水力旋流器设备的制作方法

水力旋流器设备
1.本发明涉及一种用于清洁纤维悬浮液的设备，所述设备具有多个并排成一列布置的水力旋流器，所述水力旋流器各具有至少一个输入接头，至少一个合格料接头和至少一个废料接头，所述设备具有至少一个供应集合管和/或至少一个合格料集合管和/或至少一个废料集合管，供应集合管与多个输入接头连接以输入纤维悬浮液，合格料集合管与多个合格料接头连接以排出合格料，废料集合管与多个废料接头连接以排出废料，其中，集合管设计为长条形并且相应的接头在其纵向侧上通入相应的集合管。
2.水力旋流器非常适用于通过离心力将纤维悬浮液中的较重成分和较轻成分集中并通过排出口或分离器排出。
3.通常它们用于去除小的金属成分、玻璃碎片和沙子或聚苯乙烯和其他轻的塑料成分。
4.水力旋流器设备通常还用于至少也去除液体中含有的大部分气体，例如空气。为此，合格料在离开水力旋流器后被置于负压之下，以便气体能够逸出并被单独导出。
5.这些过程本身是已知的，还已知的事实是只有在水力旋流器不超过确定的尺寸时才保证好的效果。
6.在设计用于较大处理量的水力旋流器设备中，因此需要多个、通常甚至是大量的水力旋流器。它们然后并行地被待清洁的液体流过，这意味着液体流必须被分成大量较小的子流。
7.在此，纤维悬浮液的输入从供应集合管开始，而来自水力旋流器的合格料流和废料流汇集在合格料集合管和废料集合管中。这些管状的集合管通常在一侧封闭，这通常导致死区并且以此导致在集合管的封闭的端部区域中的沉积。
8.因此，本发明要解决的技术问题是抑制在集合管中的沉积。
9.根据本发明，上述技术问题以此解决，即在至少一个集合管的在最后的水力旋流器之后的端部处，流体或悬浮液至少通过冲洗接头被导引入或导引出集合管。
10.输入或者排出的介质造成额外的流动。
11.由此以简单的方式抑制了死区的形成并且以此抑制面临的杂质沉积。
12.为此，冲洗接头有利地布置在集合管的沿主流方向或者与主流方向相反的端部处。
13.若本发明在水力旋流器的供应中实施，则意味着存在供应集合管并且纤维悬浮液通过布置在供应集合管的沿供应集合管主流方向的端部处的冲洗接头排出。一方面为了能对此进行控制，并且另一方面将损耗保持得尽可能小，有利的是，纤维悬浮液从供应集合管的冲洗接头优选通过可控制的阀门和泵再次导引回这个或其他的供应集合管中。
14.但是本发明也可以用于合格料排出的情况，即存在合格料集合管并且流体或者悬浮液通过布置在合格料集合管的与合格料集合管的主流方向相反的端部处的冲洗接头输入。
15.替选地或者补充地，为了影响冲洗的强度和/或在时间上的延伸，也有利的是，合格料从布置在合格料集合管的与合格料集合管的主流方向相反的端部处的冲洗接头优选
通过可控制的阀门和泵导引到供应集合管中。
16.由于必须考虑在排出废料时沉积和由此导致的堵塞的风险增大，因此流体或者悬浮液应应当通过布置在废料集合管的与废料集合管的主流方向相反的端部处的冲洗接头输入。
17.为了提高该设备的效率，有利的是，供应集合管的冲洗接头与额外的水力旋流器的输入接头连接。这又允许所述额外的水力旋流器的合格料接头与合格料集合管连接和/或所述额外的水力旋流器的废料接头与废料集合管连接。该额外的水力旋流器保证在集合管的风险区域中额外的流动并且同时提高设备的处理量。
18.为了实现简单的设计，至少一个、优选所有的集合管设计成柱形的管，其在最后的水力旋流器之后的端部是封闭的并且在该处具有冲洗接头。
19.为了优化的流动设计，水力旋流器的至少一些、优选所有的接头具有延伸到相应的集合管内的接管，所述接管优选在集合管内从相应的接头以其主要的方向分量向下倾斜或弯曲地终结。
20.在此有利的是，接管的开口垂直面向下，或略微倾斜于相应集合管的主流方向或与相应集合管的主流方向相反地面向下。
21.在供应集合管的情况下，悬浮液通过这些接管的抽吸抑制了在供应集合管的下部区域中的沉积。
22.在合格料集合管的情况下通过这些接管流入的合格料导致湍流并且在接管的开口略微指向主流方向的情况下导致加速并且因此在整体上避免或至少减少沉积。
23.为了简单的结构，有利的是，水力旋流器这样合并成组，即一组水力旋流器的输入接头由同一供应集合管供给并且该组水力旋流器的合格料接头通入共同的合格料集合管和/或该组水力旋流器的废料接头通入共同的废料集合管。
24.然而为了适配于专门的要求，同样有利的是，水力旋流器这样合并成组，即一组水力旋流器的输入接头由同一供应管供给并且该组水力旋流器的至少一部分合格料接头通入不同的合格料集合管。
25.下面就两个实施例进一步阐述本发明。
26.附图中：
27.图1示出水力旋流器设备的侧视图；
28.图2示出通过该设备的供应集合管和合格料集合管的横截面；
29.图3示出不具有额外的水力旋流器9的设备示意图。
30.在此所述水力旋流器1用于清洁纤维悬浮液，如造纸所需的纤维悬浮液，其具有在1.5％至3.5％之间的重成分的稠度。
31.水力旋流器1的固定的壳体围成具有圆形横截面的细长的腔室。输入接头2位于腔室的一端部处，待清洁的纤维悬浮液通过输入接头切向注入腔室的柱形的进入部段。纤维悬浮液由此被带入圆形轨迹中，其中，纤维悬浮液被压到腔室的壁上。
32.由于在此作用的离心力和离开中心的力，重成分积聚在腔室的壁上并且轻成分积聚在腔室的中心。
33.重成分以此在腔室的壁上沿流动方向螺旋形到达腔室的具有废料接头4的对置的端部，重成分通过其从水力旋流器1导出。
34.为了抑制废料接头4的堵塞，在废料接头4的区域中可以通过稀释输入管13将稀释液导入腔室中。这允许即便在稠度较高时也能无故障地使用水力旋流器1。
35.存在于腔室中心的、已清除掉重成分的纤维悬浮液在此作为合格料通过合格料接头3泵出。为此，管状的合格料接头3在入口侧端部沿中心轴线延伸至水力旋流器1的腔室的中心。
36.在腔室的柱形的流入部段后，在沿流动方向的对置的端部的方向上，即向废料接头4的方向上连接有锥形的水力旋流器部段，在该锥形的水力旋流器部段中腔室的直径向废料接头4的方向连续减小。由于这种逐渐变细，悬浮液的旋转速度这样增加，使重成分集中在腔室的壁上。
37.与此不同地，若应将轻成分从纤维悬浮液去除，则被去除掉轻成分的纤维悬浮液作为重成分-组分通过废料接头4从水力旋流器1输出，而轻成分通过合格料接头3排出。
38.通常，在这种设备中使用的水力旋流器1是彼此相同的。重要的方面在与，水力旋流器1合并成组。根据图1，一组水力旋流器1的输入接头2、合格料接头3以及废料接头4与相同的输入集合管5、相同的合格料集合管6或相同的废料集合管7连接。然而在需要时，一组水力旋流器1的合格料也可以分到不同的合格料集合管6中。
39.合格料可以在合格料集合管6或下游的罐中以本身已知的方式通过真空装置被置于负压下，使得位于其中的悬浮液沸腾。已知这是去除其中所含气体，尤其空气的有效手段。
40.通过带有多个并排布置的水力旋流器1的所谓的多旋流器装置，可以均匀划分由水力旋流器关停导致的量波动。即期望的是，即使在这些情况下体积处理量通过单个开启的水力旋流器1尽可能小地变化，以便得到最佳的结果。
41.当然，设备的水力旋流器1也可以多级地连接，方式是第一级的废料作为输入被导入第二级。这减少了纤维损失同时清洁效果较好。
42.图1和图2示例性示出一组垂直的水力旋流器1，其由两个平行的排构成，它们分别带有多个并排布置成排的水力旋流器1。在此，与这些水力旋流器1的输入接头2相连的用于输入纤维悬浮液的供应集合管5以及与这些水力旋流器1的合格料接头3相连的用于排放合格料的合格料集合管6以及与这些水力旋流器1的废料接头4相连的用于导出废料的废料集合管7水平地在两排水力旋流器1之间延伸。
43.在此，所有的集合管5、6、7被设计成柱形，水平延伸的管，其中一端部是封闭的，相应的接头2、3、4在纵向侧上通入相应的集合管5、6、7。
44.如图2所示，这些水力旋流器1的输入接头2和合格料接头3分别包括伸到相应的集合管5、6内的接管12，该接管12在集合管5、6内从相应的接头2、3垂直或略微倾斜于垂直线地向下弯曲地终结。这改善了相应集合管5、6内的流动条件。
45.此外，根据图1的水力旋流器1的所有集合管5、6、7在最后的水力旋流器1之后的封闭的端部处分别具有冲洗接头8。为了产生湍流，流体或悬浮液可以通过这些冲洗接头8导引入或导引出相应的集合管5、6、7。
46.与之相应地，冲洗接头8在供应集合管5的情况下位于相应集合管的沿主流向的端部，在合格料集合管6以及废料集合管7的情况中位于相应集合管的与主流向相反的端部。
47.这在供应集合管5的情况下允许通过冲洗接头8排出一小部分待清洁的纤维悬浮
液。如图3所示，这些纤维悬浮液可以通过泵10从供应集合管5的冲洗接头8返回到这个或其他的供应集合管5。
48.为了将死区最小化，也可以通过相应的冲洗接头8将流体，例如稀释水或悬浮液输入合格料集合管6。替选的是，如图3所示，也可以通过可控的阀门11和泵10将部分合格料从合格料集合管6的冲洗接头8再导引到供应集合管5中。
49.未示出的是，流体或悬浮液通过废料集合管7的冲洗接头8被输入废料集合管7。
50.与此不同的是，图1示出一种解决方案，在该解决方案中，在带有冲洗接头8的集合管5、6、7的封闭的端部处布置有额外的水力旋流器9。在此，供应集合管5的冲洗接头8与输入接头2连接，合格料集合管6的冲洗接头8与合格料接头3连接，废料集合管7的冲洗接头8与额外的水力旋流器9的料接头4连接。通过额外的水力旋流器9，在集合管的封闭的端部产生流动，该流动抑制了杂质的沉积。此外，额外的水力旋流器9增加了设备的清洁能力。