem Hydrozyklon abzuleiten. Die von Störstoffen befreite Fraktion, nämlich der Gutstoff, wird durch den Gutstoffanschluss geführt und weiter verwendet. Diese Vorgänge sind an sich bekannt, ebenso die Tatsache, dass ein guter Effekt nur gewährleistet ist, wenn die Hydrozyklone eine bestimmte Größe nicht überschreiten. Bei einer Hydrozyklonanlage, die für größere Durchsatzmengen ausgelegt ist, wird daher eine Mehrzahl - oft sogar eine Vielzahl - von Hydrozyklonen benötigt. Diese werden dann parallel von der zu reinigenden Flüssigkeit durchströmt, was bedeutet, dass der Flüssigkeitsstrom in eine Vielzahl von kleineren Teilströmenaufgeteilt werden muß. Hierzu können z.B. Verteilvorrichtungen, wie sie im folgenden noch beschrieben werden, verwendet werden.

Eine zweckmäßige Verteilvorrichtung ist in der Regel so zu erstellen, dass die Verteilung der Flüssigkeitsströme gleichmäßig ist. Außerdem sollen hydraulische Störungen, Wirbel oder ähnliches vermieden werden. Eine weitere Anforderung an Hydrozyklonanlagen dieser Art ist ihre Einfachheit, um sie kostengünstig herstellen zu können. Auch sollen die Hydrozyklone zu Wartungszwecken gut zugänglich und leicht zu tauschen sein. Die Erfüllung aller dieser Forderungen ist bei den bisher vorhandenen Anlagen nicht befriedigend gelöst.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Hydrozyklonanlage zu schaffen, bei der mit einfachen Mitteln eine gleichmäßige Verteilung der zu behandelnden Flüssigkeit auf die Hydrozyklone erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen gelöst.

Die erfindungsgemäß gestaltete Verteilvorrichtung enthält z.B. ein relativ großes zylindrisches Rohr oder ein ovales Strömungsteil. Dieses wird durch die beschriebene Trennwand in einen Zulauf- und in einen Gutstoffraum oder in anderen Fällen in einen Zulauf- und in einen Rejektraum geteilt. Aus dem Zulaufraum wird die anströmende Flüssigkeit, z.B. eine Faserstoffsuspension, gleichmäßig auf die angeschlossenen Hydrozyklone verteilt. Mit dieser einfachen Maßnahme ist die mengengleiche Versorgung der einzelnen Hydrozyklone möglich. Das gilt besonders, wenn gleiche Hydrozyklone gleichmäßig am Umfang des Strömungsteiles angeordnet sind. Das Zurückströmen in den stromabwärts der Trennwand gelegenen Raum der Verteilvorrichtung erfolgt mit Vorteil durch den Leichtstoffanschluss des Hydrozyklons. Dieser liegt in den meisten Fällen nahe dem Zulaufanschluss.

In speziellen vorteilhaften Ausgestaltungen können die Anschlüsse zwischen dem Strömungsteil und den Hydrozyklonen als abgedichtete Steckverbindungen ausgeführt sein. Das läßt eine leichte Montage bzw. ein leichtes Auswechseln von Hydrozyklonen zu. Außerdem ist diese Art der Verbindung kostengünstig. Der Aufbau der Anlage ist einfach und übersichtlich. Es ist auch leicht möglich, den Hauptstrom der Flüssigkeiten in seiner Richtung beizubehalten; d.h. dass Zulaufstrom und Gutstoff- bzw. Rejektstrom die gleiche Richtung haben.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden beschrieben an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen

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Hydrozyklonanlage in Seitenansicht;
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Hydrozyklonanlage in Aufsicht von oben.

Die in der Fig. 1 gezeigte Hydrozyklonanlage erhält die zu reinigende Suspension durch eine große Zulaufleitung, welche in die Verteilvorrichtung 5 von unten einmündet. Diese besteht im wesentlichen aus einer zylindrischen Seitenwand 7 und ist durch eine Trennwand 9 quer zur Strömungsrichtung geteilt. Stromaufwärts zu dieser Trennwand 9, d.h. also zulaufseitig, befindet sich eine Anzahl von Öffnungen 11 zur Aufnahme der Zulaufanschlüsse 2 der seitlich zur Verteilvorrichtung 5 angeordneten Hydrozyklone 1. In dieser Figur ist lediglich einer der Hydrozyklone 1 gezeichnet. In der Regel sind die Hydrozyklone 1, die bei einer solchen Anlage verwendet werden, untereinander gleich. Der Hydrozyklon 1 enthält eine Mittelachse 10, welche parallel zur zylindrischen Seitenwand 7 und damit zur Strömungsrichtung 6 angeordnet ist. Der Hydrozyklon 1 ist so aufgebaut, dass die Leichtteil-Fraktion als Gutstoff über den Gutstoffanschluss 3 abgeführt wird. Die dazu dienenden Öffnungen 12 in der zylindrischen Seitenwand 7 befinden sich stromabwärts der Trennwand 9. An dieser Stelle ist die Seitenwand 7 geschnitten gezeichnet. Man erkennt auch, dass die öffnungen 11 und 12 jeweils auf demselben Umfang 13 bzw. 14 angeordnet sind. Dort wo der Hydrozyklon in die Öffnungen 11,12 mündet, sind elastische Dichtelemente 15 eingesetzt. Zu seiner mechanischen Befestigung dient ein nur angedeuteter Halter 17. Diese Form erspart z.B. verschraubte Flansche und ermöglicht es außerdem, die nicht ganz auszuschließenden Toleranzen bei der Herstellung der Hydrozyklone bzw. Hydrozyklonanlage auszugleichen. Die Rejekt-Fraktion, also die Schwerteile, werden durch den Rejektanschluss 4 in eine Rejektleitung 16 abgeleitet.

Der in Fig. 1 gezeigte Aufbau der Hydrozyklonanlage ist besonders einfach. Es sind aber ohne weiteres Abweichungen von dieser Anordnung vorstellbar. So kann z.B. die Verteilvorrichtung auch oval sein oder einen polygonförmigen Grundriss haben. Es ist auch denkbar, die Trennwand 9 schräg anzuordnen, so dass sie einen Winkel &agr; zur Strömungsrichtung 6 bildet, der von 90° abweicht. In diesem Falle liegen die Öffnungen 11 bzw. 12 mit Vorteil auf gedachten Ebenen, die parallel zur Trennwand 9 sind.

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Die Figur 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Hydrozyklonanlage in Ansicht von oben. Das Prinzip der vorgelegten Erfindung ermöglicht eine sehr einfache gleichmäßge Verteilung der Flüssigkeiten dadurch, dass die Hydrozyklone 1 strahlenförmig mit gleichem Abstand um die hier zylindrische Seitenwand der Verteilvorrichtung herum angeordnet sind. Die hier nicht sichtbare Trennwand liegt waagerecht zwischen den Zulaufanschlüssen 2 und den Gutstoffanschlüssen 3.

Hydrozyklone können auch so eingesetzt werden, daß die Schwerfraktion als Gutstoff und die Leichtfraktion als Rejekt verwendet wird. Mit einer solchen Anwendung werden z.B. spezifisch leichte Störstoffe aus einer Papierfasersuspension abgeschieden. Auch hierzu kann eine erfindungsgemäße Anlage verwendet werden, indem der Gutstoffanschluss (3) der Fig. 1 oder 2 als Rejektanschluss dient. Der Gutstoff fällt dann am Auslass für die Schwerfraktion an. Solche Schaltungen sind an sich bekannt und daher hier nicht speziell dargestellt.

Claims

1. Hydrozyklonanlage mit mehreren Hydrozyklonen (1), die je mindestens einen Zulaufanschluss (2), einen Gutstoffanschluss (3) und einen Rejektanschluss (4) aufweisen sowie mit mindestens einer Verteilvorrichtung (5) für die Zu- und Abführung von Flüssigkeiten in die Hydrozyklone (1) bzw. aus den Hydrozyklonen, dadurch gekennzeichnet,

1. dass die Verteilvorrichtung (5) ein Strömungsteil enthält, welches eine in sich geschlossene, vorzugsweise zylindrische Seitenwand (7) hat mit Öffnungen (11) für die Zulaufanschlüsse (2) und Öffnungen (12) für die Gutstoffanschlüsse (3) oder für die Rejektanschlüsse (4) der Hydrozyklone (1),

2. dass die Verteilvorrichtung (5) eine Trennwand (9) aufweist, welche den Strömungsquerschnitt der Verteilvorrichtung (5) verschließt,

3. dass die Zulaufanschlüsse (2) der Hydrozyklone (1) stromaufwärts und die Gutstoffanschlüsse (3) oder die Rejektanschlüsse (4) stromabwärts der Trennwand (9) in die Verteilvorrichtung (5) münden.

2. Hydrozyklonanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachsen (10) der Hydrozyklone (1) parallel zur Strömungsrichtung (6) im Strömungsteil der Verteilvorrichtung (5) liegen.

3. Hydrozyklonanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsrichtung (6) senkrecht steht.

4. Hydrozyklonanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (11) für die Zulaufanschlüsse (2) auf demselben Umfang (13) der Verteilvorrichtung (5) angeordnet sind.

5. Hydrozyklonanlage nach Anspruch 12, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (12) für die Gutstoffanschlüsse (3) oder die Rejektanschlüsse (4) auf demselben Umfang (14) der Verteilvorrichtung (5) angeordnet sind.

6. Hydrozyklonanlage nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (11) für die Zulaufanschlüsse (2) gleichmäßig über den Umfang der Verteilvorrichtung (5) verteilt sind.

7. Hydrozyklonanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (12) für die Gutstoffanschlüsse (3) oder die Rejektanschlüsse (4) gleichmäßig über den Umfang der Verteilvorrichtung (5) verteilt sind.

8. Hydrozyklonanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (9) zur Strömungsrichtung (6) einen Winkel (α) zwischen 60° und 90° hat.

9. Hydrozyklonanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) 90° beträgt.

10. Hydrozyklonanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse für die Leichtfraktion der Hydrozyklone (1) in die stromabwärts der Trennwand (9) liegenden Öffnungen (12) münden.

11. Hydrozyklonanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Öffnungen (11, 12) elastische ringförmige Dichtelemente (15) so eingesteckt sind, dass ihr eines axiale Ende in die Öffnung (11, 12) hineinreicht und ihr anderes axiales Ende zur Aufnahme des Zulaufanschlusses (2) bzw. Gutstoffanschlusses (3) bzw. Rejektanschluss (4) dient.

12. Hydrozyklonanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rejektanschlüsse (4) der Hydrozyklone (1) in eine ringförmig um die Verteilvorrichtung (5) herum angeordnete Rejektleitung (16) einmünden.

13. Hydrozyklonanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (7) einen Grundriss hat, der einem gleichmäßigen Polygon entspricht.