NO166167B - Fortykkeranordning. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fortykkeranordning omfattende en beholder i hvilken er roterende anordnet en siltrommel og organ for å lede den masse som skal fortykkes til fortykkeranordningen og for å lede den fortykkete masse og filtratet fra fortykkeranordningen, idet den masse som skal fortykkes er innrettet til å mates gjennom beholderens ene ende inn i siltrommelen, idet det av faststoffet i den masse som skal filtreres dannes et filtrerende sjikt på innsiden av siltrommelens mantel, og idet det filtrat som fjerner seg fra massen som skal filtreres er innrettet til å strømme innenfra siltrommelen utad gjennom den filtrerende vegg inn i beholderen.

Slike anordninger er idag meget kjente særlig innen masse-og papirindustrien. Anordningenes oppgave er vanligvis å

fjerne vann fra blandingen av vann og fastemne, og bevare blandingen fortsatt i pumpbar form, slik at forflyttning av blandingen til et etterfølgende sted blir enklest mulig. Med disse anordninger søker man altså ikke å separere fastemne fra væske.

Tradisjonelt er fortykkning blitt utført i en anordning i hvilken en utspedd væske-fastemneblanding pumpes i et ytre basseng i en trommel som roterer om sin akse. Flitratvæsken strømmer gjennom et lag som er dannet av fastemner, samt gjennom en filtervire eller en filterduk inn i trommelens indre rom, hvorfra den renner videre til en dertil egnet beholder.

En ved fortykning nødvendig trykkforskjell oppnås ved å holde væskeoverflaten utenfor trommelen høyere enn innenfor trommelen. På det beste er trykkforskjellen mellom disse anordninger 0,5

x trommelens diameter (væskesøyle) og overflaten under filtrering 50 % av trommelens overflate. Ovennevnte faktorer hører til noen av anordningens dårlige sider ettersom anordningens effektivitet ikke er den best mulige. I kjente^anordninger vaskes filterviren eller -duken ved å sprute vann innad fra trommelens utside, dvs i samme retning som filtratet strømmer gjennom viren. Dette er en dårlig fremgangsmåte, da man samtidig trykker det på virens overflate fastsittende fastemnelag gjennom viren. Som eksempel på slike på området kjente anordninger kan nevnes anordningene ifølge Fl patentskrift 22541, samt NO patentskrift 143 255 og CH patentskrift 507 728.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å fremskaffe en anordning som ikke er beheftet med tidligere kjente anordningers ulemper. Dette formål oppnås med en anordning ifølge oppfinnelsen, hvilken anordning er karakterisert ved at det inne i siltrommelen er fast anordnet minst én sperreplate som deler rommet i siltrommelen i aksialretningen i etter hverandre påfølgende rom og som er forsynt med minst én åpning for strømning av både den masse som skal fortykkes og luft i siltrommelens lengderetning og at den fortykkete masse er innrettet til å fjerne seg fra siltrommelen gjennom et overfallsted anordnet i beholderens ene ende.

Fordelen med anordningen ifølge oppfinnelsen er dens effektivitet, da trykkforskjellen i fortykkeren lett kan fås 1,6 - 1,8 folding. Samtidig er overflaten under filtrering ca. 75 % av filterets overflate. Filtreringsflaten kan i anordningen ifølge oppfinnelsen på en meget fordelaktig måte fåes 2-4 foldig sammenliknet med en tidligere kjent anordning av tilsvarende størrelse. Da man videre får meget filtreringsflate pr. volum er fortykkerens trykkluftfyllning meget fordelaktig. Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor Figur 1 viser fra siden i prinsippriss en første utførings-form av fortykkeren ifølge oppfinnelsen, Figur 2 viser fortykkeren i figur 1 sett langs linjen li-ll i fig. 1, Figur 3 viser fra siden i prinsippriss en annen utførings-form av fortykkeren ifølge oppfinnelsen, Figur 4 viser fortykkeren i figur 3 sett langs linjen IV-IV i figur 3, Figur 5 viser en konstruksjonsdetalj i en fortykningstrommel i en fortykker ifølge figurene 1 - 2 og dens funksjon i prinsippriss, og Figur 6 viser en konstruksjonsdetalj i en fortykningstrommel i en fortykker ifølge figur 3 - 4 og dens funksjon i prinsippriss .

I utføringsformen ifølge figur 1 og 2 er med henvisningstallet 1 betegnet beholderen og med henvisningstallet 2 den egentlige fortykningstrommel. Den fra endene åpne fortykningstrommel 2 er innrettet til å rotere om sin akse i beholderen 1. Fortykningstrommelen 2 roteres ved hjelp av en motor 3 i en retning som er angitt ved en pil N. Fortykningstrommelens 2 ender er tettet ved hjelp av tetningsringer 4, 5. Som tetningsringer 4, 5 kan anvendes f.eks. V-raffeltetninger eller platetetninger. Fortykkeren omfatter videre midler for å lede massen som skal fortykkes til fortykkeren og på tilsvarende måte midler for å lede den fortykkete masse og filtratet bort fra fortykkeren. Innløpet av massen som skal fortykkes er betegnet med en pil K. Den fortykkete massens utløp med en pil L og filtratets utløp med en pil M.

Fastemneblandingen fordelaktig under 2 %, som fortykkes ifølge oppfinnelsen mates inn i trommelen 2 fra beholderens 1 ende. Derved dannes av fastemnet i blandingen på fortykningstrommelens 2 innerflate et i og for seg kjent filtrerende lag 6. På grunn av plasseringen av massen som skal fortykkes søker filtratet som fjerner seg fra massen, å strømme gjennom fortykningstrommelens 2 filtrerende vegg innenfra fortykningstrommelen utad, idet filtratet tilslutt havner på bunnen av beholderen 1. Trykkforskjellen Ap som for filtreringens skyld er meget viktig, er også angitt i figur 2. Som figuren viser blir den ovennevnte trykkforskjell meget stor sammenliknet med kjente løsninger. Tilsvarende faktorer kan konstateres fra filtreringsflaten som er i bruk. Den fortykkete massen er ifølge oppfinnelsen innrettet til å fjernes fra fortykningstrommelen 2 i enden av beholderen 1, via et overfallsted 7 som fordelaktig er anordnet i beholderens øvre del.

I henhold til oppfinnelsen er der inennfor fortykningstrommelen 2 anordnet minst én med trommelen roterende sperreplate 9 som deler fortykningstrommelens innvendige rom i aksialretningen i etter hverandre beliggende rom. Ved hjelp av ovennevnte sperreplate eller -plater fåes strømningen av massen som skal fortykkes helt under kontroll fra den ene ende av fortykkeren til dens andre ende, hvorved fortykkerens funksjonsforhold forbedres vesentlig sammenliknet med kjent teknikk. Idéen med sperreplatene er at en blanding i retning av fortykningstrommelens akse forhindres, hvorved fastemnets tykkelse stiger jevnt over lengden av hele fortykningstrommelen. Det er imidlertid klart at man må ha åpninger i sperreplatene 9 såvel for massen som skal fortykkes som for luft, ettersom anordningen uten massens strømningsåpninger ikke ville virke på ønsket måte og uten luftåpninger ville ikke trykket i fortykningstrommelen 2 stabiliseres. Massens strømningsåpninger kan anordnes på flere måter på sperreplaten 9, som senere skal vises. Åpningene for luftstrømning må derimot plasseres på sperreplatens 9 ytter-omkrets, ettersom de må være ovenfor væske-overflaten, slik at trykket kan stabiliseres på en fordelaktig måte.

I fortykkeren ifølge oppfinnelsen har man funnet det ytterst fordelaktig å utforme fortykningstrommelen 2 ved på trommelens huskonstruksjon å anordne en i og for seg kjent egentlig filtratvire hvis åpningsstørrelse og andre egenskaper kan velges særskilt etter behov. På utsiden av ovenevnte filtratvire har man videre spent en støttevire som er så holdbar at fortykningstrommelen kan være fylt med en væske-fastemneblanding som skal fortykkes ettersom beholderen 1 er helt tom.

I figur 3 og 4 er vist en annen fordelatig utføringsform av fortykkeren ifølge oppfinnelsen. Denne utføringsform tilsvarer i vesentlige deler utføringsformen i figur 1 og 2.

En vesentlig forskjell er at i utføringsformen ifølge figur 3 og 4 er en beholder 21 trykkluftfylt. En fortykningstrommel 22 roteres ved hjelp av en motor 23. Fortykningstrommelens 22 ender er tettet ved hjelp av tetninger 24 og 25. Innmatingen av massen som skal fortykkes er angitt ved hjelp av en pil K' og på tilsvarende måte er fjerningen av den fortykkete masse og filtratet angitt ved hjelp av piler L' og M'. Trommelens rotasjonsretning er derimot angitt ved en pil N'.

Fastemneblandingen mates inn i trommelen 22 i prinsippet på samme måte som i utføringsformen ifølge figur 1 og 2, idet der på fortykningstrommelens 22 innerflate dannes et i og for seg kjent filtrerende lag 26. Filtratets strømning tilsvarer helt det som tidligere er angitt i forbindelse med figur 1 og 2. Trykkforskjellen Ap er også avmerket i figur 4. Den fortykkete masse strømmer på tilsvarende måte ut av trommelen via overfallstedet 27.

Ifølge oppfinnelsen kan trommelens filtrerings-overflate

på en ytterst fordelaktig måte forstørres flere ganger sammenliknet med kjent teknikk. En slik forstørrelse av filtreringsflaten kan utføres f.eks. ved å utforme filtreringstrommelens filtrerende vegg som en foldet flate. Denne utføringsform er angitt i figur 3 og 4. Filtreringstrommelens 22 øvrige konstruksjon er forøvrig den samme som tidligere angitt i forbindelse med figur 1 og 2. Inne i trommelen 22 er der plassert minst én med trommelen roterende sperreplate 29 som deler trommelens innvendige rom i aksialretningen i etter hverandre beliggende rom, på samme måte som angitt i forbindelse med eksemplet i figur 1 og 2. strømningsåpningene for massen som skal fortykkes og for luft kan plasseres på samme måte som angitt i forbindelse med eksemplet i figur 1 og 2. Det er åpenbart at sperreplatene fungerer i denne utføringsform nøyaktig på samme måte som ovenfor angitt i forbindelse med eksemplet i figur 1 og 2.

Strømningsåpningene som er plassert i ovennevnte sperreplater 9, 29 kan plasseres på flere ulike måter, såsom ovenfor konstatert. Ulike alternativ er prinsipielt vist i figur 5 og 6. For strømning av den i fortykningstrommelen beliggende hoveddel av massen som skal fortykkes, kan der i midten eller omtrent i midten av sperreplatene plasseres én eller flere åpninger. Luftstrømningsåpningen eller -åpningene plasseres på ytter-omkretsen av sperreplaten eller -platene, hvorved de ved trommelens rotasjon ligger tidvis ovenfor væskeoverflaten og tillater luften å strømme til den andre siden av platen. Strømningsåpningen eller -åpningene for masse som skal fortykkes, og luft kan også plasseres på ytter-omkretsen av sperreplatene 9, 29. Ved plasseringen av ovennevnte åpninger er det også mulig å fordele dem jevnt over sperreplatens 9, 29 hele flate, idet åpningene som ligger på sperreplatens ytre omkrets virker som luftstrømningsåpninger når de er ovenfor væskeoverflaten til massen som skal fortykkes. I figur 5 og 6 er ved hjelp av piler angitt strømningen av masse som skal fortykkes og luft gjennom åpninger som er plassert på ulike måter. Massens, som skal fortykkes, dvs væskens og fastemnets strømning er prinsipielt angitt ved piler NV og luftstrømningen ved hjelp av piler IV.

Fortykkeren ifølge oppfinnelsen omfatter videre i og for seg kjente sprøytemidler 8, 28 som er anordnet på utsiden av fortykningstrommelen 2, 22 i dens øvre del. Ved hjelp av ovennevnte sprøytemidler 8, 28 sprøytes der på fortykningstrommelens 2, 22 filtrerende vegg rensevæske som kan være f.eks. vann eller fra fortykkeren mottatt filtrat. Ovennevnte rensevæskers effekt er særlig stor ettersom man ikke forsøker å trenge det av fastemnet dannete lag 6, 26 gjennom flaten. Rensevæskens strømningsretning er altså motsatt sammenliknet

med filtratets strømningsretning. Således er rensingen av den filtrerende flate meget effektiv.

En fordel med konstruksjonen ifølge oppfinnelsen er at overfallstedets 7, 27 overfallsterskel lett kan gjøres regulerbar i vertikalretningen. Ovennevnte regulerbarhet er vist ved hjelp av piler H, H' i figurene.

Fortykkeren ifølge oppfinnelsen virker hovedsakelig på følgende måte. Når man pumper inn i fortykningstrommelen 2, 22 mer blanding som skal fortykkes enn hva man fjerner filtrat som har strømmet gjennom trommelens overflate, begynner væskeoverflaten innenfor fortykningstrommelen å stige. Overflaten stiger helt til den når overfallsterskelen i overfallstedet anordnet i andre ende av beholderen. Via overfallsåpningen strømmer den fortykkete massen til neste prosesstrinn. Filtrat som har rent i bassenget fjerner seg umiddelbart. Det filtrerende lag 6, 26 som er dannet på fortykningstrommelens 2, 22 innside av fastemnet faller ned ved trommelens rotasjon ved hjelp av jordens trekkraft og blandes med trommelens innhold.

Fortykningstrommelens 2, 22 filtreringsflate vaskes innad fra ytterflaten ved hjelp av sprøytemidlene 8, 28, slik at det på filtreringsflatens innside festete filtrerende lag 6, 26 løsner og lett faller ned. Løsgjøringen av ovennevnte filtrerende lag 6, 26 og virens rensing kan fordelaktig effektiviseres ved i fortykningstrommelens øvre del å anordne et lite undertrykk ved hjelp av en vifte, slik at luften eller gassen strømmer mot filtreringsretningen. På denne måte forblir viren som danner filtreringsflaten ren også ved fortykning av grove emner.

Viften som utviklet undertrykket kan koples f.eks. til en stussanordning 10 (figur 1).

Ved å endre trommelens rotasjonshastighet er det lett å regulere tykkelsen av massen som fjernes fra fortykkeren som overfall. Når man øker trommelens turtall øker filtratmengden og overfallstrømningen minsker, dvs massen fortykkes. Den endelige tykkelse kan ved hjelp av fortykkeren ifølge oppfinnelsen heves til hvilken som helst tykkelse der massen ennå er i flytende form.

Trykkforskjellen som anvendes i fortykkeren kan også reguleres ved å regulere overfallsterskelens plassering eller ved behov ved å regulere filtratoverflaten i beholderen 1. I en normal situasjon er beholderen 1 nestem tom. Trykkforskjellen Ap kan på det beste være 0,8 ganger trommelens diameter. En slik situasjon hersker når beholderen 1 er tom.

Det ovenfor angitte eksempel er ikke ment å begrense oppfinnelsen. Oppfinnelsen kan innenfor rammen av patentkravene variere på mange måter. Således er det klart at filteret eller dets deler ikke behøver å være nøyaktig lik det som er vist i figurene, idet også andre slags utførelser er mulige. En foldet filtreringssylinderflate kan anvendes også i en trykkfri utføringsform og en rett flate på tilsvarende måte i en trykkluftfylt utføringsform, dersom slike utføringsformer ansees å være nødvendige. Videre er det klart at man kan gjøre nødvendige luftuttaksstussanordninger og tømmestussanordninger i beholderen og fortykningstrommelen ved punkter som den angjeldende situasjon og konstruksjon forutsetter. Sperreplaten eller -platene kan selvsagt monteres ved fortykningstrommelen på hvilken som helst egnet måte. Sperreplatene kan således støttes f.eks. mot en midtstøtte anordnet på trommelens symmetriakse, idet en spalte kan etterlates mellom sperreplatenes ytter-omkrets og trommelens innvendige flate, hvilken spalte danner en strømningsåpning for massen og luften avhengig av betraktningspunktet. Sperreplatene kan også festes ved sin omkrets til trommelens innerflate. Her må man naturligvis utforme åpninger i platene for strømning av luft og masse. I forhold til ovennevnte strømningsåpninger kan ulike sperreplater fritt kombineres i samme fortykningstrommel. Som eksempel på anvendelse av ulike sperreplater kan nevnes utføringseksemplene vist i figur 5 og 6. Antallet sperreplater er heller ikke begrenset, men kan velges helt fritt.

Claims (8)

1. Fortykkeranordning omfattende en beholder (1, 21) i hvilken er roterende anordnet en siltrommel (2, 22) og organ for å lede den masse som skal fortykkes til fortykkeranordningen og for å lede den fortykkete masse og filtratet fra f ortykker-anordningen, idet den masse som skal fortykkes er innrettet til å mates gjennom beholderens (1, 21) ene ende inn i siltrommelen (2, 22), idet det av faststoffet i den masse som skal filtreres dannes et filtrerende sjikt (6, 26) på innsiden av siltrommelens (2, 22) mantel, og idet det filtrat som fjerner seg fra massen som skal filtreres er innrettet til å strømme innenfra siltrommelen (2, 22) utad gjennom den filtrerende vegg inn i beholderen (1,21), karakterisert ved at det inne i siltrommelen (2, 22) er fast anordnet minst én sperreplate (9, 29) som deler rommet i siltrommelen i aksialretningen i etter hverandre påfølgende rom og som er forsynt med minst én åpning for strømning av både den masse som skal fortykkes og luft i siltrommelens (2, 22) lengderetning og at den fortykkete masse er innrettet til å fjerne seg fra siltrommelen (2, 22) gjennom et overfallsted anordnet i beholderens (1, 21) ene ende.

2. Fortykkeranordning ifølge krav 1, karakterisert ved at åpningen/åpningene i minst én sperreplate (9, 29) for strømning av størstedelen av den masse som finnes i siltrommelen (2, 22) og som skal fortykkes er anordnet i det vesentlige i sperreplatens (9, 29) midtparti, og at åpningen/åpningene for strømning av den luft som finnes i siltrommelen (2, 22) er anordnet ved sperreplatens (9, 29) ytre omkrets.

3. Fortykkeranordning ifølge krav 1, karakterisert ved at åpningen/åpningene i minst én sperreplate (9, 29) for strømning av den masse som skal fortykkes og luft i siltrommlen (2, 22) er anordnet ved sperreplatens (9, 29) ytre omkrets.

4. Fortykkeranordning ifølge krav 1, karakterisert ved at åpningene i minst én sperreplate (9, 29) for strømning av den masse som skal fortykkes og luft i siltrommelen (2, 22) er anordnet jevnt over hele sperreplatens (9, 29) område, slik at åpningene ved sperreplatens (9, 29) omkrets virker som luftstrømningsåpninger når de befinner seg ovenfor væskeoverflaten til den masse som skal fortykkes.

5. Fortykkeranordning ifølge et av de foregående krav 1-5, karakterisert ved at siltrommelens (2, 22) filtrerende vegg er utformet av en på trommelens rammekonstruk-sjon anordnet, i og for seg kjent silvire og en utenfor silviren spent støttevire.

6. Fortykkeranordning ifølge krav 5, karakterisert ved at siltrommelens (2, 22) filtrerende vegg er utformet som en i og for seg kjent foldet overflate.

7. Fortykkeranordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at der utenfor siltrommelen (2, 22), i dens øvre del er anordnet i og for seg kjente sprøytemidler (8, 28) for å lede rengjøringsvæske til siltrommelens (2, 22) filtrerende vegg i motsatt retning i forhold til filtratets strømningsretning.

8. Fortykkeranordning ifølge krav 1, karakterisert ved at overfallstedets (7, 27) overfallsterskel er utført regulerbar i vertikalretningen.