Вихревой очиститель

 

ЫО С« т

Ю ст

ИЗО6РЕТЕН ИЯ (ii) 4504!8

Сова Советских

Социалистических

Реслублик

К ПАТЕНТУ (51) М. Кл. D 21(j 5 18 (22) Заявлено 17.05,72 (21) 1785974/29-33 (32) Приоритет 21.05.71 (31) 6600 (33) Швеция

Опубликовано 15.11.74. Бюллетень ¹ 42

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений н открытий (53) УДК 676.1.022,84 (088.8) Дата опубликования описания 03.04.75 (72) Автор изобретения и (71) заявитель

Иностранец

Карл Арвид Скардал (Швеция) (54) ВИХРЕВОИ ОЧИСТИТЕЛЬ (61) Зависимый от патента

Изобретение относится к вихревым очистителям волокнистой суспензии и предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности.

Известен вихревой очиститель для удаления примесей из волокнистой суспензии относительно высокой концентрации, включающий вихревую камеру, коническую центробежную крыльчатку с лопастями, впускной и выпускной патрубки и привод.

Целью изобретения является улучшение качества очистки. Достигается это тем, что вихревая камера выполнена в форме тороида с центральным отверстием для подачи волокнистой суспензии в кольцевую входную щель, 15 проходящую вдоль окружности тороидальной камеры, снабженной внутренней промежуточной перегородкой с центральным отверстием меньшего диаметра, чем диаметр поперечного сечения вихревой камеры, и связанным с вы- 20 пускной трубой для очищенной суспензии и трубой для отвода загрязнений, смонтированной в корпусе камеры перед внутренней промежуточной перегородкой. Вихревая камера может быть снабжена дополнительной внут- 25 ренней промежуточной перегородкой, образующей с первой замкнутую емкость, сообщающуюся с вихревой камерой через центральное отверстие, и снабженную выпускной трубой для очищенной суспензии; причем возможно 30 выполнение дополнительной внутренней промежуточной перегородки с наклоном относительно первой указанной перегородки. Вихревая камера может быть снабжена третьей дополнительной внутренней промежуточной перегородкой, образующей со второй перегородкой дополнительную замкнутую емкость, снабженную входной трубой для подачи волокнистой суспензии на дополнительную очистку, и сообщающуюся с вихревой тороидальной камерой выходной трубой меньшего диаметра, выступающей в осевом направлении; при этом выходная труба дополнительной замкнутой емкости может проходить через третью дополнительную перегородку в камеру в направлении, противоположном второй промежуточной перегородке. Кроме того, в отверстие первой внутренней промежуточной перегородки может быть вмонтирована в сторону вихревой камеры короткая труба, отводящая очищенную суспензию; края центробежной крыльчатки могут быть расположены у кольцевой входной щели. Центральное отверстие вихревой камеры может быть соединено с подающей волокнистую суспензию на очистку трубой, проходящей соосно оси симметрии тороидальной вихревой камеры, обод открытого торца которой образует радиальный внутренний край кольцевой входной щели, а центробежная крыльчатка смонтирована напротив

450418

15

25 открыто о конца глодающей трубы, Возможно выполнение очистителя с первой внутренней промежуточной перегородкой под углом к оси симметрии вихревой камеры, с вертикально расположенной ось.о симметрии вихревой камеры и с выпускным отверстием для очищенной суспензии, с:мсптпрованным в нижней части стенки вихревой камеры. При этом выпускное отверстие для очищенной суспензии может быть соединено с торцом вертикальной трубы, противоположный торец которой снабжен Т-образным соединением с горизонтальнои трубой с поршнем, совершающим возвратно-поступательное движение. Горизонтальная труба может иметь закрывающее приспособление, а Т-образное соединение — приспособление для подачи воды в вертикальную труоу для отвода очищенной волокнистой суспснзии.

На фиг. 1 показан описываемый вихревой очиститель. вид сбоку; на фиг. 2 — разрез по

Л вЂ” А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез по  — В на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез по à — Г на фиг. 3; на фиг. 6 — вихревой очиститель в другом варианте выполнения; на фиг. 7 схематически показано устройство для выброса отходной фракции; па фиг. 8 схе»атически показан вихревой очиститель в ином варианте выполнения.

Описываемый вихревой очиститель (c». фиг. 1 — 5) содержит тороидальную вихревую камеру 1 (в данном примере она образована соединенными половинами Д и Ека,меры,,Тороидальные стенки камеры 1 имеют кольцевую входную щель йли отверстие а, которое проходит вдоль окружности камеры и через которое в нее подается волокнистая суспензия, предназначенная для очистки (так называемый, впрыск) . Впрыск подается через входную трубу 2, которая проходит соосно через внутреннее центральное отверстие тороидальной камеры 1, чтобы обод 3 своим открытым концом образовывал радиальный внутренний край кольцевого входного отверстия а в камере. Вихревой очиститель установлен с входной трубой 2 на верхней части трубчатой колонны 4, которая образует опорную конструкцию для вихревого очистителя. Верхняя ее часть образует прямое расширение входной трубы 2, к которому впрыск подается через трубчатое соединение 5. Верхняя половина Д камеры имеет коническую крышку 6, которая объединена с ней. Вал 7 смонтирован в конической крышке 6 соосно с тороидальной камерой 1. Верхний торец этого вала присоединен к приводному двигателю (на чертежах не показан), который может устанавливаться на фланце 8 на верхней половине Д камеры.

Нижний торец вала 7, который выступает внутрь крышки 6, имеет центробежную лопастную крыльчатку 9, включающую втулку

10, конический диск 11, расположенный близ крышки 6, и радиальные лопасти 12 (на фиг. 3 круглый обод крыльчатки 9 и некоторые из лопастей 12 обозначены пунктирными линия30

65 ми, а направление вращения крыльчатки стрелкой Ж).

Под действием вращающейся крыльчатки 9 впрыск через входную трубу 2 и кольцевое входное отверстие а подается в тороидальную вихревую камеру 1 -„a;-;,, чтооы в пределах этой камеры он образовывал спиральный вихревой поток относительно оси О. Впрыск от входной трубы 2 подается в тороидальную камеру 1 вдоль всей длины кольцевого входного отверстия а; при этом вращающаяся лопастная крыльчатка 9 не только впрыскивает суспензию в тороидальную вихревую камеру 1, но и обеспечивает вихревой поток суспензии, которая уже находится в камере, необходимой энергиеи.

Очевидно, что в описываемом вихревом очистителе можно получить вихревую камеру значительной длины, в которой среднее время присутствия впрыснутой суспензии становится относительно большим, а по всей ее длине можно обеспечить принудительный спиральный вихревой поток впрыснутой суспензии. В этом вихревом потоке более тяжелые примеси под действием центробежных сил концентрируются ближе к стенке камеры 1, а часть суспензии, содержащая только полезные волокна— у центра потока.

Тороидальная вихревая камера 1 снабжена внутренней промежуточной перегородкой 13 с центральным отверстием б, диаметр которого меньше диаметра поперечного сечения вихревой камеры 1. Через это отверстие проходит центральная часть вихревого потока, которая содержит только полезные волокна. Примеси (отбросы) задерживаются перегородкой 13 и выбрасываются из камеры 1 через отверстие в стенке ее нижней половины Е по трубопроводу 14. Осадочная фракция, проходящая через отверстие б в перегородке 13, попадает в емкость 15, которая отделена от оставшейся части камеры 1 и располагается между перегородками 13 и 16. Перегородка 16 наклонена и соединяется с перегородкой 13 верхним краем. Из емкости 15 осадочная фракция выходит через отверстие г в стенке нижней половины E вихревой камеры. Трубопровод 17, служащий входом для осадка, соединен с выпускным отверстием г.

Возможно выполнение очистителя, в котором трубопровод 17 может проходить в вихревую камеру 1 и соединяется непосредственно с отверстием б в перегородке 13.

Как показано на фиг. 4 и 5 желательно отверстие б в перегородке 13 соединять с короткой трубкой 18, которая от перегородки 13 отводится в направлении, противоположном направлению вращения крыльчатки 9 и которая выполняет функцию, так называемого, вихревого искателя. Наличие вихревого искателя 18 исключает проход примесей вместе с осадочной фракцией через отверстие б.

Как видно из фиг. 3, перегородку 13 с отверстием б желательно располагать под некоторым углом к радиальному направлению оси

450418 симметрии камеры 1, следовательно„к радиальным лопастют 12 «рыльчатки 9, чтобы эти лопасти образовывали угол с перегородкой 13, когда они проходят над ней. Преимущество перегородки 13 в этом выполнении заключае ся в том. что повторно попавшие примеси, которые по различным причинам не оказались выброшенными через отверстие в, поступают в поток вращения относительно вихревого искателя !8 перед перегородкой 13 с помощью лопастей 12 вращающейся крыльчатки 9 для их своевременного выброса.

Как видно из фиг. 5, лопасти 12 крыльчатки 9 желательно наклонять относительно диска 11 крыльчатки.

На фиг, 7 показана нижняя часть выпускной трубы 14, которал соединена с выходным отверстием в для выброса отходов. Выпускная труба соединена через прозрачную секцию 19 (так называемое, контрольное стекло) Т-образным соединением 20 с горизонтальной трубой 21. Поршень 22 трубы 21 может возвратно-поступательно перемещаться относительно Т-образного соединения с помощью пневматического цилиндра 23 или любого другого соответствующего устройства. Величина его хода L незначительно превышает диаметр вертикальной ветви Т-образного соединения

20. Противоположный конец трубы 21 закрыт с помощью нагру>кенной заслонки 24, которая не пропускает воду под давлением в выпускной трубопровод 14.

В тех случаях, когда требуется очищать бумажную суспензию в две стадии, один выброс из первого (описываемого) вихревого очистителя содержит не только примеси, но и значительное количество полезных волокон, и подается (возможцо, после разбавления дополнительным количеством воды) во второй впхрево"; очиститель, который может быть обычного типа. Выходящая из второго вихревого очистителя осажденная фракция содер>кит еще некоторое количество примесец. поэтому она возвращается для повторного прохождения в первый вихревой очиститель.

Таким образом, осажденная фракция из второго вихревого очистителя подается в виде впрыска в первый вихревой очиститель. Обычно это впрыскивание можно осуществлять с помощью смешивания осажденной фракции на второй очистной стадии с первоначальной волокнистой суспензией, перед тем как QHB подается в первый вихревой очиститель, т. е. в первую очистную стадию. Однако вихревой очиститель может также иметь отдельный вход для приема фракции (см. фиг 6), подаваемой от второй очистной стадии.

Модифицированный вихревой очиститель. показанный на фиг. 6, отличается от вихревого очистителя, показанного на фиг. 1 — 5. тем, что тороидальная Вихревая камера 1 цм ет дополнительную перегородку 25, которая располагается по отношению к перегородке 16 со стороны, противоположной размещению перегородки 13 и которая соединена с перего

1О

65 родками 16 и 1 у верхнего края так, что между перегородками 25 и !6 образуется емкость

26. В этой емкости нижняя половина Е вихреHoli I<3>fepbl HvieeT отверстие д, которое соединено с вводной трубой 27 для приема фракции. вьтпускае той из второй очистной стадии.

Перегородка 25 имеет отверстие е, расположение которого соответстьуеT центру вихревой камеры 1; его диаметр зпа штельно меньше, чем диаметр поперечного сечения камеры 1; к отверстию е прпсоедпнет а трубка 28, выступающая в сторону вихревой камеры 1.

Осажденная фракция, вь шетцттал из второй очистной стадии, по;т",ется через трубу 27, отверстие д, емкость 26, отверстие е и трубу 28 в центр вихревого потока, который образуется в вихревой ка> ере 1 впр..тспутой суспензией, введснноц крыльчаткой 9 от входной трубы 2 через входное отверстие а.

Вихревой очистител-, показанттый на фиг. 8, устанавливается непосредственно в нижней части устройcTHH 29 для обработки бумажной массы, из которого суспензия подается в Тороидальпую вихревую «a>lepi с пютотцьто вращающейся крыльчатки 30. Крыльчатка имеет радиальные лопасти 31 в верхнейт части, которые служат в качестве перс тетттттвателей в устройстве 29, а так>т е податот с чспензттто в вихревую камер . 1. Лопасти 32 в нижней части крыльчаткп 30, располо>кенные в вихревой камере 1, обеспечивают поддержание спирального вихревого потока в пределах вихревой камеры.

Под действием вращатошеттся т.рт.тлт; татт тт впрыск, поданный через входн тто трубу 2, поступает в вттхтревуто ка терм через ее кольцевое входное отверстие а. так чтобы в пределах камеры он образовыва". спиральный вихревой поток относительно ее оец О. 11ентралтная часть вихревого потока впрыснутой с спензии, которая со;тержпт толт.ко полезны. вполокна, ппоходит через ответ>сттте б в перего родке 13. Примеси выбгасьтваются пз вихр вой камеры через отверстие 8 в стенке нттжней половины Е вихревой камеры перед Iiepel.ородкой 13. Фракция, проходлтттая через отверстие б, попадает и смк сть !6 . из цсе через отверстие: в трубопровод 17.

Предмет изобретения

1. Вихревой очиститель для удаления примесей из волокнистой суспензии относительно высокой концентрации, вклточаюшттй вихревую камеру, коническую центробе>кную крыльчатку с лопастями. впускной и выпускной патрубки и привод, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества очистки. вихревая камера выполнена в форме торопда с центраziilllii отверсIHei длл подачтт чолот;ттт.стой смспензтттт в ко lhIleвмто тзходттмто !т.е".!., ппоходящуто вдоль окру>кности ToðoHäàël Iloli камеры, снабженной внут, иней промежуточной перегородкой с центральным отверстием мень450418 шего диаметра, чем диаметр поперечного сечения вихревой камеры, сообщающимся с выпускной трубой для очищенной суспензии и трубой для отвода загрязнений, смонтированной в корпусе камеры перед внутренней промежуточной перегородкой.

2. Вихревой очиститель по п. 1, о т л и ч а ющи йс я тем, что его вихревая камера снабжена дополнительной внутренней промежуточной перегородкой, образующей с первой замкнутую емкость, сообщающуюся с вихревой камерой через центральное отверстие, и снабженную выпускной трубой для очищенной суспензии.

3. Вихревой очиститель по п. 2, о т л и ч а юшийся тем, что дополнительная внутренняя промежуточная перегородка наклонена относительно первой указанной перегородки.

4. Вихревой очиститель по п. 2 и 3, о т л ич а ю шийся тем, что его вихревая камера снабжена третьей дополнительной внутренней промежуточной перегородкой, образующей со второй перегородкой дополнительную замкнутую емкость, снабженную входной трубой для подачи волокнистой суспензии на дополнительную очистку и сообщающуюся с вихревой тороидальной камерой выходной трубой меньшего диаметра, выступающей в осевом направлении.

5. Вихревой очиститель по п. 4, о тл и ч аю шийся тем, что выходная труба дополнительной замкнутой емкости проходит через третью дополнительную перегородку в камеру в направлении, противоположном второй промежуточной перегородке.

6. Вихревой очиститель по пп. 1 — 5, о тл ич а ю шийся тем, что в отверстие первой внутренней промежуточной перегородки вмонтирована в сторону вихревой камеры короткая труба, отводящая очищенную суспензию.

7. Вихревой очиститель по пп. 1 — 6, о т л ич а ю шийся тем, что края центробежной крыльчатки расположены у кольцевой входной щели, 8. Вихревой очиститель по пп. 1 — 7, о т л ич а ю шийся тем, что центральное отверстие вихревой камеры соединено с подающей волокнистую суспензию на очистку трубой, проходящей соосно оси симметрии тороидальной вихревой камеры, обод открытого торца которой образует радиальный внутренний край кольцевой входной щели, а центробежная крыльчатка смонтирована напротив открытого конца подающей трубы.

9. Вихревой очиститель по пп. 1 — 8, отл ич а ю шийся тем, что первая внутренняя промежуточная перегородка смонтирована под углом к оси симметрии вихревой камеры.

10. Вихревой очиститель по пп. 1 — 9, о тл и ч а ю шийся тем, что ось симметрии вихревой камеры расположена вертикально, а выпускное отверстие для очищенной суспензии расположено в нижней части стенки вихревой камеры.

11. Вихревой очиститель по пп. 1 — 10, о тл и ч а ю шийся тем, что выпускное отверстие для очищенной суспензии соединено с торцом вертикальной трубы, противоположный торец которой снабжен Т-образным соеЗ0 динением с горизонтальной трубой, снабженной поршнем, совершающим возвратно-поступательное движение.

12. Вихревой очиститель по и. 11, о т л ич а ю шийся тем, что горизонтальная труба

35 имеет закрывающее приспособление.

13. Вихревой очиститель по пп. 11 и 12, отл и ч а ю шийся тем, что Т-образное соединение снабжено приспособлением для подачи воды в вертикальную трубу отвода очищен40 ной волокнистой суспензии.

1 б г.

450418

Составитель Н. цветкова

Техред М. Семенов Корректор И. Позняковская

Редактор П. Тюрина

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 779/14 Изд. № 112S Тираж 456 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5