FI108922B - Laite puuhakkeen jaottelemiseksi eri fraktioihin - Google Patents

Description

108922

Laite puuhakkeen jaottelemiseksi eri fraktioihin

Keksinnön kohteena on laite eri kokoisia hakepaloja tai vastaavia oleellisesti 5 kuusitahokkaan muotoisia kappaleita, joilla on pituus ja leveys sekä niitä oleellisesti pienempi paksuus, ja mahdollisesti hienoainespartikkeleita sisältävän puuhakkeen jaottelemiseksi impulssivaikutuksen avulla siten, että puuhakkeesta erotetaan omaksi fraktioksi ylipaksut hakepalat tai hienoainespartikkelit tai sekä ylipaksut hakepalat että hienoainespartikkelit, jolloin erilaiset hakepalat ja 10 hienoainespartikkelit on järjestetty erotettavaksi toisistaan impulssivaikutuksen avulla aikaansaatavien erilaisten lentoratojen mukaisesti järjestetyn yhden tai useamman erotusseinämän avulla, johon laitteeseen kuuluu syöttölaite puu-hakkeen syöttämiseksi viettävälle tukipinnalle ja liuottamiseksi mainitulla tuki-pinnalla sen poikki ulottuvan raon yli, jonka raon kautta on järjestetty aikaan-15 saatavaksi impulssivaikutus jatkuvan kaasuvirtauksen avulla raon kohdalla oleviin hakepaloihin tai hienoainespartikkeleihin.

Edellä mainitunlainen laite on tunnettu hakijan suomalaisesta hyödyllisyysmallista nro 3899. Tällaisella laitteella on tarkoitus erottaa suuresta puuhakkeen 20 massavirrasta (suuruus satoja irtokuutiometrejä tunnissa) eri jakeita hakepalo-jen paksuuden mukaan. Samalla voidaan erottaa myös suurempitiheyksinen : aines, kuten romu sekä epämääräisen muotoiset haitalliset partikkelit samoin- kuin hienoainespartikkelit. Tällaista erottelua tarvitaan selluloosan valmistukia / sessa raaka-aineen käsittelyyn.

25 Tällaisessa laitteessa hakepalan leveyden ja pituuden rajaamaan tasoon kohdistetaan dynaaminen kaasunpaine (käytännössä ilmanpaine) tietyn lyhyen ajan siten, että vaikutus on pinta-alayksikköä kohti vakio. Tästä syntyy impuls-’!* sivaikutus, joka aiheuttaa hakepalalle nopeuden muutoksen seuraavasti: voima ' ·: : 30 = paine x pinta-ala eli F=pA, impulssi = voima x vaikutusaika eli I = Ft ja nopeu- den muutos = impulssi/massa eli dv=l/m => dv= pAt/m. Koska hakepalan massa :,,,: on riippuvainen tilavuudesta, joka on riippuvainen paksuudesta ja pinta-alasta 2 108922 ja toisaalta impulssi on riippuvainen pinta-alasta, tulee kokonaisuus riippumattomaksi hakepalan leveydestä ja pituudesta, jolloin nopeuden muutos riippuu paksuusdimensiosta ainetiheyden ollessa vakio siten, että nopeuden muutos-5 ten suhde on kääntäen verrannollinen paksuuksien suhteeseen. Tällä nopeuden muutoksella hakepalat saadaan liikkumaan paksuusmitan suunnassa eri pituisia matkoja niiden liikkuessa pituus- tai leveyssuunnassa samalla nopeudella saman matkan.

10 Impulssivaikutuksen aikaansaaminen haluttuun hakepalan pintaan vaatii hake-palojen suuntaamisen siten, että ko. pinta on kohtisuorassa dynaamisen paineen vaikutussuuntaa vastaan. Tietyn vaikutusajan aikaansaaminen vaatii sen, että hakepalat liikkuvat samalla nopeudella tietynkokoisen paineen vaikutus-kohdan yli.

15

Hakepalat liukuvat kaltevaa tasoa pitkin tietyn matkan, jolloin ne ehtivät järjestäytyä oikeaan asentoon ja saavuttaa tietyn nopeuden. Tällä nopeudella ne liukuvat kapean raon yli, josta virtaava ilma antaa impulssivaikutuksen dynaamisella paineellaan. Hakepalat lentävät vapaasti ilmatilassa, jolloin niillä on 20 sama nopeuskomponentti alaspäin ja em. laskennan mukaisesti paksuudesta [··’·' riippuva nopeus vaakasuunnassa, jolloin eri paksuiset hakepalat lentävät eri : " matkan päähän impulssivaikutuksen kohdasta: ohuemmat palat lentävät ’;··* kauemmas.

25 Suuritiheyksiset romupartikkelit (esim. teräksen tiheys on noin kymmenkertainen puun kiintotiheyteen nähden) saavat hyvin pienen nopeudenmuutoksen ja samoin epämääräiset muotoiset partikkelit aerodynaamisten ominaisuuksien !!! vuoksi. Tällä tavalla nämä partikkelit saadaan eroon hakevirrasta samalla käsittelyllä. Vastaavasti hienojakoiset pölyartikkelit saavat suuren nopeuden ‘ 30 muutoksen paksuusmitan ollessa hyvin pieni. Siten pöly erottuu omaksi virrak- ·;·' seen tehokkaasti.

3 108922

Erotellusta hakevirrasta kerätään eri jakeet asettamalla erotusseinämät sopiviin kohtiin. Erotusseinämät voivat olla säädettäviä, jolloin tarpeen mukaan voidaan muuttaa jakeiden hakesisältöä. Lisäksi voidaan toteuttaa uudelleenerottelu 5 halutulle jakeelle samalla menetelmällä.

Muihin tunnettuihin laitteisiin verrattuna tällainen laite on huoltovapaampi, sillä liikkuvia osia on paljon vähemmän. Mekaaninen kestävyys on parempi myös koko laitteella johtuen vähäisestä väsymiskuormituksesta, etenkin siitä, että 10 edestakaista tai gyroskooppista liikettä ei tarvitse toteuttaa. Laitteen säädettä-vyys on toteutettavissa helpommaksi ja nopeammaksi nykyisiin verrattuna.

Keksinnön tehtävänä on aikaansaada alussa mainitunlainen laite, joka tarjoaa yksinkertaisen ja varmatoimisen mahdollisuuden laitteen häiriötilanteessa 15 ohjata laitteessa jo jaoteltua tai vielä jaottelematonta puuhaketta laitteen vioittuneen komponentin ohitse hyväksyttyjen hakepalojen (akseptin) joukkoon ja siten estää tilanne, jossa laitteeseen liittyvä prosessi jouduttaisiin kokonaan pysäyttämään.

20 Tämä tehtävä on keksinnön mukaisesti ratkaistu siten ja keksinnön mukainen laite on tunnettu siitä, laitteeseen kuuluu laitteen avulla jaoteltua puuhaketta ',. ’ siirtävä voimatoiminen komponentti ja sen kohdalle järjestetty ohjainpinta, jotka on mitoitettu siten, että puuhake ohjautuu osittain tai kokonaan mainitun kom-ponentin ohitse komponentin päälle sen häiriötilanteessa keräytyneen puuhaksi 25 keen muodostaman liukupinnan ja mainitun ohjainpinnan avulla painovoiman vaikutuksesta.

.--, Keksinnön eräässä edullisessa sovellutusmuodossa on järjestetty siten, että ,vähintään kaksi laitetta on järjestetty peräkkäin siten, että käsiteltävä puuhake ; ‘' 30 on järjestetty painovoiman vaikutuksesta siirtymään laitteiden lävitse niihin ’: · ’ kuuluvien jaottelematonta puuhaketta siirtävän voimatoimisen komponentin :: ja/tai jaoteltua puuhaketta siirtävien voimatoimisten komponenttien välillä.

j 4 108922

Vielä eräässä keksinnön edullisessa sovellutusmuodossa on järjestetty siten, että puuhakkeen kulkusuunnassa edellä olevan laitteen ylipaksuksi jaottelema hakepalojen fraktio (rejekti) on järjestetty painovoiman vaikutuksesta puto-5 amaan seuraavan laitteen syöttölaitteeseen.

Vielä eräässä keksinnön edullisessa sovellutusmuodossa on järjestetty siten, että mainitun seuraavan laitteen syöttölaitteen sisäänmenopuoli on mitoitettu siten, että ylikuormitus- tai häiriötilanteessa puuhakkeen kulkusuunnassa edel-10 lä olevan laitteen ylipaksuksi jaottelema hakepalojen fraktio (rejekti) on järjestetty painovoiman vaikutuksesta siirtymään hyväksyttyjen hakepalojen (aksep-tin) joukkoon.

Vielä eräässä keksinnön edullisessa sovellutusmuodossa on järjestetty siten, ! 15 että mainituista vähintään kahdesta laitteesta puuhakkeen kulkusuunnassa viimeiseen on järjestetty kuljetin ylipaksujen hakepalojen (rejektin) poistamiseksi laitteesta, jonka kuljettimen sisäänmenopuoli on mitoitettu siten, että ylikuormitus- tai häiriötilanteessa rejekti on järjestetty painovoiman vaikutuksesta siirtymään hyväksyttyjen hakepalojen (akseptin) joukkoon.

20 ';: · ‘ Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheiseen piirustuk- seen, jossa:

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitetta kaaviollisena leikkauksena.

25

Kuviossa 1 on esitetty kaaviollisesti laite puuhakkeen 1 jaottelemiseksi eri , - ..f fraktioihin. Puuhakkeessa 1 mahdollisesti olevat hienoainespartikkelit 13erote- . · ‘, taan omaksi jakeeksi ja hakepalat 11,12 paksuuden mukaan ylipaksuiksi hake- ,paloiksi 11 (rejekti) ja hyväksytyiksi hakepaloiksi 12 (aksepti).

30 : ’ Laitteeseen kuuluu syöttölaite 6 puuhakkeen 1 syöttämiseksi viettävälle tukipin- ..: nalle 2 oleellisesti yhteen kerrokseen. Yksittäiset hakepalat 11,12 asettuvat 5 108922 luonnollisella tavalla suurimman pintansa eli hakkeen tapauksessa pituus/ leveys-suuntaisen pintansa varaan tukipinnalle 2.

Tukipinta 2 on jäykkä, tasainen ja kulutusta kestävä tasopinta, joka muodostaa 5 jyrkästi viettävän liukupinnan jaoteltavalle puuhakkeelle 1.

Syöttölaitteesta 6 tuleva puuhake 1 on järjestetty liukumaan ensin viettävällä tukipinnalla 2 ja sen jälkeen tukipinnan poikki järjestetyn raon 3 ylitse, josta raosta on järjestetty kohdistettavaksi kulloinkin raon kohdalla olevaan yhteen 10 tai useampaan hakepalaan 11,12 tai hienoainespartikkeliin 13 mainitusta tukipinnasta 2 poispäin suunnattu impulssivaikutus 4. Impulssivaikutus on järjestetty aikaansaatavaksi kaasuvirtauksen 4, sopivimmin ilmavirtauksen avulla. Impulssivaikutuksen 4 suunta voi olla kohtisuora tukipintaan 2 nähden tai myös vinossa kulmassa tukipintaan 2 nähden.

15

Ilmavirtaus tuotetaan puhaltimella 7. Impulssivaikutuksen 4 tasaisuuden varmistamiseksi puhaltimen 7 ja raon 3 väliin on järjestetty suutinkammio 8.

Eripaksuiset hakepalat 11, 12 ja mahdolliset hienoainespartikkelit 13 on järjes-20 tetty erotettavaksi toisistaan impulssivaikutuksen 4 jaoteltaville partikkeleille antamien erilaisten lentoratojen mukaan.

• ·

Hienoainespartikkelit 13, jotka ovat kooltaan raon 3 leveyttä pienempiä, saavat suurimman nopeudenmuutoksen, jolloin ne on järjestetty ohjautumaan säätö- ,···. 25 /ohjauslevyn 14 vaikutuksesta omaksi jakeeksi kouruun 15.

* · . · · ·, Hakepalat 11, 12, jotka ovat kooltaan raon 3 leveyttä huomattavasti suurempia . · · ·. ja siten mainittuja hienoainespartikkeleita 13 raskaampia, saavat raon 3 koh- dalla hienoainespartikkeleihin 13 verrattuna oleellisesti pienemmän nopeuden-!30 muutoksen. Paineen antama impulssi lennättää hakepalat 11, 12 eri lentoratoja * t ': ‘ hakepaksuuden mukaan ja hakevirta jaetaan eri fraktioihin erotusseinämän 5 6 108922 avulla. Keskimäärin ohuimmat hakepalat 12 lentävät erotusseinämän 5 ylitse ja ohjautuvat edelleen purkausruuville 10. Vastaavasti keskimäärin paksuimmat hakepalat lentävät lyhyemmän matkan ja putoavat erotusseinämän 5 ja raon 3 välissä olevaan syöttölaitteeseen 6'.

5

Syöttölaitteeseen 6' tulleet keskimäärin paksuimmat hakepalat 11 käsitellään piirustuksen esimerkissä alla olevassa toisessa laitteessa uudelleen, jolloin osa niistä (keskimäärin kevyin osa) ohjautuu erotusseinämän 5' ylitse edelleen purkausruuville 10 ja osa (keskimäärin raskain osa) putoaa erotusseinämän 5' 10 ja raon 3 välissä olevaan purkausruuvilla 9 varustettuun kouruun.

Puuhakkeen 1 käsittely on järjestetty kokonaisuudessa tapahtumaan pölytiiviis-sä käsittelykammiossa 17. Ilman poisto kammiosta 17 tapahtuu viitenumerolla 34 merkitys aukon kautta.

15

Kuvion 1 sovellutusesimerkissä ylimmästä suutinkammiosta 8 tuleva kaasuvir-taus 4 erottaa toisaalta hienoainespartikkelit kouruun 15 ja toisaalta jakaa hakepalat siten, että lentoradan mukaan ylipaksuiksi määritellyt hakepalat 11 joutuvat lokerosyöttimeen 6' ja hyväksytyiksi määritellyt hakepalat 12 lentävät 20 erotusseinämän 5 ylitse ja putoavat purkausruuvin 10 päälle.

Lokerosyöttimestä 6' tulevat hakepalat erotellaan edelleen suutinkammiosta 8' t tulevan kaasuvirtauksen 4 avulla, jolloin jälleen lentoradan perusteella ylipak-.· t* suiksi määritellyt hakepalat 11 putoavat purkausruuvin 9 päälle ja hyväksytyiksi 25 määritellyt hakepalat 12 lentävät erotusseinämän 5' ylitse ja putoavat purkaus-ruuvin 10 päälle.

> » . · ·. Jotta esimerkiksi lokerosyöttimen 6' mahdollisen toimintahäiriön yhteydessä , , koko laitetta ei tarvitsisi välittömästi pysäyttää, on lokerosyöttimen 6' viereen 30 järjestetty ohjainpinta 30, jota pitkin lokerosyöttimen 6' päälle keräytyvät ylipak-sut hakepalat 11 alkavat liukua, kun lokerosyöttimen 6' päälle on muodostunut • riittävä hakekasa liukupinnan 33 muodostamiseksi.

i 7 108922

Erillisen ohjainpinnan 30 asemesta erotusseinämän 5 yläpinta 32 voi muodostaa tarvittavan ohjainpinnan kaikkien hakepalojen ohjaamiseksi häiriötilanteessa purkausruuvin 10 päälle.

5 Vastaavasti purkausruuvin 9 toimintahäiriön yhteydessä kaikki hakepalat on järjestetty liukumaan purkausruuvin 9 täyttyessä ohjainpintaa 31 pitkin tai vaihtoehtoisesti erotusseinämän 5' yläpintaa 32 pitkin purkausruuvin 10 päälle.

• · < t * · * * * - : t ' · * * · i · • »

Claims (5)

8 108922 i

1. Laite eri kokoisia hakepaloja (11,12) tai vastaavia oleellisesti kuusitahok-5 kaan muotoisia kappaleita, joilla on pituus ja leveys sekä niitä oleellisesti pienempi paksuus, ja mahdollisesti hienoainespartikkeleita (13) sisältävän puu-hakkeen (1) jaottelemiseksi impulssivaikutuksen avulla siten, että puuhakkeesta (1) erotetaan omaksi fraktioksi ylipaksut hakepalat (11) tai hienoainespartik-kelit (13) tai sekä ylipaksut hakepalat (11) että hienoainespartikkelit (13), jolloin 10 erilaiset hakepalat (11, 12) ja hienoainespartikkelit (13) on järjestetty erotettavaksi toisistaan impulssivaikutuksen avulla aikaansaatavien erilaisten lentoratojen mukaisesti järjestetyn yhden tai useamman erotusseinämän (5, 5') avulla, johon laitteeseen kuuluu syöttölaite (6, 6') puuhakkeen (1) syöttämiseksi viettävälle tukipinnalle (2) ja liuottamiseksi mainitulla tukipinnalla (2) sen poikki 15 ulottuvan raon (3) yli, jonka raon kautta on järjestetty aikaansaatavaksi impuls-sivaikutus jatkuvan kaasuvirtauksen (4) avulla raon (3) kohdalla oleviin hakepa-loihin (11, 12) tai hienoainespartikkeleihin (13), tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu laitteen avulla jaoteltua puuhaketta (1) siirtävä voimatoiminen komponentti (6', 9) ja sen kohdalle järjestetty ohjainpinta (30, 31, 32), jotka on mitoitet-20 tu siten, että puuhake (1) ohjautuu osittain tai kokonaan mainitun komponentin (6', 9) ohitse komponentin päälle sen häiriötilanteessa keräytyneen puuhakkeen (1) muodostaman liukupinnan (33) ja mainitun ohjainpinnan (30, 31, 32) , · ·. avulla painovoiman vaikutuksesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että vähintään kaksi ’ ‘; laitetta on järjestetty peräkkäin siten, että käsiteltävä puuhake (1) on järjestetty painovoiman vaikutuksesta siirtymään laitteiden lävitse niihin kuuluvien jaotte-• ·. lematonta puuhaketta (1) siirtävän voimatoimisen komponentin (6) ja/tai jaotel- : ; tua puuhaketta (1) siirtävien voimatoimisten komponenttien (6', 9) välillä. 30 9 108922

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että puuhakkeen (1) kulkusuunnassa edellä olevan laitteen ylipaksuksi jaottelema hakepalojen fraktio (11) (rejekti) on järjestetty painovoiman vaikutuksesta putoamaan seu- 5 raavan laitteen syöttölaitteeseen (6').

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitun seuraa-van laitteen syöttölaitteen (6') sisäänmenopuoli on mitoitettu siten, että ylikuormitus- tai häiriötilanteessa puuhakkeen (1) kulkusuunnassa edellä olevan lait- 10 teen ylipaksuksi jaottelema hakepalojen fraktio (11) (rejekti) on järjestetty painovoiman vaikutuksesta siirtymään hyväksyttyjen hakepalojen (12) (akseptin) joukkoon.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainituista vähin- I 15 tään kahdesta laitteesta puuhakkeen (1) kulkusuunnassa viimeiseen on järjes tetty kuljetin (9) ylipaksujen hakepalojen (11) (rejektin) poistamiseksi laitteesta, jonka kuljettimen (9) sisäänmenopuoli on mitoitettu siten, että ylikuormitus- tai häiriötilanteessa rejekti (11) on järjestetty painovoiman vaikutuksesta siirtymään hyväksyttyjen hakepalojen (12) (akseptin) joukkoon. ; . ' 20 • * · > * j 10 108922 j