SE435400B - Silanordning for avdrag av vetska fran suspensioner i rorelse - Google Patents

Description

6000197-'7 I i '~ 1 Ett annat syfte med uppfinningen består i att åstadkomma en silanordning, som inom en viss_bygglängd har en större effektiv sil- area.

Ett tredje syfte med uppfinningen består i att åstadkomma en apparat, som i tvärsnitt kan göras hur stor som helst utan att nämn- värt störa suspensionens strömningsmönster.

Ett fjärde syfte med uppfinningen består i att göra kända silapparater mindre kraftförbrukande. " Uppfinningen skall nedan beskrivas närmare med hänvisning till figurerna l - 7. Vad som härvid sökes skyddat framgår av de efterföljande patentkraven.

Fig l visar ett längdsnitt genom en apparat enligt upp- finningen med central genomströmning av suspension.

Fig 2 visar ett längdsnitt genom en apparat som jämförd med fig l har periferisk i stället för central genomströmning av sus- pension. _ ' l u Fig 3 visar ett längdsnitt genom en apparat som är en kombina-_ tion av apparaten i fig l och fig 2, varvid suspensionen strömmar i ett ringformat utrymme, som därför har silyta både på insidan och utsidan. 7 Fig 4 visar ett rektangulärt kärl sett ovanifrân, vari är anordnade flera raka silelement.

Fig 5 visar en perspektivsektion efter linjen A-A i fig 4.

Fig 6 visar ett runt kärl sett ovanifrån, vari är anordnade flera cirkulära silelement.

Fig 7 visar en perspektivsektion av ett ringformat silelement ur fig 6.

I fig l betecknar l ett i huvudsak cylindriskt hölje eller hus, som i sin nedre ände 2 är öppet och försett med en fläns 3 för anslutning till en rörledning eller till en annan apparat. I husets övre ände 4, som även den är öppen och försedd med en fläns 5, är visad en ansluten krök 6 med utlopp 7. Huset l är invändigt försett med en koncentrisk hylsa eller lagerkropp 8, som lämnar ett ring- formigt utrymme 9 mellan hylsan och huset, vilket utrymme nedtill är begränsat av en ring 10. Innanför denna hylsa 8 är anordnad en silkropp ll med silöppningar, betecknade med prickar. Silkroppen ll är i sin nedre kant tätande och rörligt ansluten till hylsan 8 medelst en tätning 12 och i sin övre kant tätande ansluten till huset l med en rörlig tätning 13, varvid huset även tjänar som lagerkropp. Sil- 8000197-7 s kroppen ll och huset l bildar på detta sätt ett ringformigt utrymme l4, som i'sin nedre kant är begränsat av en ring l5 och i sin övre kant av en ring 16. Ringen 16 och silkroppen ll är medelst ribbor l7 fästade till en axel l8, som drivs fram och tillbaka av en driv- anordning 19 utanför kröken 6. Vid axelns genomföring i kröken är anordnad en tätning 20. I det ringformade utrymmet 9 är anordnat ett vätskeutlopp 21. Suspensionen som skall behandlas rör sig genom apparaten som visats med pilarna 25, 26, 27, 28. När silkroppen ll med sina tätningar 12 och 13 drivs fram och tillbaka, ändras volymen av det ringformiga utrymmet l4 på grund av att husets vägg och hylsan 8 har olika diametrar, dvs olika tvärsnittsareor. När sil- kroppen således rör sig framåt i suspensionens rörelseriktning ut- vidgar sig volymen och när den rör sig tillbaka.minskar volymen.

På så sätt uppnås ett sug genom silöppningarna för avdrag av vätska respektive ett tryck för återspolning av vätska till suspensionen genom silkroppens silöppningar. I I fig 2 är visad en motsvarande anordning som i fig 1 men med den principiella skillnaden att suspensionen strömmar i ett ring- formigt utrymme utanför silkroppen i stället för centralt genom denna.

Således betecknar siffrorna l - 7 och 14 samma detaljer som i fig 1.

Silkroppen 30 är i sin övre kant medelst en ring 3l och tätning 32 rörligt ansluten till en lagerkropp 33 och i sin nedre ände medelst en ring 34 och tätning 35 rörligt ansluten till en annan lagerkropp 36, som har större diameter än lagerkroppen 33. Silkroppen är på samma sätt som i fig l medelst ribbor 17 fästad till axeln 18, som är driven av en anordning 19 och förd genom kröken 6 medelst en tätning 20. Axeln 18 är medelst en annan tätning 37 förd genom lager- kroppen 33 vid dennas övre ände. Lagerkroppen 33 är fästad till huset invändigt medelst ribbor 38, varav minst en har hålrum 39 med utlopp 21 för vätska. Den nedre lagerkroppen 36 är medelst ribbor 41 fästad till husets insida. Suspensionen rör sig i pilarnas 50, 5l, 52, 53 riktning.

I fig 3 är visad en anordning som är en kombination av anord- ningen i fig l och fig 2. Således består den centrala delen i fig 3 av en rörlig silkropp och lagerkroppar som i fig 2 med motsvarande beteckningar, och de periferiska delarna av en rörlig silkropp med glidytor längs huset och en ringformig lagerkropp längs husets ytter- vägg med motsvarande beteckningar som i fig l. Silkropparna ll och 30 är förbundna med varandra medelst ribborna 55. Ribborna 55 kan anordnas i ett ur konstruktionssynpunkt lämpligt antal och företrädes- vis vara lika många som de närmare centrum liggande ribborna 17. Av aooo19?-? 9 ribborna 55 kan alternativt en eller flera vara ihåliga för vätske- transport från silkroppens 30 invändiga rum till det periferiska rummet 14. Därvid kan det övre högra vätskeutloppet 21 slopas och all avdragen vätska tas ut genom det nedre vänstra utloppet 21.

Suspensionen rör sig i pilarnas 60, 61, 62, 63 riktning.

I fig 4 är visat ett rektangulärt kärl 100 sett ovanifrån, där suspension kan strömma i två utrymmen 101 och 102, vardera be- gränsat av rörliga silkroppar 103, 104, 105 och 106 på långsidorna.

-I övrigt hänvisas till fig 5.

I fig 5 är visad en sektion efter linjen A-A i fig 4, som förklarar hur de rörliga respektive de stationära delarna är anord- nade. Silanordningen med silkroppar och lagerkroppar är i princip uppbyggd med tvärsnitt som den cirkulära typen visad i fig 3 och beskriven ovan med den huvudsakliga skillnaden att silytor och glid- ytor är raka i stället för cirkulära. I fig 3 är dessutom den centrala lagerkroppen delad i-en övre och en nedre del och axel- anordningen sträcker sig genom lagerkroppen, medan axeln i fig 5 har sina angreppspunkter på översidan av den centrala silkroppen medelst en bygel 113. De yttre silarna glider på ytterväggen av kärlet respektive en vägg fästad till ytterväggen, medan den centrala sil- delen är lagrad på en stationär, i kärlet anordnad lagerkropp 115.

Denna lagerkropp kan vara fästad i kammarens gavlar vid lll och 112.

De yttre och den centrala silanordningen är hopbyggda medelst ihåliga armar 116 och 117 för vätsketransportens skull och är annars uppåt och nedåt rörliga medelst en eller flera axelanordningar med driv- anordningar, som verkar på båda sidor av den stationära lagerkroppen medelst bygeln 113. Således driver drivanordningen 114 samtliga silar upp och ned. Lagerkroppen 115 kan eventuellt utföras ihålig med öppningar i väggarna ut mot de omgivande silkroppshålrummen för vätsketransport inåt från dessa, varvid utlopp från apparaten kan anordnas i husets, med hänvisning till fig 4, övre och/eller undre ändvägg. Därvid behöver inte armarna 116, 117 göras ihåliga.

I fig 6 är visad en cirkulär behållare 160 sedd ovanifrån med flera cirkulära silkroppar, varav den centrala silkroppen 150 i princip är utförd som silkroppen enligt fig 2, den yttre silkroppen 151 är utförd enligt fig 1 med glidyta längs kärlväggen och de mittre silkropparna 152 och 153 är utförda-kurvade med tvärsnitt enligt 103 och 105 i fig 5, såsom närmare visats i fig 7.

Fig 7 visar en utskuren bit av de mittre silarna i fig 6, såsom antytts med pilen 154. För enkelhetens skull har biten visats rak i stället för kurvad, men figuren visar den principiella upp- S_ 8000197-7 byggnaden. Driften upp och ned kan i detta fall anordnas som en drivanordning 114 över varje bygel 113 som i fig 4, varför dessa bör arbeta synkront, eller som en enkel central drift anordnad som 19 i fig 2. Vätskan, som dras av, transporteras genom de ihåliga samman- bindande armarna 155 och 156 med motsvarigheter 90° isär runt om periferin till utloppen 157. Lagerkroppen 115 kan för den sakens skull ha tvärgående öppningar 120 så att vätskekommunikation uppstår mellan silkropparnas 152 och 153 hålrum. För större behållare kan som det förstås flera ringformiga silkroppar som 152 och 153 ut- placeras i behållaretvärsnittet för att uppnå ett så jämnt avdrag av vätska från suspensionen som möjligt. Detta förhållande gäller i princip även för behållare med raka silelement enligt fig 4 och 5.

I kärl med flera silkroppar kan dessa generellt sett vara hopbundna, såsom visats i fig 5 och 6, men de kan också i vissa fall röra sig fram och tillbaka var för sig. Rörelserna kan då vara ordnade i ett synkront mönster så att samtliga silar rör sig lång- samt fram med suspensionen och snabbare tillbaka. För andra applikationer kan det förväntas att en synkron rörelse inte spelar så stor roll, varför silkropparna då kan tillåtas röra sig oberoende av varandra.

Anordningarna fungerar mera specifikt på följande sätt.

Såsom det har förståtts av den ovan detaljerade beskrivningen av varje figur, är samtliga apparatutformningar baserade på den huvud- sakliga principen, att sug respektive tryck uppstår i silkropparnas hålrum och att varje silkropp i sin främre och bakre ände i sus- pensionens rörelseriktning sett är lagrad på glidytor, som har olika tvärsnittsareor. Genom att silkroppen rör sig fram och tillbaka i suspensionens huvudsakliga rörelseriktning ökar respektive minskar silkroppens hålrumsvolym. Under rörelsen framåt ökar undertrycket i hålrummet, varvid vätska sugs från suspensionen genom silöppningarna.

Denna vätska leds sedan från hålrummet ut genom lämpliga utlopp bort från anordningen. Eftersom speciellt de cirkulära utförandena av apparaten är lämpliga för att behandla suspension vid överatmos- färiskt tryck, måste man med lämpliga anordningar i förbindelse med vätskeutloppen strypa vätskeflödet så att lämpligt tryckfall uppstår över silkroppens öppningar. Tryckfallet får inte tillåtas bli för högt, då suspensionens partiklar i så fall snabbt tätar igen sil- öppningarna. Oberoende av vid vilket tryck apparaten fungerar, kommer trycket inuti silkroppen att öka, när silkroppen rör sig mot- satt suspensionens rörelseriktning så att vätska kommer att strömma tillbaka genom silöppningarna och därigenom lösgöra eventuellt i .800019?~? silhålen fastnade partiklar och samtidigt befrämja suspensionens fortsatta rörelse förbi silöppningarna. Hela förloppet sker kontinu- erligt, eftersom suspensionen rör sig jämnt genom apparaten samtidigt som vätska under en viss tid avdrages suspensionen och sedan åter- spolas till suspensionen i en betydligt mindre mängd och under en mycket kort tid, medan såväl under silkroppens framåtrörelse som bakâtrörelse vätska kontinuerligt avtappas apparaten genom utloppet eller utloppen som leder vätska bort_frân apparaten. Apparatens kapacitet är i huvudsak beroende av typ av suspension som skall av- vattnas. Vid apparatutföranden med endast en silkropp enligt fig l eller fig 2 är man relativt begränsad i kapacitet, då man med dessa apparater endast drar av vätska från ena sidan av ett tvärsnitt av suspensionen, men eftersom silkropparna kan utföras relativt långa inom sina rörformiga hus, kan kapaciteten ändå uppgå till mycket acceptabla värden. ' _ Om man för jämförelse betraktar apparaterna enligt fig l och fig 2 kan framhävas den fördel som apparaten enligt fig l ger, då det är möjligt att inom samma husdiameter bygga silkroppen med sil- yta längs husets invändiga periferi och således inom samma bygglängd på huset som i fig 2 uppnå en relativt större silyta. Emellertid kan man om ytterligare silyta önskas bygga apparaten enligt fig 3, i vilket fall suspensionen strömar i ett ringformat utrymme, där den utsätts för vätskeavdrag både inåt och utåt, varvid kapaciteten ökas. Samma fördelar uppnås med utförandena.enligt fig 4, 5, 6 och 7, där man som antytts ovan även kan anordna flera raka respektive runda silelement över husets eller behållarens tvärsnitt, så att lämpligt avstånd uppnås mellan silytorna och bästa möjliga avvattning av suspensionen kan ske.

Jämfört med tidigare kända konstruktioner uppvisar apparaten enligt föreliggande uppfinning även den fördelen att störning av suspensionens strömningsmönster blir liten, då den rörliga delen kan ha en i sin främre och i sin bakre del relativt liten yta som är tvärställd suspensionens rörelse, speciellt om silkroppen göres konisk eller kilformad med för suspensionen ökande genomströmnings- tvärsnitt i suspensionens rörelseriktning. Dessa förhållanden gör sig gällande även för stora apparatdimensioner.p Samtidigt blir kraftförbrukningen relativt låg, vilket även beror på relativt låg vikt av den rörliga delen.

Anordning enligt föreliggande uppfinning kan användas inom en rad områden i industrin. T ex kan den inom massaindustrin an- vändas för återvinning av fiber från vätskor, förtjockning av sil- 7 &ï0'00197-7 respektive hydrocyklonaccept, förtjockning av suspensioner framför förträngningsapparater av t ex diffusörtyp, förtjockning och funktion som koncentrationsreglerare och utbyte av vätska innehållande partiklar och reaktionsprodukter i löst form eller gasform med hjälp av tillsatt vätska samtidigt som vätska drages av.

Uppfinningen är inte begränsad till vad som ovan beskrivits som föredragna utföringsformer, utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (7)

8000197 -7 PATENTKRAV

1. Apparat för kontinuerligt avdrag av vätska från strömmande suspensioner, speciellt cellulosamassa, i huvudsak bestående av ett av suspension axiellt genomströmmat hus (1, 100, 160), vari är anordnad minst en medelst en axelanordning (18) i suspensionens rörelseriktning fram och tillbaka driven, med variabel hâlrumsvolym (14) försedd silkropp (ll, 30, 103, 104; 105, 106, 150, 151, 152, 153) med utlopp (21, 157) för bort- förande av'avsilad vätska, k ä n n e t e c k n a d av att silkroppen i axiell led är begränsad av tätande glidlager (12, 13; 32, 35) med lagerytor, som har olika tvärsnittsareor så att hålrumsvolymen ändrar sig under silkroppens rörelse.

2. Apparat enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att minst en silkropp (11, 104, 106, 151) är lagrad vid husets periferi så att suspensionen strömmar innanför silkroppen.

3. Apparat enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att minst en silkropp (30, 103, 105, 150) är lagrad på en sammanhängande eller delad lagerkropp (33, 36, 115) så att suspensionen strömmar på sidan om silkroppen.

4. ”Apparat enligt patentkrav 1, k ä n n e_t e c k n a d av att en silkropp (ll, 104, 106, 151) är lagrad periferiskt U i huset och minst en silkrcpp (30, 103, 105, 150) är lagrad centralt i huset så att suspensionen strömmar mellan sil- kropparna.

'5. Apparat enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att huset har rektangulärt tvärsnitt, vari är anordnad minst en rak silkropp (103, 104, 105, 106) i riktning tvärs suspen- sionens rörelseriktning. 'a

6. Apparat enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d av att flera långsträckta silkroppar (103, 104, 105, 106) är parallellt anordnade på huvudsakligen samma avstånd från varandra inom husets väggar. 8000197-7

7. Apparat enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a d av att huset har cirkulärt tvärsnitt med en eller flera med motstâende silytor koncentriskt anordnade, ringformade silkrøppar (152, 153) fördelade över tvärsnittet.