專利名稱：混合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于在浮選容器中借助于氣泡從含水的纖維懸濁液中去除 雜質(zhì)的浮選裝置的混合裝置，該混合裝置由至少一種纖維懸濁液流流過(guò)，并且具有至少一 個(gè)氣體流的輸送裝置，其中，纖維懸濁液流在混合裝置中被分為多個(gè)支流，所述支流各通過(guò) 一個(gè)流動(dòng)通道導(dǎo)引，并且在輸入氣體流之后匯入至少一個(gè)混合通道。
背景技術(shù)：
所述類型的浮選裝置在很久以前就已經(jīng)公開，并且尤其用于制備至少部分由次生 原料、優(yōu)選舊紙獲得的纖維懸濁液。在浮選過(guò)程中將利用這樣的現(xiàn)象，即，纖維是親水的，而雜質(zhì)常常是厭水的。在親 水的纖維保留在懸濁液中時(shí)，厭水的雜質(zhì)隨著浮選氣泡進(jìn)入浮選泡沫。除了溶解的印刷油墨顆粒之外，還存在粘結(jié)劑、塑料顆粒和樹脂，它們也是厭水 的，并因此能夠通過(guò)浮選從纖維懸濁液去除。在此要強(qiáng)調(diào)的是，浮選氣泡的大小對(duì)浮選方法的效果有重要影響。盡管大的氣泡比小氣泡上升的更快，但是卻不能或者僅能較少地?cái)y帶雜質(zhì)。在較高纖維密度的纖維懸濁液中，小的浮選氣泡通常上升得過(guò)慢，因此這些小的 氣泡被隨著清潔的纖維材料懸濁液排出。在所有情況下都追求纖維懸濁液-氣體混合物全面的混合和渦流，而這與高的能 量需求相聯(lián)系。
發(fā)明內(nèi)容因此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，在盡可能小的能量需求的情況下改 善氣體混入。本實(shí)用新型涉及一種用于在浮選容器中借助于氣泡從含水的纖維懸濁液中去除 雜質(zhì)的浮選裝置的混合裝置，該混合裝置由至少一種纖維懸濁液流流過(guò)，并且具有至少一 個(gè)氣體流的輸送裝置，其中，所述纖維懸濁液流在所述混合裝置中被分為多個(gè)支流，所述支 流分別通過(guò)一個(gè)流動(dòng)通道導(dǎo)引，并且在輸入氣體流之后匯入至少一個(gè)混合通道，其特征在 于，所述流動(dòng)通道和/或所述混合通道至少局部具有在支流中產(chǎn)生渦流的表面。按照本實(shí)用新型，該技術(shù)問(wèn)題這樣地解決，S卩，流動(dòng)通道和/或混合通道至少局部 具有在支流中產(chǎn)生渦流的表面。通過(guò)在支流中引入渦流，尤其是微小的渦流，可以在沒(méi)有更大的能量需求的情形 下明顯提高從纖維懸濁液流中吸收的氣體量。如果纖維懸濁液流在流動(dòng)通道或者后續(xù)的混合通道中與粗糙不平的表面接觸，那 么則在流的表面產(chǎn)生渦流，這些渦流有助于氣體、通常是空氣的混入。因此，流動(dòng)通道和/或混合通道的表面應(yīng)至少局部、優(yōu)選完全具有提高的粗糙度 Rz，該粗糙度優(yōu)選在50到3000 μ m(按DIN 4766)之間。
4[0015]相同的效果可以通過(guò)創(chuàng)造較大的渦流而這樣地實(shí)現(xiàn)，即，流動(dòng)通道的表面和/或 混合通道的表面至少局部，優(yōu)選全部構(gòu)造為帶有花紋，并且尤其具有至少一個(gè)槽和/或腹 板。為了限制能量損失，表面的至少一部分的、優(yōu)選所有的槽或腹板應(yīng)至少以一個(gè)方 向分量沿纖維懸濁液的流動(dòng)方向延伸。在此有利的是，至少一部分的、優(yōu)選所有的槽或腹板沿著或橫向于纖維懸濁液的 流動(dòng)方向延伸和/或至少一部分的、優(yōu)選所有的槽或腹板呈螺旋線狀地繞纖維懸濁液的流 動(dòng)方向延伸。在螺旋線狀的實(shí)施方式中使支流旋轉(zhuǎn)。在此，比重較重的懸濁液在混合通道中向 外遷移，而待混入的空氣進(jìn)入流中，這提高了空氣混入的效率。而且，流動(dòng)通道中一個(gè)單獨(dú) 的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生在此也相應(yīng)地導(dǎo)致在混合通道中的旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施形式，流動(dòng)通道和/或混合通道至少局部具有多 邊形的橫截面。流動(dòng)通道或混合通道中的渦流也可以通過(guò)各個(gè)通道的多邊形橫截面產(chǎn)生。為了減小能量損失，流動(dòng)通道具有錐形的入口，其中，錐形優(yōu)選延伸經(jīng)過(guò)5至 160mm，優(yōu)選20到50mm之間的長(zhǎng)度，并且與纖維懸濁液的流動(dòng)方向成一個(gè)在2°到60°，優(yōu) 選10°到20°的角度。在此，還有利的是，流動(dòng)通道的出口處的流動(dòng)橫截面展寬，其中，流動(dòng)通道的表面 沿流動(dòng)方向優(yōu)選構(gòu)造為圓的，并且尤其具有在0. 1至IOOmm之間的曲率半徑。此外，如果混合通道的表面至少局部，優(yōu)選完全設(shè)計(jì)為平滑的，并且尤其由特氟隆 (Teflon)或納米顆粒形成或者拋光，則可以減小摩擦損失。為減小流動(dòng)速度，混合通道的橫截面沿流動(dòng)方向階梯地或者至少局部連續(xù)地增 大。階梯地增大有助于進(jìn)一步的渦流，纖維懸濁液流在逐漸增大時(shí)、尤其是在混合通 道的表面相對(duì)流動(dòng)方向傾斜小于7°時(shí)可以沿著表面流動(dòng)。在此，本實(shí)用新型尤其適用于纖維密度較高或者流動(dòng)速度降低了的纖維懸濁液。在此要強(qiáng)調(diào)的是，減小流動(dòng)速度對(duì)泡沫形成幾乎沒(méi)有影響，并因此可以用于減小 言旨量需求。但是，通過(guò)混合裝置的容積流量流不應(yīng)通過(guò)減小的流動(dòng)速度減小。為保證這一目 的，必須提高流動(dòng)通道的數(shù)量和/或增大流動(dòng)通道的橫截面。此外結(jié)構(gòu)上有利的是，輸送到混合裝置的纖維懸濁液流導(dǎo)引經(jīng)過(guò)一優(yōu)選設(shè)計(jì)為孔 板的節(jié)流板，該節(jié)流板將流分為若干支流，并且形成流動(dòng)通道。在此，尤其是在節(jié)流板之后應(yīng)通過(guò)輸送裝置按照注射器原理向支流抽吸形式為空 氣的氣體。但是同樣可以噴入空氣。在空氣輸入和混合之后，配屬于流動(dòng)通道的混合通道主要通過(guò)公共的混合腔將纖 維懸濁液導(dǎo)向一擋板，該擋板將纖維懸濁液最終轉(zhuǎn)向到混合裝置的至少一個(gè)流出口。
以下在多個(gè)實(shí)施形式中詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。在附圖中示出圖1是浮選裝置的示意橫截面圖；圖2是混合裝置5的示意橫截面圖；圖3a至圖3c是不同構(gòu)造的流動(dòng)通道7，而圖乜至圖如是各個(gè)混合通道8，且圖5和圖6是帶有垂直的腹板14或槽13的通道7，8。
具體實(shí)施方式
按照?qǐng)D1，待浮選的含水的纖維懸濁液1通過(guò)至少一個(gè)混合裝置5導(dǎo)入浮選容器 2，其中，混合裝置5位于浮選容器2中。在此，混合裝置5基本上由一通道的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的邊界壁形成，纖維懸濁液1從上方 引入該通道中。形式為用于給纖維懸濁液1吹氣的噴嘴的、垂直于流動(dòng)方向延伸的輸送裝 置6從多個(gè)側(cè)面匯入該通道。如圖2所示，混合裝置5還具有多個(gè)帶有在此示例地為圓形的橫截面的流動(dòng)通道7， 以形成纖維懸濁液1的各個(gè)支流。在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)中，流動(dòng)通道7的形成通過(guò)孔板實(shí)現(xiàn)。通過(guò)輸送裝置6將至少各一個(gè)形式為壓縮空氣或者源自浮選容器2的空氣的氣流 從混合裝置5的邊界壁的多個(gè)方面導(dǎo)入纖維懸濁液1的這些支流中。為此，在帶有流動(dòng)通道7的孔板和分別連接在流動(dòng)通道上的混合通道8之間存在 間隙，可以通過(guò)輸送裝置6經(jīng)由該間隙按照注射器原理向支流抽吸空氣。通過(guò)這種強(qiáng)烈的供氣在纖維懸濁液1中產(chǎn)生氣泡，這導(dǎo)致可浮選的雜質(zhì)與氣泡一 起上升至浮選容器2，聚集在浮選泡沫4中并且作為篩渣通過(guò)排出管12排出。清潔的纖維懸濁液1在浮選容器2的下部通過(guò)出口 3排出。浮選容器2在此例如具有橢圓形的橫截面，這被證實(shí)是尤其有利的。在此，將纖維 懸濁液1以高于環(huán)境壓力的壓力泵入混合裝置5。有利的是，混合裝置5在此偏心地設(shè)置在 浮選容器2中。為減小所需的泵功率，按照本發(fā)明，在流動(dòng)通道7中僅爭(zhēng)取達(dá)到纖維懸濁液9至 llm/s的流動(dòng)速度。但是，該減小的流動(dòng)速度不應(yīng)對(duì)容積流量流造成影響。在此，為了在流動(dòng)通道7以及混合通道8中額外地創(chuàng)造微小的渦流，流動(dòng)通道7以 及混合通道8的邊界壁具有提高的粗糙度Rz，該粗糙度優(yōu)選在50到5000 μ m之間。微小的渦流粉碎所吸收的氣泡并且改進(jìn)混合通道8中的混合。大多是一個(gè)流動(dòng)通道7剛好通入一個(gè)混合通道8，但是多個(gè)流動(dòng)通道7也可以通入 一個(gè)公共的混合通道8。在此，混合通道8的橫截面積按照?qǐng)D2階梯狀增大，這額外地造成 了渦流。一公共的混合腔9連接在混合通道8上，在混合腔中，纖維懸濁液1的流動(dòng)速度明 顯減小。該混合腔9又將纖維懸濁液1導(dǎo)向擋板10，擋板將纖維懸濁液1轉(zhuǎn)向至混合裝置 5的流出口 11。在混合裝置5的常常也稱為碰撞擴(kuò)散器的部分通過(guò)擋板10使充了氣的纖維懸濁液1轉(zhuǎn)向約90°到水平方向并且分布到整個(gè)圓周(360° )上。浮選裝置2的排出裝置12在此設(shè)計(jì)為泡沫溝槽。在運(yùn)行中，混合裝置5可以如在此所示垂直地延伸，但也可以水平或傾斜地延伸。為了進(jìn)一步加強(qiáng)流動(dòng)通道7和混合通道8中的渦流形成，流動(dòng)通道7和混合通道 8的表面可以構(gòu)造為帶有花紋(profiliert)。如圖3c和圖如所示，這尤其可以通過(guò)槽13 或腹板14實(shí)現(xiàn)。在此，腹板13或槽14例如螺旋線狀地繞纖維懸濁液1的流動(dòng)方向延伸，這使得纖 維懸濁液1的流旋轉(zhuǎn)，并且將空氣引入所述流中。如圖4b所示，為了產(chǎn)生渦流，流動(dòng)通道7和/或混合通道8可以至少局部具有多 邊形的橫截面。按照?qǐng)D3a和圖3b，為了減小纖維懸濁液1分為支流時(shí)的能量損失，流動(dòng)通道7具 有錐形的入口，其中，錐體15優(yōu)選延伸經(jīng)過(guò)20至160mm的長(zhǎng)度，并且相對(duì)纖維懸濁液1的 流動(dòng)方向成2°至20°之間的角度a。此外，流動(dòng)橫截面在流動(dòng)通道7的出口處展寬，其 中，流動(dòng)通道7的表面沿流動(dòng)方向優(yōu)選構(gòu)造為圓的，并且尤其具有在0. 1至IOOmm之間的曲 率半徑R。在圖如所示的混合通道8中，通道壁具有沿纖維懸濁液1的流動(dòng)方向延伸的、帶 有銳角的槽底的槽13，其中，腹板14在槽13之間沿徑向銳角地延伸。這導(dǎo)致，纖維懸濁液 1不與通道壁接觸，這減小了摩擦。反之，通道7、8在圖5中具有垂直于纖維懸濁液1的流動(dòng)方向延伸的腹板14，而在 圖16中具有垂直延伸的槽13，用于產(chǎn)生渦流。最后，通過(guò)本發(fā)明能夠減小約20%至45%的能量需求。
權(quán)利要求1.一種混合裝置，該混合裝置用于在浮選容器O)中借助于氣泡從含水的纖維懸濁液 (1)中去除雜質(zhì)的浮選裝置，該混合裝置由至少一種纖維懸濁液(1)流流過(guò)，并且具有至少 一個(gè)氣體流(6)的輸送裝置，其中，所述纖維懸濁液(1)流在所述混合裝置中被分為多個(gè)支 流，所述支流分別通過(guò)一個(gè)流動(dòng)通道(7)導(dǎo)引，并且在輸入氣體流(6)之后匯入至少一個(gè)混 合通道(8)，其特征在于，所述流動(dòng)通道(7)和/或所述混合通道(8)至少局部具有在支流 中產(chǎn)生渦流的表面。
2.如權(quán)利要求1所述的混合裝置，其特征在于，所述流動(dòng)通道(7)和/或所述混合通道 (8)的表面至少局部具有提高的粗糙度Rz。
3.如權(quán)利要求2所述的混合裝置，其特征在于，該粗糙度在50到5000μ m之間。
4.如權(quán)利要求1或2所述的混合裝置，其特征在于，所述流動(dòng)通道(7)的表面和/或所 述混合通道(8)的表面至少局部構(gòu)造為帶有花紋。
5.如權(quán)利要求1或2所述的混合裝置，其特征在于，所述流動(dòng)通道(7)的表面和/或所 述混合通道(8)的表面還具有至少一個(gè)槽(1 和/或腹板(14)。
6.如權(quán)利要求4所述的混合裝置，其特征在于，所述表面的至少一部分的槽(13)或腹 板(14)橫向于所述纖維懸濁液(1)的流動(dòng)方向延伸。
7.如權(quán)利要求4所述的混合裝置，其特征在于，所述表面的所有的槽(13)或腹板(14) 橫向于所述纖維懸濁液(1)的流動(dòng)方向延伸。
8.如權(quán)利要求5所述的混合裝置，其特征在于，所述表面的至少一部分的槽(13)或腹 板(14)至少以一個(gè)方向分量沿所述纖維懸濁液(1)的流動(dòng)方向延伸。
9.如權(quán)利要求5所述的混合裝置，其特征在于，所述表面的所有的槽(13)或腹板(14) 至少以一個(gè)方向分量沿所述纖維懸濁液(1)的流動(dòng)方向延伸。
10.如權(quán)利要求5所述的混合裝置，其特征在于，至少一部分的槽(13)或腹板(14)螺 旋線狀地繞纖維懸濁液(1)的流動(dòng)方向延伸。
11.如權(quán)利要求5所述的混合裝置，其特征在于，所有的槽(13)或腹板(14)螺旋線狀 地繞纖維懸濁液(1)的流動(dòng)方向延伸。
12.如權(quán)利要求5所述的混合裝置，其特征在于，至少一部分的槽(13)或腹板(14)沿 纖維懸濁液(1)的流動(dòng)方向延伸。
13.如權(quán)利要求5所述的混合裝置，其特征在于，所有的槽(13)或腹板(14)沿纖維懸 濁液(1)的流動(dòng)方向延伸。
14.如權(quán)利要求1所述的混合裝置，其特征在于，所述流動(dòng)通道(7)和/或所述混合通 道(8)至少局部具有多邊形的橫截面。
15.如權(quán)利要求1所述的混合裝置，其特征在于，所述流動(dòng)通道(7)具有錐形的入口。
16.如權(quán)利要求15所述的混合裝置，其特征在于，所述錐形(15)延伸經(jīng)過(guò)一個(gè)在5至 160mm之間的長(zhǎng)度。
17.如權(quán)利要求16所述的混合裝置，其特征在于，所述錐形(15)與所述纖維懸濁液 (1)的流動(dòng)方向成2°到60°的角度(α)。
18.如權(quán)利要求16所述的混合裝置，其特征在于，所述錐形(15)與所述纖維懸濁液 (1)的流動(dòng)方向成10°到20°的角度(α)。
19.如權(quán)利要求1所述的混合裝置，其特征在于，流動(dòng)橫截面在所述流動(dòng)通道(7)的出口處展寬。
20.如權(quán)利要求19所述的混合裝置，其特征在于，所述流動(dòng)通道(7)的表面沿流動(dòng)方向 構(gòu)造為圓的。
21.如權(quán)利要求20所述的混合裝置，其特征在于，所述流動(dòng)通道(7)的表面沿流動(dòng)方向 構(gòu)造為具有在0. 1至IOOmm之間的曲率半徑(R)。
22.如權(quán)利要求1所述的混合裝置，其特征在于，所述混合通道(8)的表面至少局部地 設(shè)計(jì)為平滑的。
23.如權(quán)利要求1所述的混合裝置，其特征在于，所述混合通道(8)的表面完全設(shè)計(jì)為 平滑的。
24.如權(quán)利要求22或23所述的混合裝置，其特征在于，所述混合通道(8)的表面由特 氟隆或納米顆粒形成或者拋光。
25.如權(quán)利要求1所述的混合裝置，其特征在于，所述混合通道(8)的橫截面沿流動(dòng)方 向階梯地或者至少局部連續(xù)地增大。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于在浮選容器(2)中借助于氣泡從含水的纖維懸濁液(1)去除雜質(zhì)的浮選裝置的混合裝置，該混合裝置由至少一種纖維懸濁液(1)流流過(guò)，并且具有至少一個(gè)氣體流(6)的輸送裝置，其中，所述纖維懸濁液(1)流在所述混合裝置中被分為多個(gè)支流，所述支流各通過(guò)一個(gè)流動(dòng)通道(7)導(dǎo)引，并且在輸入氣體流(6)之后匯入至少一個(gè)混合通道(8)。在此，在混合裝置中在盡可能小的能量損耗的情況下這樣地提高氣體混入量，即，所述流動(dòng)通道(7)和/或所述混合通道(8)至少局部具有在支流中產(chǎn)生渦流的表面。
文檔編號(hào)D21C5/02GK201891046SQ20102052008
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月5日
發(fā)明者彼得·里斯龐德克, 蒂爾·休斯曼, 阿克塞爾·德雷爾, 馬丁·斯托爾澤 申請(qǐng)人:沃依特專利有限責(zé)任公司