專利名稱：水力旋流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于清潔纖維材料懸濁液的水力旋流器，所述水力旋流器帶有圓形橫截面的腔室，入口以及輕成分的出口在該腔室一端開口到該腔室內(nèi)，而重成分分離器則在該腔室的對置端部處開口到腔室內(nèi)。
背景技術(shù)：
水力旋流器適合于通過離心力聚集重成分和輕成分，且通過出口或分離器導(dǎo)出。通常，水力旋流器用于移除小的金屬顆粒，碎玻璃和沙子，或移除含有發(fā)泡劑的可發(fā)性聚苯乙烯(Styropor)和另外的輕的塑料顆粒。不過，在此在通過入口引入的纖維材料懸濁液和輕成分出口之間出現(xiàn)短路流動(dòng)。 所述短路流動(dòng)明顯地阻礙了清潔的效率，特別地在高材料密度的情況下。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是阻止短路流動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，此技術(shù)問題通過如下方式解決，S卩，使得所述腔室在位于入口和分離器之間的弓I導(dǎo)部段內(nèi)的直徑大于在入口處的直徑。纖維材料懸濁液通過切向吹送經(jīng)由入口在腔室內(nèi)被引導(dǎo)在圓形軌跡上，其中纖維材料懸濁液由于離心力而被壓在腔室壁上。在此，纖維材料懸濁液螺旋形地從入口向重成分分離器的方向運(yùn)動(dòng)。因?yàn)榍皇以谝龑?dǎo)部段的直徑大于入口處的直徑，所以貼靠在腔室壁上的纖維材料懸濁液形成了從入口部段向引導(dǎo)部段的抽吸作用。其結(jié)果是明顯地減少了從入口部段向輕成分出口的短路流動(dòng)的范圍。在此，被證明有利的是腔室的最大直徑在引導(dǎo)部段內(nèi)至少為5mm，優(yōu)選地至少為 IOmm和/或至少比入口處大4 %，優(yōu)選地至少大8 %。為不明顯地?cái)噭?dòng)流入的纖維材料懸濁液，入口和引導(dǎo)部段之間的距離應(yīng)大于 30mm，優(yōu)選地大于60mm。為使結(jié)構(gòu)簡單，腔室的入口側(cè)端部應(yīng)形成平的。為使得流入腔室內(nèi)的纖維材料懸濁液在旋轉(zhuǎn)后不過強(qiáng)地阻礙經(jīng)由入口的流入，也具有優(yōu)點(diǎn)地是可使腔室的入口側(cè)端部至少通過徑向圓周區(qū)域形成為螺旋形。在此，另外可有利的是螺旋形圓周區(qū)域在腔室的整個(gè)入口側(cè)端部上延伸，或僅在腔室的流入側(cè)端部的徑向外部部段上延伸。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，螺旋形圓周區(qū)域應(yīng)在從入口到來的纖維材料懸濁液流動(dòng)方向上毗鄰入口的指向腔室的入口側(cè)端部的邊界，且螺旋形圓周區(qū)域在入口的背離腔室的入口側(cè)端部的邊界上結(jié)束。根據(jù)水力旋流器的任務(wù)和類型以及纖維材料懸濁液的組成，可具有優(yōu)點(diǎn)的是在位于入口的開口區(qū)域內(nèi)的入口部段內(nèi)將腔室形成為圓柱形或圓錐形。
入口部段和引導(dǎo)部段之間的過渡的優(yōu)選的構(gòu)造取決于距出口的距離等。為使纖維材料懸濁液的渦流較小，直徑從入口部段到引導(dǎo)部段逐漸改變。當(dāng)然，如果從入口部段到引導(dǎo)部段的直徑分級改變，則可實(shí)現(xiàn)明顯的抽吸作用。但從引導(dǎo)部段發(fā)出的抽吸作用的放大也可通過將引導(dǎo)部段形成為圓錐形而實(shí)現(xiàn)， 其中直徑在分離器的方向上放大。如果另一方面直徑在分離器的方向上縮小，則在引導(dǎo)部段內(nèi)已能夠引入重成分的分離。然而，特別短的引導(dǎo)部段應(yīng)形成為圓柱形。引導(dǎo)部段應(yīng)由優(yōu)選地形成為圓錐體形的分離器部段跟隨，其中腔室的直徑向分離器減小。直徑的降低導(dǎo)致了旋轉(zhuǎn)速度的提高且因此導(dǎo)致了離心力和脫離力的放大。因此， 重成分壓在腔室壁上且在該處集中。在分離器部段的端部處，重成分可被從腔室中導(dǎo)出。因?yàn)檩p成分集中在腔室的中心軸線處，所以優(yōu)選地為管形的沿中心軸線走向的輕成分出口應(yīng)在腔室的入口側(cè)端部處突出到腔室中心內(nèi)。通過此出口因此可將懸濁液的輕成分泵出。由于引導(dǎo)部段的抽吸作用，輕成分出口應(yīng)突出到直至腔室的引導(dǎo)區(qū)域內(nèi)，但盡可能不突伸出引導(dǎo)區(qū)域。在此，當(dāng)輕成分出口的外周放大為至少一個(gè)、優(yōu)選位于腔室側(cè)端部的部段時(shí)，可防止短路流動(dòng)。在此有利的是輕成分出口的外周優(yōu)選地連續(xù)地向其腔室側(cè)端部放大。為也能夠清潔材料密度更高的纖維材料懸濁液，有利的是例如在EP1069234中所述，至少一個(gè)用于稀釋液體的導(dǎo)管開口至腔室內(nèi)。特別有利的是將水力旋流器用于清潔重成分的纖維材料懸濁液，且在此將已清潔的纖維材料懸濁液通過輕成分出口導(dǎo)出。當(dāng)然也可以的是將輕成分通過出口從纖維材料懸濁液中去除，且將已清潔的纖維材料懸濁液通過分離器導(dǎo)出。通過所實(shí)現(xiàn)的對于短路流動(dòng)的阻擋，水力旋流器可有利地用于清潔制造紙張、紙板、綿紙或另外的纖維材料帶的纖維材料懸濁液，且所述纖維材料懸濁液優(yōu)選地具有1. 5% 至4%之間的材料密度，特別地具有2. 5%至3. 5%之間的材料密度。這特別地適合于通過導(dǎo)管導(dǎo)入稀釋液體。


本發(fā)明在下文中通過多個(gè)實(shí)施例詳細(xì)解釋。各圖為圖1示出了通過水力旋流器的示意性橫截面；圖加至圖2c示出了帶有圓柱形入口部段7的不同的構(gòu)造形式；圖3a至圖3c示出了帶有圓錐形入口部段7的不同的構(gòu)造形式。
具體實(shí)施例方式在此所述的水力旋流器用于清潔具有2. 5%至3. 5%之間的重成分材料密度的纖維材料懸濁液1。水力旋流器的固定的殼體根據(jù)圖1包圍了具有圓形橫截面的長形的腔室 11。入口 4位于腔室11的端部處，通過所述入口 4將待清潔的纖維材料懸濁液1切向地噴入到腔室11的圓柱形入口區(qū)域7內(nèi)。以此將纖維材料懸濁液1引入到圓形軌跡上，其中纖維材料懸濁液1被壓靠在腔室11的壁上。通過在此起作用的離心力和脫離力，重成分3到達(dá)腔室11的壁上，且輕成分2到達(dá)腔室11的中心內(nèi)。以此方式，重成分3在腔室11的壁上螺旋形地到達(dá)腔室11的帶有重成分分離器6的對置的端部，重成分3通過所述分離器6離開水力旋流器。為使通過入口 4流入的纖維材料懸濁液1在腔室11的壁上環(huán)流一周后不被導(dǎo)入入口 4的流入?yún)^(qū)域內(nèi)，在圖1中將腔室11的入口側(cè)端部的徑向外部圓周區(qū)域形成為螺旋形。在此，螺旋形的圓周區(qū)域15在來自入口 4的纖維材料懸濁液1的流動(dòng)方向上連接于入口 4的指向腔室11的入口側(cè)端部的邊界，且在入口 4的背離腔室的入口側(cè)端部的邊界處終止。為防止重成分分離器6的堵塞，在重成分分離器6的區(qū)域內(nèi)通過導(dǎo)管10將稀釋液體13導(dǎo)入到腔室11內(nèi)。這允許也在高材料密度時(shí)不受影響地使用水力旋流器，這是在此所力求的情況。存在于腔室11的中心的清除了重成分3的纖維材料懸濁液1在此作為輕成分組分2通過輕成分出口 5泵出。為此，管形的輕成分出口 5在入口側(cè)端部處沿中心軸線12到達(dá)腔室11的中心內(nèi)。輕成分出口 5在其腔室側(cè)端部具有外周的加厚部14，其中外徑向出口 5的端部連續(xù)地增加。以此將向下流動(dòng)的纖維材料懸濁液1壓離此出口 5，這防止了向此出口 5的短路流動(dòng)。在入口部段7處在分離器6的方向上連接了引導(dǎo)部段8，在所述弓丨導(dǎo)部段8中腔室 11的直徑比在入口 4處更大。以此方式產(chǎn)生了從入口部段7向引導(dǎo)部段8的吸引流動(dòng)，這抵抗了從入口 4向輕成分出口 5的短路流動(dòng)。其結(jié)果是效率得以明顯改善。在引導(dǎo)部段8處在分離器6的方向上又連接了圓錐形的分離部段9，在所述分離部段9中腔室11的直徑向分離器6連續(xù)減小。通過此縮小提高了懸濁液的旋轉(zhuǎn)速度，使得重成分3集中在腔室11的壁上。輕成分出口 5到達(dá)直至引導(dǎo)部段8內(nèi)。為不影響纖維材料懸濁液1在入口內(nèi)的流動(dòng)，引導(dǎo)部段8具有距入口 4至少30mm 的最小距離。為充分地強(qiáng)化從入口部段7到引導(dǎo)部段8內(nèi)的流動(dòng)，腔室11在引導(dǎo)部段8的最大直徑至少比在入口 4處大10mm。根據(jù)圖2和圖3，腔室11可具有不同的構(gòu)造。但在此為構(gòu)造簡化起見，腔室11的入口側(cè)端部形成為平的。在圖2中示出的水力旋流器中，入口部段7形成為圓柱形。當(dāng)然，從入口部段7到圓柱形的引導(dǎo)部段8的過渡在圖加中分級地進(jìn)行，而在圖2b中逐漸地進(jìn)行。與此相對，引導(dǎo)部段8在圖2c中形成為圓錐形，腔室11的直徑在引導(dǎo)部段8中向分離器6增加，使得腔室11在引導(dǎo)部段8和分離部段9之間的過渡中具有它的最大直徑。在圖3中圖示的水力旋流器具有圓錐形的入口部段7，在所述入口部段7中腔室 11的直徑在引導(dǎo)部段8的方向上連續(xù)地增加，這支持了向引導(dǎo)部段8的流動(dòng)。在圖3a中引導(dǎo)部段8形成為圓柱形，且在圖北和圖3c中引導(dǎo)部段8形成為圓錐形。也在圖北和圖3c 中，腔室11的直徑在分離部段9的方向上增加。當(dāng)然，在圖北中壁在引導(dǎo)部段8中的傾斜與壁在入口部段7中的傾斜相符，而在圖3c中壁在引導(dǎo)部段8中比在入口部段7中更強(qiáng)地向中心軸線12傾斜。如果將輕成分從纖維材料懸濁液1中移除，則清除了輕成分的纖維材料懸濁液1作為重成分組分2通過重成分分離器6輸送出水力旋流器，而輕成分2通過輕成分出口 5導(dǎo)出。
權(quán)利要求
1.一種用于清潔纖維材料懸濁液(1)的水力旋流器，所述水力旋流器帶有圓形橫截面的腔室(11)，入口(4)以及輕成分的出口(5)在該腔室(11) 一端處開口至該腔室內(nèi)，且重成分分離器(6)在該腔室的對置端部處開口至該腔室(11)內(nèi)，其特征在于，該腔室(11)在位于入口⑷和分離器(6)之間的引導(dǎo)部段⑶內(nèi)的直徑大于在入口⑷處的直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力旋流器，其特征在于，所述腔室(11)在引導(dǎo)部段(8)內(nèi)的最大直徑至少比在入口(4)處的直徑大5mm，優(yōu)選至少大10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水力旋流器，其特征在于，所述腔室(11)在引導(dǎo)部段(8) 內(nèi)的最大直徑比在入口(4)處的直徑大4%，優(yōu)選至少大8%。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，入口(4)和引導(dǎo)部段(8) 之間的距離大于30mm，優(yōu)選大于60mm。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，腔室(11)在位于入口 (4)的開口區(qū)域內(nèi)的入口部段(7)內(nèi)形成為圓柱形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，腔室(11)在位于入口 ⑷的開口區(qū)域內(nèi)的入口部段(7)內(nèi)形成為圓錐形。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，入口部段(7)的直徑向引導(dǎo)部段(8)逐漸地改變。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，入口部段(7)的直徑向引導(dǎo)部段(8)分級地改變。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，引導(dǎo)部段(8)形成為圓柱形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，引導(dǎo)部段(8)形成為圓錐形。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，引導(dǎo)部段(8)跟隨優(yōu)選地形成為圓錐體形的分離部段(9)，在所述分離部段(9)中腔室(11)的直徑向分離器(6) 減小。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，入口(4)切向地引入到腔室(11)內(nèi)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，優(yōu)選地管形的輕成分出口(5)在腔室(11)的入口側(cè)端部處突伸到腔室(11)的中心內(nèi)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，輕成分出口( 的外周在至少一個(gè)優(yōu)選地位于腔室側(cè)的端部處的部段內(nèi)增加。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的水力旋流器，其特征在于，輕成分出口( 的外周向水力旋流器的腔室側(cè)端部優(yōu)選地連續(xù)地增加。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，腔室(11)的入口側(cè)端部形成為平的。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至15中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，腔室(11)的入口側(cè)端部至少在外周區(qū)域(1 上形成為螺旋形。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的水力旋流器，其特征在于，螺旋形外周區(qū)域(1 在腔室 (11)的整個(gè)入口側(cè)端部上延伸。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的水力旋流器，其特征在于，螺旋形外周區(qū)域(1 在來自入口(4)的纖維材料懸濁液(1)的方向上連接在入口(4)的指向腔室(11)的入口側(cè)端部的邊界上。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，螺旋形外周區(qū)域 (15)在入口(4)的背離腔室(11)的入口側(cè)端部的邊界上結(jié)束。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，輕成分出口( 沿腔室 (11)的中心軸線(12)走向。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，輕成分出口( 突出直至腔室(11)的引導(dǎo)部段(8)內(nèi)。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，至少一個(gè)用于稀釋液體 (13)的導(dǎo)管(10)開口到腔室(11)內(nèi)。
24.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，已清潔的纖維材料懸濁液⑴通過輕成分出口(5)導(dǎo)出。
25.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的水力旋流器，其特征在于，用于制造紙張、紙板、綿紙或另外的纖維材料帶的纖維材料懸濁液(1)優(yōu)選地具有1. 5%至4%之間的材料密度，特別地具有2. 5%至3. 5%之間的材料密度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于清潔纖維材料懸濁液(1)的水力旋流器，所述水力旋流器帶有圓形橫截面的腔室(11)，入口(4)以及輕成分的出口(5)在在該腔室一端開口到該腔室(11)內(nèi)，而重成分分離器(6)在該腔室對置端部處開口到該腔室(11)內(nèi)。在此，通過使該腔室(11)在入口(4)和分離器(6)之間的引導(dǎo)部段(8)內(nèi)的直徑大于在入口(4)處的直徑而防止了入口(4)和輕成分出口(5)之間的短路流動(dòng)。
文檔編號B04C5/081GK102215979SQ200980145216
公開日2011年10月12日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者沃爾夫?qū)ぢ崴?申請人:沃依特專利有限責(zé)任公司