FI59830B - Saett och anordning foer avvattning av suspensioner i roerelse - Google Patents

Description

ΓΒΐ ni)KUULUTUS,ULKA,SU <- Q 0 70 «Π» LBJ V'1) UTLAGG N I NGSSKRI FT 3^0ό0 +¾¾ c (45) r;;; V ( " : l:;1 ^ (51) Kv.ik?/int.ci.3 D 21 D 5/12, D 21 C 9/04

SUOMI—FINLAND (21) plt«nttlh*‘t«mu*—^«*Μΐβ0^ΐηβ T6098U

(22) H»k#ml*pllvf — Ansbkningidag 12. OU . j6 (23) Alkupilvi—Gittlgh«tsdig 12.0U.76 (41) Tullut luikituksi — Blhrlt offantllg l6.10.76

Patentteja rekisterihallitus ........ . .. . , . , * (44) Nihavtksipanon ja kuuL|ulkalwn pvm. — , 0

Patent- och registerstyrelsen Amttkan utlagd och utUkrlftm publkorad 30.05. Ol (32)(33)(31) Pyydetty utuolkuus—Begird prlorltut 15.0U.75

Ruotsi-Sverige(SE) 750U309-1 (71) Kamyr Aktiebolag, Verkstadsgatan 10, Karlstad, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Finn Jacobsen, Karlstad, Ruotsi-Sverige(SE) (7U) Leitzinger Oy (5U) Menettelytapa ja laite veden poistamiseksi liikkeessä olevista suspensioista - Sätt och anordning för avvattning av suspensioner i rörelse

Esillä olevan keksinnön kohteena on liikkeessä olevien suspensioiden paksuntaminen. Suspension voi periaatteessa muodostaa mikä tahansa nesteeseen suspendoitu kiinteä aine, esim. kuitupitoinen selluloosa-materiaali, vedessä tai käsittelyyn sopivassa nesteessä. Suspensioiden paksuntaminen on teollisuudessa usein esiintyvä toimenpide, joka usein aiheuttaa probleemoja, varsinkin kun hiukkaset ovat pieniä ja kun ne ovat kuitumaisia niin, että ne muodostavat kuiturakenteen, jolla on taipumus kiinnittyä yhteen nipuiksi ja muodostaa kasautumia, varsinkin silloin, kun kuitujen ja veden välillä esiintyy suhteellista liikettä. Erityisesti syntyy probleemoja siivilöitäessä nestettä pois suhteellisen pienien aukkojen kautta, esim. pyöreiden reikien tai rakojen, koska nämä pyrkivät tukkeutumaan kuitumateriaalista niin, että vedenpoiston tehokkuus ratkaisevasti pienenee. Tämän vuoksi on useissa tapauksissa tarpeen jollakin tavalla saada aikaan siiviläauk-kojen puhdistus. Tämä voi tapahtua mekaanisesti raastimien tai kaapimien avulla tai myöskin nk. paluuhuuhtelun (backspolning) avulla, ts. palauttamalla osa suodoksesta aukkojen kautta takaisin, jolloin mahdolliset hiukkaset tai kuidut, jotka ovat kiinnittyneet reikiin, irtoavat. Tällainen nesteen paluuhuuhtelu voi tapahtua tasaisin aikavälein tai paineensäätelyllä ohjata niin, että paluuhuuhtelu tapahtuu, kun paineen lasku, esim. yhden siivilälevyn päällä, on noussut yli 2 59830 ennalta määrätyn arvon.

Esillä olevan keksinnön pääasiallisena tarkoituksena on yksinkertaisella tavalla ratkaista edellä olevat probleemat laitteen avulla, joka itsessään muodostaa uuden konstruktion ja joka ratkaisee probleemat vedenpoiston yhteydessä suspensiosta siivilälevyn kautta tehok-kalla tavalla, jolloin on huomioitu myöskin siivilälevyn tehokas puhdistus .

On ennestään tunnettua siivilälevyn ja suspension välisen suhteellisen liikkeen avulla saada aikaan tietty siivilälevyr) aukkojen puhdistus, samalla kun se toisinaan on välttämätöntä, jotta siivilälevy niin sanoaksemme tulisi kosketukseen uuden suspension kanssa, erityisesti kun suspension konsentraatio on suhteellisen suuri, kuten esim. selluloosamassan, jossa on 10 % kiinteitä aineita. Tällainen laite on esitetty ruotsalaisessa patentissa 306.876 (vastaa suomalaista patenttia 47.913), jossa siiviläpinnat ovat tarkoitetut liikkumaan massan virtaussuunnassa ja vast, sitä vastaan tietyin aikavälein. Saman tapainen laite on esitetty ruotsalaisessa kuulutusjulkaisussa 325.771, jossa kuitenkin siiviläpinta pysyy paikoillaan ja massasuspensiota syötetään eteenpäin jaksottaisesti ja tietty siiviläpintojen puhdistus saadaan aikaan palauttamalla uute siiviläaukkojen kautta massan ja siivilän välisen suhteellisen liikkeen aikana. Molemmat edellä mainitut laitteet ovat tarkoitetut pääasiallisesti massan pesemiseen, kun taas esillä olevan keksinnön pääasiallisena tarkoituksen on poistaa vesi massasta, mutta on tietysti mahdollista sopivien lisälaitteiden avulla nestettä varten saada aikaan suspensiovirran suuntaa vastaan poikittainen pesunesteen virtaus, joka tunkee suspensiones-tettä siiviläaukkojen läpi. Kumpikaan edellä mainitusta kahdesta pesu-laitteesta tai muista tunnetuista laitteista veden poistamiseksi suspensiosta ei kuitenkaan sisällä niiä erityistuntomerkkejä, jotka ovat tyypillisiä esillä olevalle keksinnölle, joka kokonaisuudessaan muodostaa uuden ja hyvin tehokkaan menettelytavan veden poistamiseksi suspensioista. Se mitä tässä halutaan suojata, käy selville jäljempänä seuraavista patenttivaatimuksista.

Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa viittaamalla oheenliitet-tyihin piirustuksiin. Piirustuksissa tarkoittaa viittausnumero 1 lieriömäistä suojusta, joka toisesta päästään voi olla yhdistetty putki-mutkan tapaiseen osaan 2. Suojukseen on sovitettu keskeinen laakeri- 3 59830 runko 4, sisäpuolisine ontelotiloineen 20, joka runko on varsilla 5 ja 6 yhdistetty suojukseen 1. Varsien lukumäärä voi sopivimmin olla kaksi, joista ainakin yhdessä tulee olla ontelotila 21 yhteydessä laakerirungon ontelotilaan 20 sekä aukko 22 pois suojuksesta 1.

Aukko 22 on sitten havainnollistetun johdon 23 välityksellä yhteydessä sopivaan, piirustuksessa esittämättä jätettyyn suodossäiliöön. Johto 23 on sen lisäksi varustettu paineensäätöä varten sopivalla kuristinlaitteella ja määränsäätelijällä (ei esitetty). Laakerirun-gossa on varsien 5, 6 kiinnityskohdassa sopiva laakerointi 24 akselia 11 varten niin, että tämä pääsee liikkumaan aksiaalisesti ja pyörivästä, kuten jäljempänä selostetaan. Laakerirungon 4 ulkopuolella voi liikkua siivilärunko 7, jonka muodostaa sama-takselisesti sovitettu lieriön muotoinen, rei'illä tai raoilla varustettu siivilälevy 8. Lieriömäinen siivilälevy on siitä päästään, joka suspension vir-taussuuntaan katsottuna sijaitsee kauempana, varustettu sulkevalla kannella 9 ja toisesta päästään varustettu sopivalla tiivisteellä 10, joka painautuu tiivistävästi mutta liikkuvasti laakerirunkoa 4 vasten. Kanteen 9 on keskeisesti kiinnitetty akseli 11, joka ulottuu suojuksen 1 läpi. Akseli 11 on tiivistävästi laakeroitu suojukseen 1 kiinnitettyyn ristikkokappaleeseen 3 laakeroinnilla 12, joka sallii akselin pyörivän ja edestakaisen liikkeen. Akselin toiseen päähän on mutkan 2 kohtaan sovitettu samanlainen laakerointi 13 tai tiivistys laite, jonka ulkopuolella akseli on kiinnitetty kaksivaikutteiseen hydrauliseen sylinteriin 14, jonka tehtävänä on saada aikaan akselin ja siivilärungon 7 edestakainen liike. Siiviläkappale 7 on myös varustettu siiven muotoisilla evillä 15, jotka voivat olla kiertyneet tai viistoon asetetut niin, että siiviläkappaleen ja suspension välisen liikkeen aikana syntyy voimia, jotka pyrkivät kiertämään siivilä-runkoa sen akselin ympäri. Siivilärunko 7 on kannen 9 kohdalta varustettu laitteella 16, jonka tarkoituksena on aikaansaada tietty pyörre suspensiossa, kun siivilärunko liikkuu suspension virtaussuuntaa vastaan, kuten jäljempänä selostetaan.

Laite toimii seuraavalla tavalla. Paksunnettava suspensio voi olla esim. selluloosamassaa, joka puhallussäiliön tai varastointitornin jälkeen on paksunnettava esim. 2-6 %:sta 8-12 %:iin. Suspensio tulee laitteeseen, kuten on havainnollistettu nuolen 17 kohdalla, ja sen edellytetään seuraavassa olevan tasaisesti virtaavaa mutkan 2 kautta suojuksen 1 sisään, jossa se jakaantuu ympäri varsia 5 ja 6, laakerirunkoa 4 ja siivilärunkoa 7, ja edelleen pois laitteesta, 4 59830 kuten nuolella 18 on havainnollistettu. Hydraulinen sylinteri 14 aikaansaa akselin 11 ja siivilärungon 7 liikkeen lähtöasennosta suspension liikkeen suunnassa, suhteellisen pienen matkan, jota voidaan kutsua iskupituudeksi, esim. O - 100 cm, sopivimmin 20 - 50 cm, suunnilleen samalla nopeudella kuin suspensio, minkä jälkeen hydraulinen sylinteri 14 aikaansaa akselin ja siivilärungon nopean paluuliikkeen takaisin lähtöasentoon. Iskupituus voi sopivimmin olla esim. puolet siivilän pituudesta. Sopivimmin voidaan hydraulisylinteriä 14 ohjata niin, että siivilärunko ennen nopeaa paluuliikettä pysähtyy tai odottaa vähän, ja käynnistyy vasta sitten, kun paine-ero siivilän yli seurauksena suspensiohiukkasten vähenemisestä läpivirtauksessa on saavuttanut tietyn arvon. Käynnin aikana täyttyvät siivlärungon ontelot 19 ja laakerirungon ontelot 20 sekä ontelotila 21 yhdessä tai useammassa varressa 6 nesteellä. Nestey joka kulkeutuu siivilälevyn 8 läpi, virtaa keskyetymättömänä virtana ontelotilojen 19, 20, 21 kautta aukon 22 läpi ja johdon 23 kautta sopivaan säiliöön. Kun siivilärunko 7 on liikkunut suspension nopeudella pääteasentoonsa, siirtyy se nopeasti takaisin sylinterin 14 vaikutuksesta, jolloin siivilärungon ontelotila 19 pienenee tilavuudeltaan ja keksinnölle tyypillinen, automaattinen siivilälevyssä 8 olevien reikien paluu-huuhtelu eli takahuuhtelu tapahtuu samalla, kun nesteen virtaus johdon 23 kautta ulos jatkuu keskeytyksettä. Siivilärungon 7 nopeutta ja poistettua määrää on tällöin säädettävä niin, että ontelotilan 19 tilavuuden väheneminen aikayksikköä kohti pysyy suurempana kuin se nestemäärä, joka aikayksikköä kohti virtaa ulos aukoista 22 ja johdosta 23. Sopivalla säätelyllä voidaan saada aikaan erilaisille suspensioille, joiden vedenpoisto-ominaisuudet ovat erilaiset, edullisimmat optimaaliset arvot yksinkertaisella tavalla. Seuraavan suhteellisen hitaan liikkeen aikana suspension suunnassa poistetaan suspensiosta vettä jatkuvasti siivilälevyn 8 kautta, joka tällöin on puhdistunut mahdollisista kiinnijääneistä kuiduista ja sen kaltaisista. Nämä ovat irroneet siivilälevystä osaksi liikkeen vaikutuksesta jia osaksi levyn läpi tapahtuvan paluuhuuhtelun vaikutuksesta.

Useita siiviläkappaleita voidaan sopivimmin kytkeä sarjaan, jos useita suojuksia ruuvataan yhteen ja akselia 11 sopivalla tavalla vastaavasti jatketaan, mutta säilytetään esim. yhteinen käyttölaite 14. Jos kuvion mukainen laite ajatellaan jatketuksi ylöspäin, voidaan laakerointi 12 ajatella tapahtuvaksi toisen laakerirungon laakeria vastaavassa laakeroinnissa 24. Akseli, joka voidaan ruuvata tai jatkaa sopivalla tavalla, saa niin ollen tukea säteen suunnassa tästä laakeroinnista 24.

5 59830

Viimeisen yhteenkytketyn suojuksen jälkeen voi laite päättyä mutkaan, joka on samanlainen kuin mutka 2. Täten yhteenkytkemällä voi haluttu paksuuntuminen tapahtua asteettain siivilärungosta toiseen niin, että lopuksi an kohdassa 18 ulossyötettävällä suspensiolla haluttu konsentraatio. Tällöin voidaan nesteenpoistoa aukkojen 22 ja johtojen 23 kautta sopivalla tavalla kuristaa ja määrää säätää erikseen vedenpoistoon sopivimman paineelaskun saavuttamiseksi siiviläpintojen päällä ja poistomäärien jakaantumiseksi.

Siivilärungon liikkeen aikana suspension virtaussuunnassa ei mitään mainittavaa suhteellista liikettä siivilärungon ja suspension välillä tapahdu, mutta liikkeen aikana vastakkaiseen suuntaan, joka liike sitä paitsi on suhteellisen nopea, joutuu siivilärunko alttiiksi kiertävälle voimalle siipien 15 vaikutuksesta. Tällä kiertymisellä on yhdessä aksiaalisen liikkeen kanssa suspension suhteen myöskin siiviläaukkoja puhdistava vaikutus. Kierto voi esim. joka kerralla olla 1/3 - 2/3 kierrosta. Nopean liikkeen aikana syntyy sitä paitsi siiviläkappaleen kannen 9 kohdalla pyörrettä reunan 16 ympärillä.

Tällä pyörteellä on suotuisa vaikutus sillä tavoin, että se jokaisen vedenpoistovaiheen jälkeen sekoittaa massaa niin, että saadaan aikaan etenkin, kun useita siivilärunkoja kytketään sarjaan, että massa siivilärunkojen välillä sekoittuu, joten seuraavassa vedenpoistovai-heessa toinen osa suspensiosta joutuu lähemmäksi siivilärunkoa. Tällä tavoin saavutetaan suotuisa konsentraatioprofiili laitteiden välillä.

Kannessa 9 voidaan ympyrän muotoinen reuna 16 varustaa, kuten piirustuksessa on esitetty, pienellä korokkeella tai kannen kehään tehdyillä ylös-alas kulkevilla hammastuksilla, joka lisänä sille pyörteelle, joka syntyy imun johdosta siivilärungon takana, myös aiheuttaa suspension edelleen hajoittaisen tai sekoittamisen.

Keksinnön mukainen laite tarjoaa useita etuja, joista muutamia voidaan mainita jäljempänä. Suodosvirtaus on jatkuva eikä tarvita mitään painesäiliöitä paluuhuuhtelunestettä varten. Myöskään ei tarvita mitään pumppuja, venttiilejä tai putkia paluuhuuhtelua varten. Paineen jakaantuminen lieriömäisessä siivilärungossa on melkein ihanteellinen huomioonottaen veden tasaisesti jakaantuneen poiston ja tasaisesti jakaantuneen paineentasauksen siivilälevylie paluuhuuhtelun aikana. Tärkeä seikka on tällöin, että kun mitään ylimääräistä ulkoapäin - tulevaa nestettä ei tarvitse pumpata, ei laitteessa tai suspensiossa 6 myöskään voi syntyä mitään haitallisia paineiskuja. Keksinnölle on myöskin tunnusomaista, että ainoastaan yksi kupera siiviläpinta on suunnattu suspensiota kohti, mikä huomattavasti helpottaa esim. kiinnittyneiden kuitujen ja sen kaltaisten irtaantumista, koska laajeneminen tapahtuu säteen suuntaisessa liikkeessä ulospäin, mikä pyrkii repimään rikki tai hajottamaan kuitukasautumaa. Laite on sitä paitsi rakenteeltaan tiivis, helppo asentaa ja huoltaa. Kaikki osat ovat helposti vaihdettavat ja sen johdosta, että useita laitteita voidaan kytkeä sarjaan, kattaa se kaikki ajateltavissa olevat tuotantoalat. Se voidaan edullisesti asentaa putkimaisiin suojuksiin, 'joiden halkaisijat ovat esim. noin 550 mm, mikä on teollisuudessa tavallinen putken läpimitta. Kun laite sen lisäksi on täysin suljettu ja voi toimia ilmakehän painetta korkeammissa paineissa suspensiossa ja lämpötiloissa alle ja yli 100°C, on se erityisen yleispätevä ja sitä voidan käyttää useilla tuotantoaloilla massateollisuuden piirissä.

Keksintö ei ole rajoittunut edellä selostettuun ja piirustuksissa esitettyyn suoritusmuotoon, vaan sitä voidaan muunnella jäljempänä seuraavien patenttivaatimusten puitteissa.

λ

Claims (9)

1. 7 59830
2. 1. Menetelmä veden poistamiseksi suspensioista, esim» massasta, joka käsittää kuitupitoista materiaalia nesteessä, edestakaisin liikkuvan siivilärungon (7) avulla, jossa.on sisäpuolinen ontelo-tila (19) erotetun nesteen keräämistä ..varten,.,..joka on sovitettu mainitun suspension virtaan, joka ontelotila,(19) -on liitetty vähintään yhteen poistoaukkoon (20, 21, 22) nesteen poisjohtamiseksi, tunnettu siitä, että vedenpoiston aikana saatetaan siivilärungon ontelotilan (19) tilavuus kasvamaan siirtämällä siivilärunkoa (7) yhteen suuntaan ja pienenemään siirtämällä siivilärunkoa päinvastaiseen suuntaan, jonka pienentymisen aikana osa poissiivilöidystä nesteestä siiviläkappaleen ontelossa (19) painetaan takaisin siiviläaukkojen läpi niin, että mahdollisesti tukkeutuneet siiviläaukot puhdistuvat ja suspension liike siivilärungon ulkosivun ohi helpottuu.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siivilärungon (7) ontelotilan (19) tilavuus pienenee, kun siiviläkappale liikkuu suspension virtaussuunnan (17) suhteen päinvastaiseen suuntaan.
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siivilärungon (7) liikkeen aikana suspension virtaus-suunnan (17) suhteen päinvastaiseen suuntaan pysytetään siivilärungon ontelon (19) tilavuuden pieneneminen aikayksikköä kohti, vaadittavan paluuhuuhtelun aikaansaamiseksi, suurempana kuin poistuvan nesteen tilavuus aikayksikköä kohti.
5. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poissiivilöity neste poistuu siivilärungosta (7) keskeytyksettä. 1 2 3 4 Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu 2 siitä, että siivilärungon (7) siiviläaukot paluuhuuhdellaan 3 ilman minkään) voiman vaikutusta poistuvaan nesteeseen, esim. 4 pumppaamalla tai täryttämällä. 8 59830
6. 6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siivilärunko (71 kiertyy oman akselinsa ympäri liikkeensä aikana suspension liikkeen suunnan suh.teen vastakkaisessa suunnassa.
7. 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä tunnettu siitä, että veden poistaminen voi tapahtua ilmakehän painetta suuremmissa paineissa ja yli 100°C lämpötiloissa .
8. 8. Laite patenttivaatimusten 1-7 mukaisen menetelmän soveltamiseksi jonka laitteen muodostaa suljettuun suojukseen (1) sovitettu laite, jonka pääasiallisesti muodostaa sama—akselisesta suojukseen sovitettu, sisäpuolisella ontelotilalla varustettu, suljettu siivilärunko (7), joka aksiaalisesti säiliössä edestakaisin liikkuvan akselin (11). avulla pääsee liikkumaan suojuksen (1) läpi virtaavassa suspensiossa (17, 18), tunnettu siitä, että siivilärungon (7) ontelotila (19) on tiivisteen (10) välityksellä avoimessa ja liikkuvassa yhteydessä kiinteästi suojukseen (1) sama-akselisesti ontelon (20) kanssa sovitetun ja poistoaukolla (22) nesteen poisjohtamiseksi ontelotilasta (20) ja ulos suojuksesta varustetun laakerirungon (4) kanssa.
9. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että siivilärunko (7) on kokonaisuudessaan kuperaksi muodostettu siltä osin (8), missä siivilöiminen tapahtuu. 1 Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että useita laitteita kytketään yhteen peräkkäin, jolloin myös akselinpäät kytketään yhteen niin, että voidaan käyttää yhteistä käyttölaitetta (14). 9 59830