FI93234C - Laite kuitupitoisen selluloosamassan suspension jakamiseksi - Google Patents

Description

93234

Laite kuitupitoisen selluloosamassan suspension jakamiseksi. -Apparat för uppdelning av en suspension av fiberhaltig cellulosamassa.

Tämän keksinnön kohteena on laite kuitupitoisen selluloosa-massan suspension jakamiseksi useaan osaan suljetussa tuloaukoilla ja poistoaukoilla varustetussa rungossa.

Kuitupitoisen selluloosamassan valmistuksessa epäpuhtauksia tulee sekä ulkopuolelta, että itse valmistusprosessin aikaisten puutteellisuuksien vaikutuksesta. Näiden ei-toivottavien osien koko voi vaihdella ja ne voivat olla esimerkiksi hiekkahiukkasia, soraa, kiviä, muttereita, hitsauspuikkojen osia ja metallipaloja. Tästä syystä sellaiset ei-toivottavat osat on välttämätöntä poistaa, erityisesti suspensiosta, joita joko käsitellään edelleen koneissa ja laitteissa, jotka ovat herkkiä ja voivat vahingoittua tällaisista kiinteistä osista, tai jotka suspensiot pitää muista syistä puhdistaa ·.' mahdollisimman tarkkaan epäpuhtauksista. Aiemmin on esitelty erityyppisiä laitteita kuitupitoisessa selluloosamassassa olevien ei-toivottavien kiinteiden osien erottamiseksi, katso esimerkiksi patenttijulkaisut SE 790 3032-6 (vastaava US 430 35 08), SE 850 33 72-8 (vastaava amerikkalainen patenttijulkaisu n:o 4737274) ja US 4 231 881.

Jotta keskiväkevään, eli suunnilleen 6-15 %:een kuitupitoiseen selluloosamassaan voitaisiin kohdistaa lajittelu-toiminta, täytyy käyttää siilauslaitetta, joka saa massassa aikaan sykähdyksiä ja hiertovoimia, niin että massa saatetaan juoksevaksi, toisin sanoen se muuttuu helppojuoksuiseen muotoon, ja kuidut voivat siten liikkua toistensa suhteen. Lajittelun avulla tulee näin mahdolliseksi muodostaa hienommasta kuitumateriaalista koostuva osavirta (hyväksytty jae, aksepti) ja karkeammasta materiaalista koostuva osavirta (hylätty jae, rejekti). Edellä olevalle periaatteelle rakentuva 93254 2 siilauslaite esitellään SE-patenttijulkaisussa 850 10 30-4 (vastaava amerikkalainen patenttijulkaisu 4 680 108).

Tämän keksinnön tavoitteena on saada aikaan laite, joka muodostaa kompaktin monitoiminnallisen rakennusyksikön, joka keskeytyksettä toisaalta erottaa mainitunlaiset ei-toivottavat osat ja toisaalta jakaa suspension hienojakeeseen (aksepti) ja karkea jakeeseen (rejekti), joka laite antaa lisäksi paremman lajittelutehon edellä esitetyn mukaiseen tunnetunlaiseen sii-lauslaitteeseen verrattuna. Keksinnön yksi tärkeä tavoite on myös saada aikaan sellainen monitoiminnallinen laite, joka yksinkertaistaa käyttöä ja käyttövarusteita, yksinkertaistaa asennusta ja vähentää ohjaus-, säätö- ja varolaitteistoja ja pienentää näin käyttö-, asennus- ja laitteistokustannuksia verrattuna kahden erillisen laitteen yhdistettyyn käyttöön, joilla kummallakin laitteella on oma toimintansa (erottelu ja siilaus).

Nämä tavoitteet saavutetaan tämän keksinnön mukaisesti patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaisella laitteella, jolle on tunnusomaista patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa esitetyt asiat.

< » · » il 3 93234

Keksinnön yhtä edullista toteutusmuotoa kuvataan lähemmin viittaamalla mukana seuraavaan piirustukseen.

Kuvio 1 esittää kaavamaisesti tämän keksinnön mukaisen laitteen pitkittäisleikkauksena.

Kuvio 2 esittää sopivan toteutusmuodon laitteeseen kuuluvasta hampailla varustetusta levyosasta.

Kuviossa 1 kaavamaisesti esitetty laite käsittää rungon 1, joka on yhteinen sekä erotuselimelle 2 ei-toivottavien kiinteiden osien tai hiukkasten erottamiseksi kuitupitoisen .·, selluloosamassan suspensiosta että siilauselimille 3 suspension siilaamiseksi.Runko on jaettu tällöin erotuselimille 2 tarkoitettuun ensimmäiseen kammioon 4 ja mm. siilauselimelle 3 tarkoitettuun toiseen kammioon 5, jolloin kammiot 4 ja 5 ovat yhteydessä toisiinsa ennalta määrätyn kokoisen rengasmaisen raon 6 muotoisen aukon kautta. Runkoon 1 kiinteästi asennettu v rengas 7 muodostaa tällöin rajan kahden kammion 4 ja 5 välille, • r jolloin renkaan 7 sisäkehä muodostaa siten rengasmaisen raon 6 ulkokehän.

Rungossa 1 on ensimmäisessä kammiossa 4 käsiteltävää suspensiota I (lajitteluun menevää massaa) varten tarkoitettu tuloaukko 8 sekä toisessa kammiossa 5 siilauksen jälkeen jäljellä olevaa materiaalia R (rejektiä) varten tarkoitettu poistoaukko 9. Esitetyssä toteutusmuodossa lajitteluun menevän massan tuloaukko 8 on asennettu akselin suuntaisesti erotuselimeen 2 nähden. Vaihtoehtoisesti se voidaan asentaa sylinterimäiseen runkoon säteen suuntaisesti tai tangentiaalisesti. Edelleen rungossa 1 on ensimmäisessä kammiossa 4 ei-toivottavia osia varten tarkoitettu poistoaukko 10, joita osia voidaan merkitä kiinteinä epäpuhtauksina F. Rengasmainen rako 6 muodostaa poistoaukon 6a ensimmäisestä kammiosta 4 ja vastaavan tuloaukon 6b toiseen kammioon 5.

4 93234

Laite käsittää edelleen vaakasuuntaisen pyörivän akselin 11, joka kannattaa mainittua erotuselintä 2 ja lisäksi toisessa kammiossa 5 sijaitsevaa roottoria 12, jolloin akseli 11 kulkee rungon 1 lajitteluun menevän massan tuloaukosta 8 toiseen suuntaan olevan seinämän 13 läpi. Akseli 11 kulkee siten toisen kammion 5 läpi ja keskeltä mainitun renkaan 7 läpi. Akselia 11 ja siihen kuuluvaa roottoria 12 ja erotuselintä 2 käyttää kaavamaisesti esitetty moottori 15 ja niitä kannattaa samoin kaavamaisesti esitetty laakeriyksikkö 16, jossa on päädyssä 13 sopiva tiivistyselin rungon ja akselin välistä välttämätöntä tiivistämistä varten. Erotuselin 2 on asennettu kiinteästi akselin 11 sisäpuoliseen päätyosaan sopivalla kiinnityslaitteella 17, jolloin akselille 11 on asennettu • f erotuselimen 2 sisäpuolelle erotuselimen ja roottorin 12 väliin pyöreä tasainen levy. Levyn 18 ulkokehä muodostaa tällöin mainitun rengasmaisen raon 6 sisäkehän. Rengasmaista rakoa 6 rajoittaa siis ulospäin rengas 7 ja sisäänpäin levy 18. Vaihtoehtoisesti levy 18 voidaan korvata vastaavalla roottorin : f pidennyksellä ja vastaavalla roottorin laajennuksella tai • i ‘ ' suurennuksella ainakin kyseessä olevan päätyosan kohdalla.

Erotuselin 2 muodostuu tasaisesta levyosasta, jossa on useita olennaisesti säteen suuntaisesti suunnattuja hampaita 19, hammastuksia tai vastaavia (katso kuvio 2), jotka hampaat ja niiden rajaamat välitilat 20, joiden läpi suspensio lasketaan levyosan 2 pyöriessä, on suunnattu akselin suunnassa rengasmaisen raon 6 mukaan, jonka raon säteen suuntainen ulottuvuus on tällöin hiukan pienempi kuin hampaiden 19 ja on hampaiden säteen suuntaisen ulottuvuuden sisäpuolella, toisin sanoen hampaiden 19 kärkien kautta akseli 11 keskipisteenä vedetyn ympyrän halkaisija on edullisesti hiukan suurempi kuin renkaan 7 sisähalkaisija (vastaavasti renkaan aukon halkaisija), ja hampaiden 19 tyvien kautta vedetyn ympyrän halkaisija on edullisesti hiukan pienempi kuin levyn 18 halkaisija. Levyosa 2 on asennettu niin lähelle rengasta 7 kuin

Il : 5 93234 mahdollista, niin että suspension ulosvirtausta varten oleva poistoaukko toiseen kammioon 5 tulee suurimmaksi osaksi muodostumaan hampaiden 19 välisistä pyörivistä välitiloista 20. Levyosan 2 ja renkaan 7 välinen etäisyys on yleensä pienempi kuin piirustuksessa esitetään. Mainittu poistoaukko 10 kiinteitä osia varten, joihin osiin pyörivät hampaat 19 osuvat ja jotka erotetaan sillä tavalla suspensiosta, sijaitsee levyosan 2 tasossa ja rungon 1 alapinnalla.

Kuviossa 2 esitetään edullinen toteutusmuoto hampailla varustetusta levyosasta 2, ja pyörimissuunta osoitetaan nuolella. Hampaan 19 pyörimissuunnassa katsottuna etummaisena sijaitseva reuna 26 muodostaa kulman^lähimpänä edessä * « : sijaitsevan hampaan takareunan 27 kanssa, joka kulma on edullisesti säteittäinen. Kulmavoi edullisesti olla 60° - 75°, niin että pyöriessään nuolen suuntaan levyosa heittää ei-toivottavat kiinteät osat ulospäin ja vinosti taaksepäin, jolloin nämä epäpuhtaudet eivät pääse kulkemaan levyosan 2 läpi akselin suuntaisesti tai poikittaisesti.

• t '.*< Erotetut epäpuhtaudet voivat olla myös oksia ja suurehkoja puukappaleita. Pääosa näistä luonnollisesti mukaan tulevista epäpuhtauksista menee kuitenkin lopullisen rejektin mukana.

Laitteessa oleva kiinteiden osien poistoaukko 10 on yhteydessä sopivaan laitteeseen (ei esitetty), joka kokoaa ja toimittaa pois suspensiosta erotetut kiinteät osat. Tähän laitteeseen voidaan tuoda nestettä, tavallisesti vettä, jotta saataisiin aikaan laitteen läpi kulkeva pieni nesteen vastavirtaus, niin ettei laite täyty suspensiosta tulevista kuiduista, vaan tulee pääasiassa sisältämään erotettuja ei-toivottavia kiinteitä osia.

Siilauselin 2 on asennettu renkaan 7 lähelle ja esitetyssä toteutusmuodossa se muodostuu lieriömäisestä siivilälevystä 21, jossa on sopivia aukkoja reikien tai rakojen muodossa 6 93234 hienomman jakeen, ns. akseptin A, siilaamiseksi pois.

Siivilälevyä 21 ympäröi rengasmainen akseptikammio 22 pois siilatun akseptin kokoamiseksi, joka aksepti johdetaan sitten pois akseptin poistoaukon 23 kautta. Sijoittamalla rengasmainen rako 6 samaan linjaan tilan 24 kanssa varmistetaan suspension tasainen jakautuminen ympäri siivilälevyä 21 . Muunnetun toteutusmuodon mukaisesti siivilälevyn ulottuvuus ympäryssuunnassa on rajallinen, esim. 180°.

Havaitaan, että roottorin 12 halkaisija on pienempi kuin siilauslieriön 21 halkaisija, niin että niiden väliin muodostuu riittävä rengasmainen tila 24 ottamaan vastaan ei-toivottavista v osista puhdistetun suspension. Tila 24 on lisäksi säteittäissuunnassa tarpeeksi suuri, jotta siihen mahtuu useita roottorille 12 kiinteästi asennettuja ja olennaisesti akselin suuntaisesti sitä pitkin ulottuvia siipiä 25. Siivet 25 on suunnattu säteen suunnassa niin, että ne kulkevat roottorin pyöriessä koskematta pitkin siivilälevyn 21 sisäpuolista lieriömäistä siiviläpintaa ja siten sopivan pienen välimatkan päässä siitä. Lähelle päätyä 13 ja näin ollen etäälle rengasmaisesta raosta 6 sijoitetun poistoaukon 9 alueella voi siipien 25 säteen suuntainen ulottuvuus olla suurempi kuin siilauslieriön 21 alueen sisällä, jotta näin saavutettaisiin haluttaessa suurempi poissyöttöteho poistoaukossa 9, jolloin runkoa 1 laajennetaan säteen suunnassa vastaavassa määrin päädyn leveämmille siiville. Esitetyssä toteutusmuodossa laitteen kapasiteetista, suspension siilausomaisuuksista, jne. riippuen. Vaihtoehtoisesti siivet voidaan asentaa sopivalla tavalla vinoon, niin että ne ulottuvat spiraalin muotoisesti roottoria pitkin. Tällöin ne suunnataan edullisesti sillä tavoin, että ne saavat aikaan suotuisan syöttövaikutuksen suspensioon.

Laitteessa on edelleen edullisesti syöttöelin 14 ohennusnesteen tuomiseksi toiseen kammmioon 5, eli siilauslieriön 21

II

7 93234 lajitteluun menevän massan puolelle, tarkoituksena pestä pois kuituja rejektistä, niin että mahdollisimman vähän ns. hyviä kuituja menee rejektin mukana, ja sen sijaan ne saatetaan kulkemaan siilauslieriön läpi kuten aksepti. Esitetyssä toteutusmuodossa syöttöelimessä 14 on putkiliitäntä, joka menee akseptikammion 22 ja siilauslieriön 21 läpi ja päättyy siilauslieriön sisäsivulle lähelle siilauslieriön alavirtaan sijaitsevaa päätyä ja näin ollen etäälle ylävirtaan renkaan· 7 lähelle sijaitsevasta päädystä. Putkiliitäntä asetetaan edullisesti vinoon, kuten on esitetty, ja se asennetaan olennaisesti halkaisijan suhteen keskelle akseptin poistoaukkoa 23. Vaihtoehtoisesti useita ympäri putkiliitäntöjä voidaan : < jaotella siilauslieriön lajitteluun menevän massan puolta.

Keksinnön mukaista laitetta voidaan siis kuvailla monitoiminnalliseksi rakenneyksiköksi, koska yhdessä ja samassa rungossa ja samalla käyttölähteellä ja käyttöakselilla voidaan suorittaa sekä keskeytymätöntä epäpuhtauksien erotusta että sitä välittömästi seuraavaa keskeytymätöntä suspension jaottelua vähintään yhteen akseptivirtaan ja yhteen rej ektivirtaan.

Se suspensio I, joka paineen alaisena virtaa laitteeseen, pakotetaan ulospäin rengasmaisen raon 6 suuntaan kulkeakseen ' sen läpi, jolloin lajitteluun menevän massan tuloaukon 8 poikkileikkauspinta on olennaisesti suurempi kuin rengasmaisen raon 6 poikkileikkauspinta, niin että suspensio pakotetaan kiihtymään suurempaan nopeuteen, kun se samanaikaisesti saatetaan juoksevaksi, mikä on erityisen tärkeää, jos kuitumassa on keskiväkevää. Levysosan 2 pyöriessä raon 6 edessä tulevat levyosan hampaat 19 nimittäin saamaan aikaan hiertovoiman suspensiossa, niin että suspensio muuttuu juoksevaksi, toisin sanoen helposti juoksevaan muotoon. Koska levyosa 2 sijaitsee lähellä rengasmaista rakoa 6 suspensio tulee toiseen kammioon juoksevasa muodossa. Siivin varustettu 8 93234 roottori ylläpitää ja parantaa sen jälkeen tätä juoksevaa muotoa. Laite saa näin aikaan paremman fluidisointivaikutuksen, mikä lisää vuorostaa siilaustehoa ja vähentää voimantarvetta.

Roottorin 12 pyöriessä siivet 25 saavat suspensiossa aikaan painesykähdyksiä, joilla painesykähdyksillä on paitsi fluidisoiva vaikutus myös siivilälevyä 21 puhdistava vaikutus, niin että levyn aukot pysyvät puhtaina. Käytön aikana laite on aivan täynnä massasuspensiota, joka paineen alaisena virtaa kahden kammion 4,5 läpi.

Keksinnön mukaisen monitoiminnallisen laitteen muita olennaisia etuja on, että käytön vaatima tehon tarve pienenee ·.·.· olennaisesti, koska siivillä varustetulla roottorilla ja hampailla varustetulla levyosalla 2 on yhteinen käyttölaite. Edelleen asentaminen yksinkertaistuu ja prosessilaitoksessa säästyy tilaa. Ohjauksen ja säätelyn samoin kuin varojärjestelmän vaatimat varusteet vähenevät samoin merkittävässä määrin. Nämä parannukset merkitsevät vuorostaan huomattavia vähennyksiä käyttö-, asennus- ja materiaalikustannuksissa.

Vaihtoehtoisessa toteutusmuodossa akselia 11 on pidennetty ja se ulottuu koko rungon läpi ja laakeroidaan toisella » laakeriyksiköllä rungon toisella sivulla (kuviossa 1 vasemmalla), joka varustetaan päädyllä, jolloin lajitteluun menevän suspension tuloaukko sijoitetaan rungon sivuun sen sijaan, että se edellä kuvatulla tavalla sijoitettaisiin rungon päätyyn.

--- Laite soveltuu erityisen hyvin asennettavaksi suljettuun painejärjestelmään, esim. jatkuvatoimisesta selluloosakeittokattilasta tulevaan puhallusjohtoon erottamaan hiukkaset, jotka voivat vahingoittaa seuraavia prosessilaitteita, jolloin saatu hienojae tai akseptivirta • ♦ 9 93234 voidaan johtaa esimerkiksi happivalkaisuun. Laite voidaan näin ollen suunnitella käytettäväksi millä tahansa tavallisesti esiintyvällä ylipaineella. Hammaslevyosa ja roottoria kannattavan akselin edullinen nopeus on noin 1500 r/min, kun kyseessä on keskiväkevä massa.

Keksinnön toisessa toteutusmuodossa (ei esitetty) pitkänomainen roottori on korvattu levyroottorilla, jossa on ensimmäisen kammion puoleisella tasaisella sivulla vastaavat siivet, ja toinen kammio on halkaisijaltaan levennetty ja lyhennetty akselin suunnassa yhdenmukaisesti levyroottorin muodon kanssa. Siivillä varustettu levyroottori toimii tällöin yhdessä pyöreän : , tasaisen siilauselimen kanssa.

9 " ··“ < · * * » w I 4 ·

Claims (8)

1. Laite kuitupitoisen selluloosamassan suspension jakamiseksi useaan osaan suljetussa tuloaukoilla ja poistoaukoilla varustetussa rungossa (1)» joka on jaettu kahteen kammioon (4, 5), jotka kumpikin on varustettu tuloaukoilla ja poistoaukoilla, johon ensimmäiseen kammioon (4) on asennettu pyörivä erotuselin (2) erottamaan ei-toivottavia osia suspensiosta poistoaukon (10) kautta, jolloin ensimmäisen kammion (4) ja toisen kammion (5) välille on järjestetty aukko (6) olennaisesti ei-toivotta-vista osista puhdistetun suspension siirtämistä varten, ja johon toiseen kammioon (5) on asennettu siivillä (25) varustettu roottorielin (12), joka on liitetty ensimmäisessä kammiossa (4) olevaan erotuselimeen (2) niin, että yhteinen akseli (11) käyttää erotuselintä ja roottorielintä, sekä roottorielimen (12) kanssa yhdessä toimiva siilauselin (3) suspension jakamiseksi eri jakeisiin, jotka poistuvat toisesta kammiosta (5) kukin oman poistoaukkonsa (23, 9) kautta, tunnettu siitä, että mainittu erotuselin käsittää suurella nopeudella pyörivän levyosan (2), jossa on olennaisesti säteen suuntaisesti suunnatut hampaat (19), hammastukset tai vastaavat, jotka on sivusuunnassa kohdistettu mainitun aukon (6) kanssa, jolloin pois-toaukko (10) ei-toivottavia osia varten, jotka osat mainitut hampaat (19) erottavat suspensiosta levyosan (2) pyöriessä, sijaitsee levyosan (2) tasossa. • 1 *

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kahden kammion (4, 5) välillä oleva mainittu aukko muodostuu rengasmaisesta raosta (6).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu sii- . tä, että rengasmaista rakoa (6) rajoittaa säteen suunnassa ulospäin rengas (7), joka erottaa kaksi kammiota (4, 5) toisistaan, ja säteen suunnassa sisäänpäin roottorin (12) vastaava 11 93234 päätyosa tai pyöreä levy (18), joka on asennettu erotuselimen (2) ja roottorin (12) väliin.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että rengasmaisen raon (6) poikkileikkauspinta on olennaisesti pienempi kuin erotuskammioon (4) tulevan tuloaukon (8) poikkileikkauspinta.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että rengasmaisen raon (6) säteen suuntainen ulottuvuus on pienempi kuin hampaiden (19) jne. säteen suuntainen ulottuvuus, jolloin rengasmainen rako (6) sijaitsee samankeski-sesti hampaiden (19) säteen suuntaisen ulottuvuuden sisäpuolella, jotta hampaat ja niiden välitilat (20) peittävät sen kokonaan aksiaalisuunnassa.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäisen kammion (4) tuloaukko (8) on sovitettu samalle akselille hampailla varustettuun levy-osaan (2) nähden.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että siilauselin (3) on edullisesti lieriömäinen, sopivilla aukoilla ja takana olevalla akseptikam-miolla (22) varustettu siivilälevy (21), jota pitkin roottorin siivet (25) kulkevat roottorin (12) pyöriessä.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että se on varustettu syöttöelimellä (28) ohennusnesteen syöttämiseksi siilauselimen (3) lajitteluun menevän massan puolelle. * · >. « i2 93234