FI90887B - Kuitulietteen käsittelylaite - Google Patents

Description

90887 i

Kuitulietteen käsittelylaite Tämä keksintö kohdistuu laitteisiin, jotka käsittelevät kui-tulietettä lajittelun (keskipakolajittelun) avulla, sekä kuituja erottelevan mekaanisen työstön (lajittelun) avulla esim. vedessä, ilmassa tai höyryssä paperimassan valmistuksessa.

Käsittelyn tarkoitus on puhdistaa liete sihtaamalla pois mukana olevat karkeat osaset, kuten esimerkiksi kuidut, jotka eivät ole riittävästi erillään, kuitukimput (tikut), sekä alistaa karkea osa kuidut erottavaan mekaaniseen käsittelyyn.

Tämä käsittely muuttaa karkean lajikkeen sellaisiin mittasuhteisiin, jotka puhdistettu osa hyväksyy.

Nykyisellä tekniikan tasolla on lajitinongelma ratkaistu käyttämällä erillisiä sihtauslaitteita. Niihin on kytketty erillisiä laitteita erotetun karkean poisteosan käsittelyä varten. Tässä yhdistelmässä on kuitenkin se ongelma, että saatavilla olevien sihtauslaitteiden optimitoiminta vaatii hyvin laimean kuitu/vesi -konsentraation (tavallisesti 1-4%), kun taas jauhinlaitteet vaativat lujuuden ja laadun kehittämisen optimoimiseksi paljon suuremman konsentraation (tavallisesti 10-30%). Tämä edellyttää kalliita vedenpoistolaitteita lajittelun ja poisteenkäsittelyn välillä sekä niin muodoin paljon tilaa vieviä varastosäiliöitä ja laajaa pumppulaitosta.

Esillä oleva keksintö poistaa nämä ongelmat yhdistämällä la-jitinlaitteen jauhinlaitteeseen, joka jatkuvasti valikoiden jauhaa siinä jo erotettua karkeata kuitulajiketta samalla, kun kuituliete kulkee sihdin pinnan yli. Tätä jauhamista voidaan myös säätää.

2

Keksintö mahdollistaa siten kuitulietteen käsittelyn edelleen ilman, että ne kuidut, joita on jo riittävästi käsitelty, pantaisiin vielä ei-toivottavaan, energiaa vievään käsittelyyn. Se mahdollistaa myös sen, että jauhin- ja lajitinlait-teen kuitukonsentraatiota voidaan samanaikaisesti pitää korkeana. Keksintö suo niin muodoin edellytykset parhaaseen erotettujen karkeiden kuitukimppujen (poisteen) lujuutta lisäävään käsittelyyn.

Kun mekaaninen käsittely suoritetaan lieriömäisen tai kartio-maisen pyörivän rungon sisällä suhteellisen korkealla pyörimisnopeudella ja kun käytetään voimaperäistä fluidaatiota, joka tulee poisteen jauhamisesta samalla, kun pyörimisestä syntyvä keskipakovoima vaikuttaa riittävästi kohtisuorassa suunnassa sihtijauhimen pinnassa oleviin aukkoihin tai loviin, niin lajittelu voidaan suorittaa tehokkaasti sakeammassa kon-sentraatiossa, jota tarvitaan erotetun lajikkeen (poisteen) kaikkein tehokkaimmassa käsittelyssä.

Kun käytetään keksinnön mukaista laitetta, voidaan käsittely suorittaa suoraan niin kutsutun kuumahierteen valmistuksen yhteydessä, jossa tuotettava kuitumaesa saadaan höyryliet-teestä. Kuitulietettä voidaan sihdata ja prosessoida höyry-vaiheessa konsentraatioissa, joiden sakeue yltää massan valmistusprosessista tulevien konsentraatioiden tasolle (50X tai korkeampi).

Tämä käsittely voidaan myös sopivasti yhdistää koko massavir-ran lopulliseen 1isäkäsittelyyn lujuuden ja laadun lisäämiseksi, jolloin kuituja, jotka on täysin työstetty jauhatuksen aikana, poistetaan keskeytymättä saanteena. Keksinnön mukaisesti tarve erillisistä lajitinjärjestelmistä ja poisteen käsittelyyn, johon luetaan mukaan vedenpoistolaitteet, varastosäiliöt pumppuineen, putkituksinaan jne., poistuu täysin.

90887 3

Keksinnön tunnusomaiset piirteet ilmenevät mukaan liitetyistä patenttivaatimuksista.

Joitakin keksinnön suoritusmuotoja kuvataan yksityiskohtaisemmin seuraavassa viitaten mukana oleviin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on pitkittäinen poikkileikkaus laitteesta kuvio 2 on säteen suuntainen poikkileikkaus laitteesta kuviot 3-6 esittävät erilaisia suoritusmuotoja ja yhdistelmiä jauhinlajittimen pinnasta ja roottorista kuvio 7 on pitkittäinen poikkileikkaus erilaisesta suoritusmuodosta .

Keksinnön mukainen jauhin- ja lajitinlaite käsittää roottorin 10, joka on tuettu akseliin 12, joka on asennettu laakeripe-sään 14 niin, että se voi pyöriä. Mainittu laakeripesä voidaan siirtää paikalta pitkittäin männän 16 avulla, joka on kiinnitetty siihen. Tämä mäntä on yhdistetyn sylinterin ja laakeri-sillan 92 sisällä, jota puolestaan tukee kehys 90, jossa on tiiviisti sulkeva tasainen päätyseinä 94. Tämä päätyseinä kannattaa myös tiivistyspeeää 96, jonka avulla akseli 12 lävistää päätyseinän 94 ilmatiiviisti.

Lääkärisiltä 92, jolla on kehys 90, on yhdistetty ilmatiiviisti päätyseinän 94 läpi pesään 80, joka sulkee koneen sisäänsä ja joka on yhdistetty jalustaan 82, joka kannattaa konetta.

Pesän 80 sisäpuoli on suunniteltu katkokartioksi, jossa on kaksi aukkoa, joista suurempi aukko 84 on yhdistetty päätyseinään 94 ja pienempi aukko kaarevaan päätyseinään 70, joka kannattaa syöttöputkea 74, jossa on eäätöventtiili 72.

4

Pesä 80 on varustettu kahdella poistoaukolla. Toinen, pesän läpimitaltaan suuremmassa päässä sijaitseva aukko 85 on yhdistetty paluujohtoon 78, jossa on säätöventtiili 79. Paluu-johto 78 on kytketty laitteen sisäänmenopäähän putken muhvin 76 kautta. Pesän läpimitaltaan pienemmässä päässä oleva aukko 86 on yhdistetty poistoputkeen 88 säätöventtiilin 87 kautta.

Roottori 10 kannattaa jauhin- ja fluidaatiolaitteita 22, jotka on kiinnitetty roottoriin pultti- tai kiilaliitännän avulla.

Pesän kartiomainen sisäpinta muodostuu neljästä rengasmaisesta kannattimesta 61, 63, 65 ja 67, jotka kantavat staattoria 83, joka käsittää yhdistetyt jauhin- ja lajitinlaitteet, jotka on myös kiinnitetty pultti- tai kiilaliitäntöjen avulla. Roottori 10 ja staattori 83 rajaavat väliinsä aukon 24.

Staattori 83 ja rengasmaiset kannattimet 61, 63, 65 ja 67 jakavat pesän 80 uikotilavuuden kolmeksi rengasmaiseksi kammioksi 60, 62 ja 64, jotka ovat yhteydessä poistoaukkoon 86 alaosastaan aukkojen £6 ja 68 kautta.

Staattorin sisällä olevan pesän tila on syöttöpuolelta yhteydessä syöttöputkeen 74 ja paluujohtoon 78, 76 päätyseinän 70 kautta ja aukkoon 85 ja paluujohtoon 78 roottorin poistopuo-lella 66 ja 68 avulla.

Roottorin 10 jauhin- ja fluidaatiolaitteeseen 22 on suunniteltu poikkitangot 18 ja 19 sekä urat 20 ja 21, joiden jakautuminen ja muoto voivat vaihdella. Kuvioissa 3, 4, 5 ja 6 esitetään joitakin esimerkkejä. Urien pitkittäissuunta voi olla yhdensuuntainen kartion generaattorin kanssa tai se voidaan asettaa oikeaan kulmaan sekä pyörimisen suunnassa, että sitä vasten, jolloin roottorin pitkittäissuuntaista pumppausliikettä voidaan lisätä tai vähentää. Poikkitangot 18 ja 19 ulottuvat ainakin osalle roottoria 10 ja aukkoa 24. Esitetyn suoritusmuodon mukaan poikkitangot ulottuvat koko aukolle 24.

90887 5

Staattori 83 on varustettu poikkitangoilla 30 ja 37 sekä urilla 31 ja 39, joiden jakautuma ja muoto voidaan myös suunnitella erilaisiksi. Kuvioissa 3, 4, 5 ja 6 esitetään joitakin esimerkkejä. Staattori on edelleen varustettu rei'illä 32-35, 40 ja 42, jotka ovat joko pyöreitä tai loven muotoisia. On suotavaa, että ne levenevät suunnassa, joka kulkee roottorista 10 tiloja 60, 62 ja 64 kohti. Kuvioissa 3, 4, 5 ja 6 esitetään joitakin esimerkkejä. Staattorin tangot 30 ja 37 sijoitetaan ainakin osalle aukkoa 24. Tämä pätee myös reikiin 32-35, 40 ja 42. On suotavaa, että roottorin ja staattorin 83 tangot 18 ja 19, sekä vastaavasti 30 ja 37 ulottuvat riittävästi koko aukon 24 pituudelle. Sihdin aukot 32-35, 40 ja 42 järjestetään myös mieluummin koko aukon 24 pituudelle.

Tankojen 30 ja 37 sisällä olevien urien 31 tai 39 pohjalla olevien sihdin aukkojen 32 ja 34 rakenne on suunniteltu korkeita pyörimisnopeuksia varten, kun taas tankojen 30 ja 37 päällä olevien sihdin aukkojen 33 ja 35 rakenne on suunniteltu roottorin 10 alhaisempia kierroslukuja silmällä pitäen. Kuvion 6 mukaan sihdin aukot 40 ja 42 on sijoitettu tankojen 30 sivuille. Tällainen rakenne sopii kaikille kierrosnopeuksille.

Perinteinen hydraulinen säätöventtiili 50 säätää roottorin pitkittäisasentoa ja lisäksi myös roottorin 10 ja staattorin 83 välissä olevaa aukkoa 24 käytön aikana. Tähän säätövent-tiiliin vaikuttaa pitkittäissuunnassa laakeripesän 14 liike. Tällaisia säätölaitteita kuvataan esim. patenttijulkaisuissa SE-183750 ja 214707.

Käytön aikana kuituliete syötetään pumpun tai omapainon avulla (yläpuolella olevasta tasoituslaatikosta) syöttöputken 74 läpi, jolloin kuitumassaliete levittyy sisääntuloaukon tienoilla jauhin- ja lajitinlaitteissa 22 ja 83. Jauhin- ja turbulenssi 6 menetelmä lietteen kulkiessa roottorin 10 ja staattorin 83 välisessä aukossa on sama kuin tavallisissa kartio- tai lie-riötyyppisissä jauhimissa.

Kehittyvistä korkeista keskipakovoimista johtuen (jotka vastaavat kiihtymistä 600-2500 g), joita käytetään esim. roottorin ja staattorin 15 asteen suuruisessa kartiokulmassa vastaamaan cos 15 astetta (0,96593), eli noin 96% kohtisuorassa suunnassa, joka on yhdensuuntainen staattorin reikien suunnan kanssa, staattorin 83 painesykintä nousee hyvin korkeaksi. Roottorin 10 urajakauma ja käytetty kierrosluku määrittävät tämän sykinnän taajuuden ja koon. Kun tuloaukko on 800 mm:n ja poistoaukko 1200 mm:n suuruinen ja kierrosluku on 1500 kierrosta minuutissa, vastaa staattoria vasten kohtisuorassa oleva keskipakovoima n. 100 g tuloaukossa ja n. 1500 poistoaukossa.

Painesykinnän tiheys 8 mm:n urajakaumassa roottorin tuloaukossa on n. 8 kilosykliä sekunnissa. Tämä yhdessä kuhunkin sykäykseen kohdistuvan maksimaalisen korkean paineen kanssa antaa tulokseksi erittäin tehokkaan fluidaation jopa hyvin korkeissa kuitukonsentraatioissa.

Kuviossa 7 esitetään vaihtoehtoinen staattorin suoritusmuoto, joka tekee mahdolliseksi säätää aukon 24 leveyttä erikseen tulo- ja poistoaukon alueella. Tämä saavutetaan siten, että kuviossa l esitetty staattori 83 jaetaan kahteen osaan 100 ja 102 (kuvio 7). Näistä osista osa 100 on kiinnitetty tanakasti runkoon 80, kun taas osa 102 on kiinnitetty pitkittäissuunnassa runkoon 80 kiinnitettyihin rengasmaisiin kannattimiin 106 ja 108 niin, että sen voi siirtää.

Osaan 102 kiinnitetyt kierteitetyt säätövälineet 110 säätävät staattorin osan 102 pitkittäisliikettä. Nämä välineet 110 on varustettu ketjupyörillä 112, jotka pyörittävät säätövälineitä ketjupyöriin kiinnitetyn ketjun 118 avulla. Tätä ketjua li 90887 7 kuljettaa vaihtomoottori 116 ketjupyörän 114 kautta. Säätövä-lineitä pyöritetään, kunnes etaattorin osa 102 on halutussa asemassa. Tämä pyöriminen tapahtuu samanaikaisesti.

Tämä järjestely mahdollistaa molempien etaattorin osien 100 ja 102 aukon leveyden säätämisen erikseen, jolloin hydraulinen mäntä 16 asetusvälineineen 50 säätää etaattorin osassa 100 olevan aukon leveyttä ja säätövälineillä 116 säädetään etaattorin osassa 102 olevaa aukkoa. Nämä aukot säädetään haluttuun kokoon, joko saman- tai erikokoisiksi kuin etaattorin osassa 100 oleva aukko. Näiden kahden aukon leveyttä osissa 100 ja 102 voidaan säätää tämän jälkeen joko suurentaen tai pienentäen samanaikaisesti hydraulisen säätövälineen 16 ja asetusvälineiden 50 avulla.

Tämän järjestelyn avulla yhdistetyn lajittelun ja jauhamisen voimakkuutta voidaan vaihdella näiden kahden alueen välillä.

Aukon leveyttä osan 102 sisääntuloaukon alueella voidaan esim. suurentaa lajittelun aikaansaamiseksi pääasiallisesti, kun taas sekundaarialueen aukko säädetään kapeammaksi suuremman jauhatusvaikutuksen aikaansaamiseksi. Tämän avulla ne karkeat kuitukimput, tikut jne., joita primaarialue ei hyväksy, käsitellään sellaisiin mittoihin, että niiden on mahdollista kulkea staattoriosan rei'itetyn sihdin pinnan läpi laitteesta tulevaan saannevirtaan.

On tietenkin myös mahdollista jakaa staattori useampiin alueisiin, joissa kussakin voidaan aukon leveyttä säätää erikseen, mutta kaksi aluetta on parempi.

Keksintö ei ole rajoitettu esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muutella keksinnön idean puitteissa.

Claims (5)

1. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että sihdin aukot (32, 34) sijaitsevat urien (31, 39) pohjalla.
2. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että sihdin aukot (33, 35) sijaitsevat poikkitankojen (30, 37) päällä.
3. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että sihdin aukot (40, 42) sijaitsevat poikkitankojen (30, 37)' sivuilla.
4. 5. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen laite, tunnettu siitä, että roottoria (10) voidaan siirtää pitkittäissuunnassa aukon (24) leveyden säätämiseksi. il 90887 9