FI80917C - ANORDNING FOER SILNING AV FIBERSUSPENSION. - Google Patents

Description

1 809171 80917

Laite kuitususpension lajittelemiseksiApparatus for sorting the fiber suspension

Keksintö kohdistuu laitteeseen kuitususpension lajittelemiseksi, jonka piirteet on esitetty patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa.The invention relates to an apparatus for sorting a fiber suspension, the features of which are set out in the preamble of claim 1.

Massan ja paperinvalmistuksen yhteydessä poistetaan 5 lajittelussa kuitususpensiossa olevat epäpuhtaudet, kuten tikut ja vastaavat, käyttämällä yleensä paine-lajittimia. Näissä on virtausväylä lajiteltavaa mas-sasuspensiota varten sekä virtausväylää rajoittava sihtipinta. Sihtipinnassa on reikiä, joiden kautta 10 virtauksesta erotetaan hyväksytty jae erilliseksi virtaukseksi ja rejektijae poistuu pääasiassa sihti-pinnan suuntaisena.In connection with pulp and papermaking, the contaminants in the fiber suspension, such as sticks and the like, are removed in sorting, usually using pressure sorters. These have a flow path for the pulp suspension to be sorted and a screen surface delimiting the flow path. The screen surface has holes through which the approved fraction is separated from the flow 10 into a separate flow and the reject fraction exits mainly parallel to the screen surface.

Pyrittäessä hyvään toimintaan on otettava huomioon kapasiteetti, tehonkulutus sekä lajittelutulos.In order to achieve good performance, capacity, power consumption and sorting results must be taken into account.

15 Eräs kapasiteettia haittaava tekijä on lajiteltavan massan pyöriminen laitteen roottorin mukana. Nostamalla pyörimisnopeutta voidaan kapasiteettia parantaa, mutta samalla tehonkulutus kasvaa.15 One factor hindering capacity is the rotation of the sorted mass with the rotor of the device. By increasing the rotational speed, the capacity can be improved, but at the same time the power consumption increases.

Suomalaisesta patenttihakemuksesta 874358 on tunnettu 20 edellä kuvatun kaltaisessa laitteessa käytettävä sih-tilevy, jonka sihtipinta voi olla tasainen tai käsittää kaarevia osuuksia, jotka liittyvät toisiinsa massan virtaussuunnan suuntaisten urien kohdalla. Kaarevissa pinnoissa on kaaren suuntaisia pitkänomaisia 25 rakoja hyväksytyn jakeen erottamiseksi. Kyseisten laitteiden kapasiteetti ei ole hyvä.Finnish patent application 874358 discloses a target plate for use in a device as described above, the screen surface of which may be flat or comprise curved portions which are connected to one another at grooves in the direction of flow of the pulp. The curved surfaces have arcuate elongate slits 25 to separate the accepted fraction. The capacity of these devices is not good.

2 80917 US-patenttijulkaisussa 2 827 169 on esitetty sihtile-vy, jolla on aaltomainen sihtipinta. Kyseisessä levyssä on kuitenkin reiät sijoitettu vain samaan suuntaan viettäville sivuille. Tämä vähentää kapasiteet-5 tia.U.S. Patent No. 2,80917, 2,827,169, discloses a screen plate having a corrugated screen surface. However, in that plate, the holes are placed only on the sides facing in the same direction. This reduces the capacity to 5 tia.

Keksinnön tarkoituksena on esittää laite, jolla saadaan sovitettua yhteen eri lajittimille asetettavat vaatimukset parhaan kokonaistuloksen saavuttamiseksi. Tämän toteuttamiseksi laitteelle on pääasiassa tun-10 nusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Järjestämällä sihtipinta muodoltaan aaltomaiseksi siten, että reikiä on jakautuneena yksittäisissä aaltomuodoissa molemmille vastakkaisille sivuille, saadaan aikaan lukuisia etuja energia-15 säästön, lajittelutuloksen ja kapasiteetin suhteen.The object of the invention is to provide a device with which the requirements set for different sorters can be coordinated in order to achieve the best overall result. To achieve this, the device is mainly characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1. By arranging the screen surface in a wavy shape so that the holes are distributed in individual waveforms on both opposite sides, numerous advantages in terms of energy-15 saving, sorting result and capacity are obtained.

Oheisissa epäitsenäisissä vaatimuksissa on esitetty joitakin keksinnön edullisia suoritusvaihtoehtoja. Valmistuksen kannalta on käytännöllisintä muodostaa sihtipinta siten, että oleellisesti tasapaksuinen 20 sihtilevy taivutetaan aaltomuotoon. Kapasiteetti voidaan optimoida siten, että aaltomuotojen pohjien vastakkaiset sivut ovat suurimmalta osiltaan suoria ja 50-70° kulmassa, edullisesti n. 60° kulmassa toisiinsa nähden.Some preferred embodiments of the invention are set out in the appended dependent claims. From a manufacturing point of view, it is most practical to form the screen surface so that a substantially uniform thickness screen plate 20 is bent into a waveform. The capacity can be optimized so that the opposite sides of the bottoms of the waveforms are for the most part straight and at an angle of 50-70 °, preferably at an angle of about 60 ° to each other.

25 Energiasäästö voidaan optimoida siten, että aaltomuotojen pohjat kulkevat oleellisesti kohtisuoraan laitteen liikkuvan pinnan liikesuuntaa vastaan, jolloin saadaan aikaan pyörteily, joka pitää lajiteltavan massan fluidisessa tilassa myös alhaisilla nopeuksil-30 la.The energy saving can be optimized so that the bottoms of the waveforms run substantially perpendicular to the direction of movement of the moving surface of the device, thus creating a vortex that keeps the sorted mass in the fluid state even at low speeds.

3 809173,80917

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää osittain leikattuna sivukuvantona painelajitinta, jossa keksinnön mukaista 5 sihtilevyä käytetään, kuva 2 esittää keksinnön mukaisen laitteen sihti- levyä sivukuvantona ja osittain leikattuna, kuva 3 esittää keksinnön mukaisen laitteen sihti- levyä ylhäältäpäin ja osittain leikattuna, 10 kuva 4 esittää luonnollisessa mittakaavassa kuvan 2 yksityiskohtaa A, kuva 5 esittää esimerkinomaisesti yhtä mahdollista sihtilevyn aukkojakoa ja -muotoa ja kuva 6 esittää esimerkinomaisesti erästä toista 15 mahdollista sihtilevyn aukkojakoa ja -muo toa.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a partially sectioned side view of a pressure sorter in which 5 screen plates according to the invention are used, Figure 2 shows a screen plate of a device according to the invention in side view and partly sectioned, Figure 3 shows a screen plate from above and partly in section, Fig. 4 shows, on a natural scale, detail A of Fig. 2, Fig. 5 shows by way of example one possible screen plate opening and shape and Fig. 6 shows by way of example another possible screen screen opening and dimension.

Kuvassa 1 on esitetty painelajitin kuitususpension lajittelemiseksi. Lajiteltava massa syötetään sylin-terimäisen sihtirummun 1 sisäosaan 4 ylhäältä kanavaa 20 6 pitkin, ja sisäosassa 4 se saatetaan pääasiassa rummun kehän suuntaiseen liikkeeseen koaksiaalisesti rummun sisään järjestetyn siivillä varustetun roottorin 7 avulla, jonka pyörimisakseli on rummun pituus-akselin suuntainen. Hyväksytty jae virtaa tällöin 25 sihtirummun 1 seinämän läpi rummun ulkopuoliseen tilaan, mistä se johdetaan omaa kanavaansa 8 pitkin pois, ja rejektijae virtaa sisäosassa 4 kohti rummun 4 80917 alapäätä, inistä se poistetaan omaa kanavaansa 9 pitkin. Syöttö- ja poistokanavat sekä roottori on järjestetty rummun yhteyteen normaaleilla järjestelyillä.Figure 1 shows a pressure sorter for sorting the fiber suspension. The pulp to be sorted is fed into the inner part 4 of the cylindrical screen drum 1 from above along the channel 20 6, and in the inner part 4 it is moved mainly in the circumferential direction of the drum coaxially by a blade rotor 7 arranged inside the drum. The accepted fraction then flows through the wall of the screen drum 1 into the space outside the drum, from where it is discharged along its own channel 8, and the reject fraction flows in the inner part 4 towards the lower end of the drum 4 80917. The supply and discharge channels as well as the rotor are arranged in connection with the drum in normal arrangements.

5 Kuvissa 2 ja 3 on esitetty laitteessa käytettävä sih-tirumpu, joka muodostuu sylinterin vaipan muotoisesta sihtilevystä 1. Rummun vastakkaisissa päädyissä on lisäksi päätyrenkaat 2, jotka on kiinnitetty levyn ulkopinnalle sekä renkaiden 2 välissä rummun kehän 10 suuntaiset, levyn 1 ulkopinnalle kiinnitetyt vanteet 3 sihtirummun vahvistamiseksi.Figures 2 and 3 show a target drum for use in the device, which consists of a screen plate 1 in the shape of a cylindrical jacket. The opposite ends of the drum further have end rings 2 fixed to the outer surface of the plate and rims 3 between the rings 2 parallel to the outer circumference of the drum 1. to strengthen.

Kuvassa 4 on esitetty tarkemmin sihtirummun muodostavan sihtilevyn 1 rakenne sihtirummun kehän suuntaisena leikkauskuvantona. Sihtilevyn 1 rummun sisäpuoli-15 nen pinta la on sihtipinta, jonka kautta tapahtuu hyväksyttävän jakeen erottuminen rummun sisäosassa 4 virtaavasta lajiteltavasta massasta. Hyväksytyt kuidut kulkeutuvat sihtilevyn läpäisevien aukkojen 5 läpi. Keksinnön mukaisesti sihtipinta la on muodoltaan 20 aaltomainen siten, että reikiä 5 on jakautuneena yksittäisissä aaltomuodoissa molemmille vastakkaisille sivuille Ib ja le, jotka yhtyvät aaltomuodon pohjassa.Figure 4 shows in more detail the structure of the screen plate 1 forming the screen drum in a sectional view in the circumferential direction of the screen drum. The inner surface 1a of the drum of the screen plate 1 is a screen surface through which the acceptable fraction is separated from the sortable mass flowing in the inner part 4 of the drum. The approved fibers pass through the openings 5 through the screen plate. According to the invention, the screen surface 1a has a wavy shape 20 so that the holes 5 are distributed in individual waveforms on both opposite sides Ib and le, which converge at the bottom of the waveform.

Kuvan 3 poikkileikkauksesta käy ilmi vielä, että rei-25 kiä 5 on tasaisesti jakautuneena koko sihtipinnan alueelle, aaltomuotojen sivujen lisäksi myös aaltomuotojen pohjiin ja harjakohtiin. Aaltomuotojen pohjat kulkevat sihtipinnan suunnassa rummun aksiaali-suunnassa, kuten kuvista 2 ja 3 käy selville, eli 30 kohtisuoraan roottorin 7 liikesuuntaa vastaan.It can also be seen from the cross-section of Figure 3 that the hole 5 is evenly distributed over the entire area of the screen surface, not only the sides of the waveforms but also the bottoms and ridges of the waveforms. The bottoms of the waveforms run in the direction of the screen surface in the axial direction of the drum, as can be seen from Figures 2 and 3, i.e. 30 perpendicular to the direction of movement of the rotor 7.

Sihtipinnan la aaltomuotojen pohjalle syntyy lajiteltavan massan virtauksen johdosta voimakas pyörteily,At the bottom of the waveforms of the screen surface 1a, a strong vortex is generated due to the flow of the sorted mass,

IIII

5 80917 joka pitää massan fluidisessa tilassa. Tämän ansiosta massaan ei pääse muodostumaan flokkeja, ja hyvälaatuisten kuitujen osuus rejektijakeessa vähenee. Näin ollen energiankulutusta voidaan vähentää, koska root-5 torin pyörimisnopeutta ei tarvitse nostaa massan pitämiseksi fluidisessa tilassa.5,80917 which keeps the mass in a fluid state. This prevents the formation of flocs in the pulp and reduces the proportion of good quality fibers in the reject fraction. Thus, energy consumption can be reduced because the rotational speed of the root-5 tor does not need to be increased to keep the pulp in a fluid state.

Eräänä etuna on myös lisääntynyt kapasiteetti, koska sihtipinnan la kokonaispinta-ala kasvaa. Kuvassa 3 aaltomuotojen vastakkaisten sivujen Ib ja le keske- 10 nään pohjan puolelle muodostama kulma 0( on 60°. Koska em. aaltomuotojen vastakkaiset sivut ovat suurimmalta osalta suorat ja symmetriset sihtipinnan päätasoa vastaan kohtisuoran tason suhteen sekä aaltomuodon pohjat ja harjat ovat muodoltaan toisiaan vastaavia 15 säännöllisen siniaallon tavoin, lisääntyy sihtipinnan la kokonaispinta-ala kaksinkertaiseksi suoraan sihti-pintaan verrattuna. Sihtipinnan päätasoksi voidaan ajatella rummun kehän suuntaista sylinterimäistä vaippapintaa.Another advantage is the increased capacity as the total area of the screen surface 1a increases. In Fig. 3, the angle 0 (is 60 °) formed on the north side by the opposite sides Ib and le of the waveforms. Since the opposite sides of the above waveforms are for the most part straight and symmetrical about a plane perpendicular to the main plane of the screen surface and the waveform bottoms and ridges like a regular sine wave, the total area of the screen surface 1a is doubled compared to the direct surface of the screen.The main plane of the screen surface is thought to be a cylindrical jacket surface parallel to the circumference of the drum.

20 Paras aaltomuotojen vaikutus massan fluidisena pysymiseen saadaan aikaan siten, että sihtipinnan la aaltomuotojen pohjat kulkevat sihtipinnan suunnassa oleellisesti kohtisuoraan laitteen liikkuvan elimen, kuten roottorin liikesuuntaa vastaan.The best effect of the waveforms on the fluid retention is achieved by the bases of the waveforms of the screen surface 1a extending substantially perpendicular to the direction of movement of the moving member of the device, such as the rotor, in the direction of the screen surface.

25 Sihtipinta la saadaan edullisimman aikaan muodostamalla rumpu taivuttamalla oleellisesti tasapaksuises-ta sihtilevystä, johon etukäteen on muodostettu reiät 5 sopivalle tasaiselle jaolle. Kuvan 4 sihtilevyn paksuus S on 3 mm, jolloin reiät voidaan tehdä esim.The screen surface 1a is most preferably obtained by forming the drum by bending a substantially uniform thickness screen plate in which holes 5 have been pre-formed for a suitable even distribution. The thickness S of the screen plate in Fig. 4 is 3 mm, in which case the holes can be made e.g.

30 poraamalla. Mikäli rei'istä halutaan tehdä isommat, voidaan käyttää myös stanssausta. Kuvassa 4 on sihti-levy taivutettu siten, että korkeudeksi H (aaltolevyn 6 80917 harjakohtia vastakkaisilta puolilta sivuavien vaippa-pintojen etäisyys) tulee 33 nm. Ottaen huomioon levyn paksuus S ja levyn kaareutuminen rumpuna, on sihti-pinnalla la aallon korkeus, eli kohtisuora etäisyys 5 aallon pohjan ja harjakohdan välillä n. 28 mm.30 by drilling. If you want to make the holes bigger, stamping can also be used. In Figure 4, the sieve plate is bent so that the height H (the distance between the sheath surfaces flanking the ridge points of the corrugated plate 6 80917) becomes 33 nm. Taking into account the thickness S of the plate and the curvature of the plate as a drum, the sieve surface 1a has a wave height, i.e. a perpendicular distance 5 between the bottom of the wave and the ridge point of about 28 mm.

Kuvassa 5 on esitetty eräs mahdollinen sihtilevyn kuvio edestäpäin ennen taivutusta keksinnön mukaiseen muotoon. Kyseessä on normaali painelajittimissa käytettävä tasakylkisen kolmiojaon mukainen rei'itys. 10 Yleisimmin käytetyt reikäkoot painelajittimissa ovat 0,8...3,0 mm halkaisijaltaan. Myös avoin pinta-ala levyn kokonaispinta-alasta voi vaihdella ja painela-jittimien tapauksessa em. pinta-ala on yleisesti n. 20%. Sihtilevyn taivutuskohtia (aallonpohjat ja -har-15 jät) on havainnollistettu katkoviivoin.Figure 5 shows a possible front view of the screen plate before bending into the shape according to the invention. This is a normal perforated triangular perforation used in pressure sorters. 10 The most commonly used hole sizes in pressure sorters are 0.8 ... 3.0 mm in diameter. The open area can also vary from the total area of the plate, and in the case of pressure sorters the above-mentioned area is generally about 20%. The bending points of the sieve plate (corrugated bases and har-15 waste) are illustrated by broken lines.

Kuvassa 6 on esitetty toinen mahdollinen sihtilevyku-vio. Levyssä on pitkänomaisia kapeita rakoja 5, jotka kulkevat säännöllisen kuvion muodostaen samansuuntaisina siten, että raot ovat aina vierekkäin riveissä 20 ja rakojen pituussuunnassa peräkkäin toisiaan seuraa-vien rakorivien välillä on kannasosat Id, jotka kulkevat siis kohtisuoraan rakojen pituussuuntaa vastaan. Kohteen mukaan voidaan käyttää aina tietyn rakokoon (pituus-leveys) ja -jaon mukaista levyä. Tai-25 vutukset voidaan tehdä levyyn joko siten, että ne kulkevat rakojen pituussuunnassa (katkoviivat) tai siten, että ne kulkevat rakojen leveyssuunnassa, jolloin taivutuskohdat (aallonharjat ja -pohjat) sijaitsevat kannasosien Id kohdalla (pistekatkoviivat).Figure 6 shows another possible screen plate pattern. The plate has elongate narrow slits 5 which run in a regular pattern, forming parallel so that the slits are always side by side in rows 20 and in the longitudinal direction of the slits successively between successive slots of rows there are base portions Id which thus run perpendicular to the longitudinal direction of the slits. Depending on the object, a plate with a certain gap size (length-width) and division can always be used. Or-25 bends can be made in the plate either by running in the longitudinal direction of the slits (dashed lines) or by running in the width direction of the slits, with the bending points (corrugated ridges and bases) being located at the base portions Id (dotted lines).

30 On selvää, että keksintöä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Niinpä reikien tai aukkojen koko,It is clear that the invention can be modified within the scope of the inventive idea set out in the appended claims. Thus, the size of the holes or openings,

IIII

7 80917 muoto ja jako voidaan järjestää halutuksi aina lajiteltavan massan laadun mukaan. Samoin aaltomuotoa voidaan vaihdella ja aaltomuotojen vastakkaiset sivut voivat olla myös epäsymmetriset, joskin sihtilevyn 1 5 valmistuksen ja toiminnan kannalta siniaallon tavoin säännöllinen muoto on edullinen.7 80917 The shape and division can always be arranged as desired according to the quality of the mass to be sorted. Likewise, the waveform may be varied and opposite sides of the waveforms may also be asymmetrical, although a regular shape, like a sine wave, is preferred for fabrication and operation of the screen plate 1 5.

Claims (7)

1. Anordning för sortering av pappers- och cellu- 5 losamassa innefattande en strömningskanal (4) för massasuspensionen, som skall sorteras, en strömnings-kanalen begränsande silyta (la), som innefattar öppningar, häl eller dylikt (5) för avskiljning av den önskade fraktionen frän massasuspensionen som 10 sorteras, och ett pä strömningskanalens (4) sida befintligt organ, säsom en rotor (7), som sätter massan under sortering i rörelse, kännetecknad därav, att silytan (la) har en vägliknande form pä sä sätt, att nämnda öppningar, häl eller dylikt (5) är fördelade 15 hos enskilda vägformar pä bida motsatta sidorna (Ib, le) för ökande av turbulensen och fluidiseringen i massan, som rör sig i strömningskanalen (4) pä grund av nämnda organ (7) och för effektivering av anordnin-gens kapacitet. 20An apparatus for sorting paper and cellulose pulp including a pulp suspension flow channel (4) to be sorted, a flow channel limiting screen surface (1a) comprising apertures, heels or the like (5) for separating it desired fraction from the pulp suspension being sorted, and a member present on the side of the flow channel (4), such as a rotor (7) which sets the pulp in sorting in motion, characterized in that the screen surface (1a) has a road-like shape in such a way; said apertures, heels or the like (5) being distributed by individual road shapes on the opposite sides (1b, 1c) to increase the turbulence and fluidization of the mass moving in the flow channel (4) due to said means (7) and to increase the efficiency of the device. 20 2. Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att silytan bildas av den mot strömningskanalen (4) belägna ytan (la) av en bägformigt böjd, väsent-ligen jämntjock silplät (1). 252. Apparatus according to claim 1, characterized in that the screen surface is formed by the surface (1a) located on the flow channel (4) of a bend-shaped, substantially uniformly thick screen plate (1). 25 3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad därav, att vägformernas motsatta sidor är i största delen raka och utgör en vinkel av 50-70°, företrädesvis 60° i förhällande tili varandra. 303. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the opposite sides of the road forms are largely straight and constitute an angle of 50-70 °, preferably 60 ° relative to each other. 30 4. Anordning enligt nägot av de föregäende patent-kraven, kännetecknad därav, att de motsatta sidorna (Ib, le) hos vägformarnas dalar är symmetriska i förhällande tili det mot silytans (la) huvudplan 35 vinkelräta planet. Il 11 8091 7Device according to any of the preceding claims, characterized in that the opposite sides (1b, 1c) of the valleys of the roadforms are symmetrical in relation to the plane perpendicular to the main plane of the screen surface (1a). Il 11 8091 7 5. Anordning enligt patentkravet 4, kännetecknad därav, att vägformarnas dalar och kammar är likformiga i likhet med en regelbunden sinusväg. 55. Device according to claim 4, characterized in that the valleys and cams of the roadforms are uniform, like a regular sine path. 5 6. Anordning enligt nägot av patentkraven 1, 2 eller 3, kännetecknad därav, att de motsatta sidorna (Ib, le) hos vägformarnas dalar är osymmetriska i förhällande tili det mot silytans (la) huvudplan 10 vinkelräta planet.Device according to any of claims 1, 2 or 3, characterized in that the opposite sides (1b, 1c) of the valleys of the roadforms are asymmetrical in relation to the plane perpendicular to the main plane of the screen surface (1a). 7. Anordning enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad därav, att vägformarnas dalar förlöper väsentligen vinkelrätt mot rörelseriktningen 15 av anordningens rörliga organ (7).Device according to any of the preceding claims, characterized in that the valleys of the roadforms extend substantially perpendicular to the direction of movement of the moving means (7) of the device.