FI88528C - Anordning foer urvattning och raffinering av fibermassasuspensioner - Google Patents

Description

38528

Laite kuitumassa-suspensioiden sakeuttamiseksi ja jauhamiseksi Tämän keksinnön kohteena on laite kuitumassa-suspensioiden sakeuttamiseksi, s.o. veden poistamiseksi niistä, ja jauhamiseksi, mikä laite käsittää ruuvipuristin-sakeutuslaitteen tai vedenpoistolaitteen ja raffinöörin.

Nykyaikaisessa kuitumassan käsittelytekniikassa massa sakeutetaan erillisessä yksikössä, esimerkiksi ruuvipuristin-sakeutuslaitteessa, kun taas massan jauhaminen suoritetaan sakeutuslaitteesta erillään olevassa yksikössä, esimerkiksi kiekkoraffinöörissä. Siten tarvitaan ruuvisyöttölaite massan kuljettamiseksi massan sakeutusyksiköstä massan jauhamisyk-sikköön, jolloin tämä ruuvisyöttölaite toimii myös raffinöörin syöttöruuvina. Tällaisessa järjestelyssä massa pyrkii ottamaan ilmaa kulkiessaan sakeutuslaitteen ulostulosta raffinöörin sisäänmenoon, mm. sen seikan johdosta, että ruuvi-puristin-sakeutusyksikössä massassa muodostunutta painetta ja massan kokoonpuristumismäärää ei voida säilyttää massan syöttöruuviin tapahtuvan siirron aikana. Kaikella massan sa-keutuksen aikana massaan kulkeutuneella ilmalla on kuitenkin haitallinen vaikutus seuraavissa vaiheissa ja siten edellä mainittuun toimenpiteeseen, jossa massa siirretään syöttö-ruuviin, liittyy vakavia haittoja.

Eräänä toisena haittana tämän tyyppisissä nykyisissä laitteissa on se, että ne tarvitsevat ylimääräistä yksikköä, nimittäin yhdistettyä kuljetus- ja syöttöruuvia, mikä lisää kustannuksia alkuinvestoinnin, käytön ja huollon suhteen.

Lisäksi jokainen ylimääräinen yksikkö muodostaa seisokkivaa-ran ja tekee vaikeaksi yhdenmukaisen massavirran ylläpitämisen tai aikaansaamisen jauhimeen. Eräänä toisena selvänä haittana on se, että jokainen ylimääräinen yksikkö vaatii vastaavaa käytettävissä olevaa tilaa.

2 ’8528 Tämän keksinnön ensisijaisena tehtävänä on saada aikaan edellä mainitun tyyppinen laite kuitumassa-suspensioiden sa-keuttamiseksi, s.o. veden poistamiseksi niistä, ja niiden jauhamiseksi, jossa edellä mainitut haitat on eliminoitu.

Yllä mainitun ongelman yleinen ratkaisu, johon keksintö perustuu, on se, että kaikki edellä mainitut haitat voidaan eliminoida liittämällä ruuvipuristin-sakeutuslaite suoraan raffinööriin ilman välissä olevaa massan kuljetus- ja syöt-töruuvia. Tällä tavalla saadaan aikaan täysin suljettu järjestelmä, jossa ruuvipuristin-sakeutuslaiteessa massassa muodostunut paine ja massan kokoonpuristusmismäärä voidaan säilyttää aina siihen asti, kunnes massa syötetään raffinööriin. Tällä tavalla eliminoidaan ongelmat, jotka koskevat ilman kulkeutumista massaan ja erillisen yksikön käyttötarvetta .

Eräs erityinen johdanto-osassa esitetyn tyyppisen ja tähän tietoon perustuvan laitteen ominaisuus on se, että ruuvipu-ristin-sakeutuslaitteen poistopää on liitetty suoraan raffi-nöörin syöttöpäähän niin, että se toimii myös ruuvisyöttönä raffinööriin ja että ruuvipuristin-sakeutuslaitteen ruuvi on suljettu suojavaipan sisään, jonka vähintään yksi osa suppenee massan syöttösuunnassa tarvittavan puristusvaikutuksen aikaansaamiseksi veden poistamiseksi massasta ruuvipuristi-messa samalla, kun saadaan aikaan suojavaipan läpimitan pieneneminen sakeutuslaitteen liittämiseksi raffinööriin.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa käytetään esimerkiksi ruotsalaisessa hakemusjulkaisussa 7806848-3 esitetyn tyyppistä ruuvipuristin-sakeutuslaitetta, koska pyörivässä seu-lontarummussa tuotettujen keskipakoisvoimien johdosta muodostuvan vapaan veden poisto voidaan saada aikaan mainitussa sakeutuslaitteessa erittäin tehokkaasti. Tämä tarkoittaa sitä, että sakeutuslaitteesta voidaan tehdä lyhyt ja siten ruuvi ja seulontarumpu voidaan liittää esimerkiksi yhteen ainoaan vapaasti kantavaan yksikköön, joka on tuettu toises- 3 :-8528 f ta päästään. Tämän lisäksi sakeutuslaitteen tarvittava puristusvoima voidaan saada aikaan käyttämällä seulontarumpua, joka suppenee vähintään osassa massan syötön suunnassa, mikä merkitsee sitä, että rumpu voi olla suhteellisen pieni läpimitaltaan sen poistopaässä, mikä mahdollistaa sen kytkemisen suoraan sopivan rakenteen omaavaan kiekkoraffinööriin, esimerkiksi ruotsalaisessa hakemusjulkaisussa 7808424-1 esitetyn tyyppiseen kaksoisvirtaustyyppiseen raffinööriin.

Tämän tyyppinen kiekkoraffinööri, jossa on koontikammio, joka sijaitsee kehällä jauhavien kiekkojen ympärillä, saa aikaan tärkeitä etuja verrattuna muuntyyppisiin kiekkoraffi-nööreihin ja tekee siitä erityisesti sopivan käytettäväksi yhdessä edellä esitetyn mukaisen ruuvipuristimen kanssa. Eräs näistä eduista on se, että vastaavien kiekkojen takasivut eivät kosketa massaa sen jälkeen, kun massa on kulkenut jauhavan alueen ohi, jolloin tällainen kosketus saa aikaan suuria energiahäviöitä massassa syntyneen turbulenssin johdosta .

Ruuvipuristin-sakeutuslaite voi olla myös sellainen, että siinä on kiinteä seulontarumpu, koska tämä malli on yksinkertaisempi ja halvempi valmistaa ja se toimii paremmin määrätyissä tarkoituksissa. Tällainen sakeutuslaite on halvempi valmistaa, koska kaikki rummun pyörintäliikettä koskevat osat, rummun laakeriosat ja sen ohjausosat on jätetty pois. Tämä malli toimii myös edullisemmin käsiteltäessä massoja, joista veden poisto on helppoa, jolloin massan kokoonpuristuminen ruuvipuristimen asteittain pienenevässä tilavuudessa - . ruuvin syöttösuunnassa on riittävä massan halutun lopullisen kiintoainepitoisuuden aikaansaamiseksi raffinöörin tulopääs-sä. Tämän tyyppisten massojen yhteydessä, joista veden poisto on helppoa, massan lopullista kiintoainepitoisuutta voidaan ohjata yksinkertaisemmin käyttämällä yksinomaan ruuvin puristusvaikutusta. Ei ole tarpeen ottaa huomioon massassa olevan vapaan veden poistoa, joka saadaan keskipakoisvoimien johdosta, jotka riippuvat seulontarummun kiertonopeudesta.

4 - 3 52 8

Jonkin verran sakeutettujen massojen yhteydessä tunnettaessa ruuvin tilavuuden pieneneminen, ruuvin nopeus, saapuvan massan konsentraatio ja saapuvan massan määrä aikayksikköä kohden poistuva massan kiintoainepitoisuus voidaan helposti ennakoida ja säätää haluttuihin arvoihin muuttamalla ruuvin nopeutta, jolloin nopeuden muutos on suhteessa massan ko-koonpuristumisasteeseen ruuvissa.

Ruuvin ytimessä on mieluummin myös vähintään yksi osa, jossa on syöttösuunnassa kapeneva muoto. Suojavaipan suppeneva osa on liitetty sopivasti olennaisesti sylinterimäiseen osaan, joka on tarkoitettu sakeutuslaitteen liittämiseksi raffinöö-riin. Vaipan sylinterimäisessä osassa on tiivis tai läpi-päästämätön vaippapinta ja se ulottuu raffinöörin syöttöväy-lään.

Sylinterimäinen osa voi sisältää myös suojavaipan jatkeen. Vaihtoehtoisesti sylinterimäinen osa voi sisältää raffinöörin syöttöväylän osan.

Keksintöä selitetään nyt lähemmin viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää esimerkkinä ruuvipuristin-sakeutus-laitteen vedenpoistolaitteen yhdistelmää, jossa on pyörivä seularumpu, joka on liitetty suoraan kiekkoraffinööriin.

Piirustuksessa numerolla 1 on merkitty edellä mainitussa ruotsalaisessa hakemusjulkaisussa 7806848-3 esitettyä, yleistä tyyppiä olevaa ruuvipuristin-sakeutuslaitetta, kun taas numerolla 2 on merkitty edellä mainitussa ruotsalaisessa hakemusjulkaisussa 7808424-1 esitetyn tyyppistä kiekkoraf f inööriä. Ruuvipuristin-sakeutuslaitteessa tai vedenpois-tolaitteessa 1 on massan syöttöpää 3 ja poisto 4 massasta puristettua vettä varten. Numerolla 5 on merkitty suojavaip-paa, joka on varustettu vedenpoistorei'illä ja joka on järjestetty pyörimään riittävän korkealla nopeudella, niin että saadaan keskipakoisvoiman ansiosta tehokas massassa olevan vapaan veden ja massasta puristetun veden poisto, vaikkakaan rummun nopeus ei saa olla niin suuri, että se saa aikaan 5 8 8 528 massaan sitoutuneen veden puristumisen siitä pois missään huomattavassa määrin rummun liiallisen pyörimisen tuottamien keskipakoisvoimien johdosta. Puristusvoimat saadaan aikaan sen ansiosta, että suojavaipan 5 osassa on muoto, joka sup-• penee syöttösuunnassa. Esitetyssä suoritusmuodossa ruuvin 6 ydin suppenee myös syöttösuunnassa.

Massa sakeutetaan tai siitä poistetaan vesi erittäin tehokkaasti tämän mallisessa ruuvipuristimessa, jossa on pyörivä suojavaippa ja tämän tehokkuuden ansiosta ruuvipuristimesta voidaan tehdä suhteellisen lyhyt, jolloin se voi olla vapaasti kantava ja se on tuettu yksinomaan sen toisessa päässä, kuten kuviossa on esitetty.

Kiekkoraffinööri 2 on sellainen, että siinä on keskeinen tu-loväylä 7, joka on ontelossa 8, johon on järjestetty potku-rimainen laite 9 saapuvan materiaalin hajottamiseksi ja jakamiseksi. Potkurilla 9 hajotettu materiaali poistetaan läpikulkevista rei'istä 10 ja se kuljetetaan iskualueelle rengasmaisen iskulaitteen 12, joka on järjestetty roottoriin 11, ja vastapäätä olevan, kiinteän rengasmaisen iskulaitteen 13 väliin. Jauhettu massa poistetaan sitten ruuvin 14 avulla.

Ruuvipuristimen yksityiskohtaisemman rakenteen osalta viitataan edellä mainittuihin ruotsalaisiin hakemusjulkaisuihin.

Edellä esitetyn järjestelyn olennaisena uutuutena on se, että ruuvipuristin-sakeutuslaitetta on muunnettu siten, että se mahdollistaa sen liittämisen suoraan raffinöörin keskei-• · seen tuloväylään, jolloin ruuvi voi toimia myös syöttöruuvi- na. Massan laadun kannalta tärkein tällä järjestelyllä aikaansaatu etu on se, että massa, joka puristetaan kokoon ruuvipuristimessa, siirretään raffinööriin puristuksen menemättä hukkaan ja että ilma ei pysty tunkeutumaan massaan. Tilansäästön ja kustannusten kannalta järjestelyllä on selvästi useita tärkeitä etuja, koska se mahdollistaa erillisen ruuvikuljettimen ja ruuvisyöttölaitteen käytön. Keksinnön 6 H 8 528 mukainen laite on myös erittäin kompakti ja kaikki kiertoak-selit voivat sijaita samalla tasolla.

Edellä esitetty suoritusmuoto on tarkoitettu yksinomaan keksinnön erääksi edulliseksi suoritusmuodoksi ja sitä voidaan muuntaa useissa suhteissa keksinnön puitteissa. Esimerkiksi edellä esitetty ruuvipuristin-sakeutuslaite voidaan kytkeä mihin tahansa raffinööriin. Esitetyssä suoritusmuodossa ruu-vipuristimen ruuvissa on muoto, joka suppenee syöttösuunnas-sa ruuvin koko pituudella. On kuitenkin selvää, että sen sijasta voidaan käyttää ruuveja, joissa on pyöreä sylinteri-mäinen ydin tai ydin, jossa on sekä pyöreitä sylinterimäisiä osia että suppenevia osia.

Suojavaipan mittojen pienentämiseksi kiekkoraffinööriin tulevassa liitäntäkohdassa on tarpeen, että suojavaipassa on vähintään yksi suppeneva osa, vaikkakin tämä osa voi sulautua lävistämättömään pyöreään sylinterimäiseen osaan 15, joka ulottuu kiekkoraffinöörin syöttöväylään. Tämä osa 15 voi olla järjestetty joko pyörimään yhdessä suojavaipan 5 jäljellä olevan osan kanssa tai se voi olla järjestetty kiinteästi, jolloin se voidaan korvata esimerkiksi raffinöörin syöttöväylän seinämillä. Ruuvin 6 tulisi kuitenkin ulottua raffinöörin jakokammioon 8. Sopivat tiivistyslaitteet on järjestettävä suojavaipan 5 ja raffinöörin 2 väliin tai, jos pyöreä sylinterimäinen osa 15 on järjestetty kiinteästi, tämän osan ja suojavaipan 5 jäljellä olevan osan väliin. Viimeksi mainitussa tapauksessa tiivistys sisältää sopivasti sokkelotiivisteen 16. Suojavaippa voi olla suppeneva sen koko pituudella.

Kuten selityksen johdanto-osassa mainittiin, voi olla edullisempaa kustannusten, tilan ja huollon suhteen, että käytetään ruuvipuristin-sakeutuslaitetta, jossa seulontarumpu on kiinteä. Määrättyjen massatyyppien käsittelyn kannalta tämä malli saa aikaan tarkoituksenmukaisemman toiminnan. Perinpohjaiset testit ovat osoittaneet kuitenkin, että sei-

^ o ö 5 2 S

laisten massalaatujen yhteydessä, joista veden poisto on hieman helpompaa, massan lopullinen kiintoainepitoisuus voidaan ennakoida helpommin ja säätää massan pelkän kokoonpuristumisen avulla ilman massassa olevan vapaan veden samanaikaista keskipakoisvoimilla tapahtuvaa poistoa.

Siten keksintö ei ole rajoitettu ainoastaan suoritusmuotoon, jossa on pyörivä rumpu, ja sitä voidaan muuntaa monissa suhteissa seuraavien patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (8)

1. 8 88528
2. 1. Laite kuitumassasuspensioiden sakeuttamiseksi ja jauhamiseksi, mikä laite käsittää ruuvipuristin-sakeu-tuslaitteen (1) ja raffinöörin (2), jossa sakeutuslait-teen (1) ruuvi (6) on ympäröity suojavaipalla (5), jossa on vähintään yksi osa, joka suppenee syöttösuunnas-sa, jolloin saadaan aikaan tarvittava puristusvaikutus veden poistamiseksi massasta ruuvipuristimessa (1), samalla kun saadaan aikaan suojusvaipan (5) läpimitan pieneneminen, ja jossa ruuvipuristin-sakeutuslaitteen (l) poistopää, jolla on pienennetty läpimitta, on liitetty raffinöörin (2) raffinointikiekkojen (12, 13) keskellä olevaan jako-onteloon (8) johtavan sisäänsyöt-töväylän (7) syöttöpäähän, tunnettu siitä, että ruuvipuristin-sakeutuslaitteen (1) ruuvi (6) ulottuu koko raffinöörin (2) sisäänsyöttöväylän (7) pituudelle, jossa väylässä ei ole rajoitinelimiä, jolloin ruuvi toimii myös syöttöruuvina kuitumassasuspension syöttämiseksi juuri raffinöörin jako-onteloon (8), ja että ainakin osa sakeuttimen (1) ruuvin (6) akselista kapenee syöttösuunnassa.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että ruuvin (6) akselin kapeneva osa ulottuu sisäänsyöttöväylään (7).
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että sakeutus-laitteen (1) suojavaippa (5) on pyörivä ja se on järjestetty pyörimään riittävän suurella nopeudella, jotta saadaan aikaan keskipakoisvoiman ansiosta tehokas mas-sasuspensiossa olevan vapaan veden ja suspensiosta puristetun veden poisto suojavaipan (5) kautta. 1 Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, 9 38528 tunnettu siitä, että raffinööri on kaksois-virtauskiekkoraffinööri (2), jossa on koontikammio, joka sijaitsee kehällä kiekkojen ympärillä.
5. 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että suojavaipan (5) suppeneva osa on liitetty olennaisesti sylinterimäiseen osaan (15) sen liittämiseksi raffinööriin (2).
6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että mainitussa sylinterimäisessä osassa (15) on tiivis tai läpipäästämätön sylinterimäinen pinta ja se ulottuu raffinöörin (2) syöttöväylään (7).
7. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että sylinterimäinen osa (15) on suojavaipan (5) j atke.
8. 8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että sylinterimäinen osa (15) sisältää raf- •I finöörin (2) syöttöväylän (7) osan. 10 88528