Вихревой очиститель Советский патент 1974 года по МПК D21D5/18 

1

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, проходящую вдоль окружности тороидальной камеры, снабженной внутренней промежуточной перегородкой с центральным отверстием меньшего диаметра, чем диаметр поперечного сечения вихревой камеры, и связанным с выпускной трубой для очищенной суспензии и трубой для отвода загрязнений, смонтированной в корпусе камеры перед внутренней промежуточной перегородкой. Вихревая камера может быть снабжена дополнительной внутренней промежуточной перегородкой, образующей с первой замкнутую емкость, сообщающуюся с вихревой камерой через центральное отверстие, и снабженную выпускной трубой цля очищенной суспензии; причем возможно

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

3

открытого .KGHi;,a подающей трубы. Возможно выполнение очистителя с первой внутренней промежуточной перегородкой нод углом к оси симметрии вихревой камеры, с вертикально расположенной осью симметрии вихревой камеры и с выпускным отверстием для очищенной суспензии, смонтированным в нижней части стенкн вихревой камеры. При этом вынускное отверстне для очниденной суспензии может быть соединено с торпом вертикальной трубы, противоположный торец которой снабжен Т-образным соединением с горизонтальной трубой с поршнем, совершаюн1,им возвратно-поступательное движение. Горизонтальная труба может иметь закрывающее приспособление, а Т-образное соединение - приспособление для подачи воды в вертикальную трубу для отвода очищенной волокнистой суспензии. На фиг. 1 показан описываемый вихревой очиститель, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез по А-А па фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; иа фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез по Г-Г на фиг. 3; на фнг. 6 - вихревой очиститель в другом варианте выполнения; на фиг. 7 схематически показано устройство для выброса отходной фракции; на фиг. 8 схематически ноказан вихревой очиститель в ином варианте выполнения.

Описываемый вихревой очиститель (см. фиг. 1-5) содержит тороидальную вихревую камеру 1 (в данном примере она образована соединенными половинами Д и камеры. Тороидальные стенки камеры 1 имеют кольцевую входную щель или отверстие а, которое проходит вдоль окружности камеры и через которое в нее подается волокнистая суспензия, предназначенная для очистки (так называемый, внрыск). Впрыск подается через входную трубу 2, которая проходит соосно через внутреннее центральное отверстие тороидальной камеры I, 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 ноловина 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, расноложенный близ крышки 6, и радиальные лопасти 12 (на фиг. 3 круглый обод крыльчатки 9 и некоторые из лопастей 12 обозначены пунктирными линиями, а направление вращения крыльчатки - стрелкой Ж).

Под действием вращающейся крыльчатки 9 впрыск через входную трубу 2 и кольцевое 5 входное отверстие а подается в тороидальную вихревую камеру 1 так, чтобы в пределах этой камеры он образовывал сниральный вихревой поток относительно оси О. Впрыск от входной трубы 2 подается в тороидальную камеру 1 10 вдоль всей длины кольцевого входного отверстия а; нри этом вращающаяся лопастная крыльчатка 9 не только впрыскивает суспензию в тороидальную вихревую камеру 1, но и обеспечивает вихревой поток суспензии, кото15 рая уже находится в камере, необходимой энергией.

Очевидно, что в онисываемом вихревом очистителе можно получить вихревую камеру зпачительной длины, в которой среднее время 20 присутствия впрыснутой суспензии становится относительно большим, а по всей ее длине обеснечить принудительный спиральный вихревой поток впрыснутой суспензии. В этом вихревом потоке более тяжелые примеси нод 5 де11ствием центробежных сил концентрируются ближе к стенке камеры 1, а часть суснензии, содержащая только полезные волокна -у центра потока.

Тороидальная вихревая камера 1 снабжена 0 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 5 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 Е вихревой камеры. Трубонровод 17, служащий входом для осадка, соединен с выпускным отверстием г.

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

Как показано на фиг. 4 и 5 желательно от5 верстие б в перегородке 13 соединять с короткой трубкой 18, которая от перегородки 13 отводится в нанравленнн, противоположном направлению вращения крыльчатки 9 и которая выполняет функцию, так называемого, 0 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 симметрии камеры 1, следовательно, к радиальным лопастям 12 крыльчатки 9, чтобы эти лопасти образовывали угол с перегородкой 13, когда они проходят над ней. Преимущество перегородки 13 в этом выполнении заключается в том, что повторно попавшие примеси, которые по различным причинам не оказались выброшенными через отверстие в, поступают в поток врашения относительно вихревого искателя 18 перед перегородкой 13 с помош,ью лопастей 12 врашающейся крыльчатки-9 для их своевремсниого 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, которая 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 перемеш,аться относительно Т-образного соединения с помош.ью пневматического нилиндра 23 или любого другого соответствующего устройства. Величина его хода L незначительно превышает диа:.1етр вертикальной ветви Т-образного соединения 20, Противоположный конец трубы 21 закрыт с помощью нагруженной 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 (возможно, после разбавления донолнительным количеством воды) во второй вихревой очиститель, который может быть обычного типа. Выходящая из второго вихревого очистителя осажденная фракция содержит еще некоторое количество примесей, 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 смещивания осажденной фракции на второй очистной стадии с первоначальной волокнистой суспензией, перед тем как она подается в первый вихревой очиститель, т, е, в первую очистную стадию. Однако вихревой очиститель может также иметь оТлТ.ельныГ 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 имеет донолнительную перегородку 25, котора. располагается по отношению к перегородке 1й со стороны, противоположной размещению перегородки 13 и которая соединена с перего родками 16 и lay верхнего края так, что лтежду перегородками 25 и 16 образуется емкость 26, В этой емкострт нижняя половина Е вихревой камеры имеет отверстие д, которое соединено с вводной трубой 27 для приема фракции, выпycкae тoй из второй очистной стадии. Перегородка 25 имеет отверстие в, расположение которого соответствует центру вихревой камеры 1; его диаметр значительно меньше, чем диаметр поперечного сечения камеры 1; к отверстию е присоединена трубка 28, выступающая в сторону вихревой камеры 1, Осажденная фракция, вышедшая из второй очистной стадии, подается через трубу 27, отверстие д, емкость 26, отверстие е и трубу 28 в центр вихревого потока, который образуется в вихревой камере 1 впрыспутой суспензией, введенной крыльчаткой 9 от входной трубы 2 через входное отверстие п. Вихревой очиститель, показанный на фиг, 8, устанавливается непосредственно в нижней части устройства 29 для обработки бумажной массы, из которого суспензия подается в тороидальную вихревую камеру 1 с помощью вращающейся крыльчатки 30, Крыльчатка имеет радиальные лопасти 31 в верхней части, которые служат в качестве перемегпивателей в устройстве 29, а также подают суспензию в вихревую камеру 1, Лопасти 32 в нижней части крыльчатки 30, расположенные в вихревой камере 1, обеспечивают поддержание спирального вихревого потока в пределах вихревой камеры. Под действиел вращающейся крыльчатки впрыск, поданный через ВХОДНУЮ трубу 2, поступает в вихревую калтер 1 через ее кольцевое входное отверстие а, так чтобы в пределах камеры он образовывал спиральный вихревой поток относительно ее ост; О, Централь ная часть вихревого потока впрыснутой сугпензии, которая содержит только полезны волокна, проходит через отверстие б в перего родке 13, Примеси выбрасываются из вихррвой камеры через отверстие в в стенке нижней половины Е вихревой кадгеры перед перегородкой 13, Фракция, проходящая через отверстие б, nona,:iaoT в сд;кость 15 и из псе через отверстие г в трубопровод 17, Предмет изобретения 1. 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, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества очистки, внхревая камера выполнена в форме тороида с центальным отверстием для подачп волокнистой суспензии в кольцевую ВХОДНУЮ щель, проходящую вдоль окружности тороидальной камеы, снабженной промежуточной ерегородкой с центральным отверстием меньшего 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 ющ и и с 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 ющ и и с я тем, что дополнительная внутренняя промежуточная перегородка наклонена относительно первой указанной перегородки.

4.Вихревой очиститель по п. 2 и 3, о т л ичающийся 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 меньщего диаметра, выступающей в осевом направлении.

5.Вихревой очиститель по п. 4, отл и ч ающийся 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, отличающийся 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, отличающийся тем, что края центробежной крыльчатки расположены у кольцевой входной щели.

8.Вихревой очиститель по пп. 1-7, отличающийся 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, отличающийся тем, что первая внутренняя промежуточная перегородка смонтирована под углом к оси симметрии вихревой камеры.

10.Вихревой очиститель по пп. 1-9, отличающийся 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, отличающийся тем, что выпускное отверстие для очищенной суспензии соединено с торцом вертикальной трубы, противоположный торец которой снабжен Т-образным соединением с горизонтальной трубой, снабженной поршнем, совершающим возвратно-поступательное движение.

12.Вихревой очиститель по п. 11, отличающийся тем, что горизонтальная труба имеет закрывающее приспособление.

13.Вихревой очиститель по пп. 11 и 12, отличающийся тем, что Т-образное соединение снабжено приспособлением для подачи воды в вертикальную трубу отвода очищенной волокнистой суспензии.

.

и

гтщО В

fvzl

иг.2

11

игЗ

п

%

П 8

fpiiZ

г-г

ж 11

Д Ш/А%т%% Ш ;%|

г,г.5

/ иг.6

/

21

--29

иг 7