SE437041B - Sett att sila en pappersmassasuspension samt silapparat for utovning av settet - Google Patents

Description

7803219-0 Storleken av silhålen eller -slitsarna anges icke i ovannämnda patentskrift, men om man antager att konventionella'slitsar använ- des och dessa är bredare än 0,25 mm, kommer en väsentlig andel av icke önskvärt material, som borde avgå som rejekt, att passera ge- nom silelementet tillsammans med rejektet. Å andra sidan kommer en icke önskvärt hög andel av pappersmassafibrer att avlägsnas till- sammans med rejektet, om man vid konventionella slitsade silcylind- rar försöker avlägsna mycket små rejektpartiklar.

I den amerikanska patentskriften 3 849 302 beskrives en kommer- siellt framgångsfull metod för silning av pappersmassa och en appa- rat för utövning av sättet. Denna kända apparat innefattar ett cir- kulärt cylinderformigt silelement med vertikalt orienterade slit- sar och under drift roterande vingar, som rör sig förbi silcylin- derns insida men är belägna på ett tillräckligt avstånd från denna för att medge uppbyggnad av ett rörformigt skikt av massa på silens insida. Denna silapparat ger förbättrade resultat i jämförelse med mera konventionella silapparater med silcylindrar, som har runda hål. I den sistnämnda patentskriften anges att de vertikala slit- sarna kan ha så liten bredd som 0,075-0,15 mm men att de av prak- tiska och ekonomiska skäl bör ha en bredd av mellan 0,25 och 0,75 mm.

Det har visat sig vid försök att silcylindrar med vertikalt orienterade slitsar, som har mycket mindre bredd än 0,25 mm, som accept ger endast fina partiklar och att en väsentlig andel av mera önskvärda, längre fibrer går förlorad tillsammans med rejek-7 tet. Bortsett från förlusten av goda fibrer resulterar dessa smala- re vertikala slitsar vid kommersiellt tillgängliga silapparater av denna typ i ett markant minskat genomflöde på grund av att procent- andelen accept med nödvändighet är relativt låg i jämförelse med inmatningsmängden.

För att övervinna problemen vid extremt små silhål och ändock förhindra passage av små partiklar genom hålen har man föreslagit att utrusta konventionella silapparater med hjälpmedel för speciell silverkan. Dessa apparater kan indelas i två grupper.

Vid den ena gruppen låter man ett skikt av långa fibrer och rejektpartiklar bilda ett nätverk på silcylinderns inloppssida. Öpp- ningarna i detta nät blir mycket små och blir i stället för stor- leken av öppningarna i själva silelementet bestämmande för stor- leken av de partiklar, som ingår i acceptet resp rejektet.

Silapparater av den andra gruppen är baserade på hypotesen att ett sådant skikt är ineffektivt och att genomsläppníng eller icke av 7803219-0 partiklar bestämmes av silhålens storlek och form. En strävan vid dessa apparater är att orientera långsträckta partiklar på sådant sätt, att partiklarnas längsta eller bredaste sidor vändes mot silhålen, vilket resulterar i maximal möjlighet att dessa par- tiklar stannar som rejekt. Utan en sådan speciell orientering skulle en lång partikel automatiskt orienteras parallellt med strömnings- linjerna genom silhålen med därav följande stor sannolikhet för icke önskvärd utmatning som accept.

Vid dessa konventionella silapparater är naturligtvis hög tur- bulens vid silcylinderns inloppssida till skada i båda fallen. I det förstnämnda fallet kommer det kritiska nätverket att förstöras och i det andra fallet blir orienteringen av partiklarna mera slump- artad, vilket gynnar passage av icke-önskvärda partiklar genom sil- cylindern. Å andra sidan är en total avsaknad av turbulens och skjuvkraf- ter i suspensionen av nackdel vid dessa silapparater på grund av att flockning av fibrer medges och att dessa fiberflockar stoppas som rejekt, vilket medför en alltför hög förlust av fibrer.

Vid de konventionella silarna måste sålunda upprätthållas en försiktig balans mellan graden av turbulens och silhålens storlek.

Små driftsändringar kan förstöra denna balans och resultera i an- tingen igensättning av silen eller i höggradigt förorenat accept.

Sammanfattningsvis är det känt att använda horisontella slit- sar, roterande vingar och strömningshinder, såsom skenor fästa på silytan, och dessutom omnämnes i en patentskrift att ett silelement kan ha så smala vertikala slitsar som mellan 0,075 och 0,15 mm men att av praktiska skäl slitsarna bör vara väsentligt bredare och i allmänhet bredare än 0,25 mm för att förhindra fraktionering och medge passage av tillräcklig mängd pappersfibrer genom silen för ekonomisk silning.

Detta betyder att icke önskvärt material av mindre storlek än silhålen kan och kommer att passera genom de större öppningarna hos silapparater av denna typ. Av tradition har man därför ansett att det är nödvändigt att acceptet innehåller en icke önskvärt stor mängd föroreningar för att acceptet skall innehålla erforderlig mängd av längre fibrer eller att en väsentlig mängd önskvärda fib- rer mäste gå förlorad, när mindre rejektpartiklar skall frànsilas.

Uppfinningen har till ändamål att åstadkomma ett sätt att sila pappersmassasuspensioner i en silappart under användning av en speciellt utformad silcylinder för effektiv silning av vsosm-o 4 pappersmassa utan väsentlig fiberförlust, fraktionering eller nämnvärda massakoncentrationsvariationer, och ytterligare ändamål med uppfinningen är att utföra denna silníng medelst en silapparat med ett cylinderformigt silelement, som har speciellt anordnade långsmala slitsar, som sträcker sig i silcylinderns omkretsrikt- ning, och så att ett mycket kraftigt men finturbulent tillstànd upprättas vid silelementets inloppssida.

Dessa ändamål har nu uppnåtts genom sättet enligt uppfinningen, vilket har erhållit de i patentkravet l angivna kännetecknen och i föredragna utföringsformer de kännetecken, som är angivna i patentkraven 2 och 3.

För utövning av sättet har genom uppfinningen åstadkommits en enkel men effektiv och ekonomisk silapparat med de kännetecken, som är angivna i patentkraven 4 - 8.

'Ehuru hittills icke fullt har kunnat utredas varför har kon- staterats att alstringen av ett fält av högintensiv, fin turbulens invid inloppssidan av ett silelement, som har mycket smala slitsar med vinkelrät orientering i förhållande till silelementets axel, sä- kerställer att fasta partiklar i suspensionen med en mindre dimen- sion än slitsbredden passerar genom slitsarna och att därigenom er- hålles en ren partikelstorleksseparering till skillnad från resulta- tet vid drift av tidigare kända silapparater av denna huvudtyp.

Genom att man kan använda mycket finare slitsar än vid kon- ventionella massasilar ernås utan nämnvärd förlust av för pappers- tillverkning prima fibrer avskiljning av en väsentligt större mängd icke önskvärda små partiklar.

Silslitsar enligt föreliggande uppfinning kan visserligen ut- formas maskinellt men kan genom en mera praktisk metod erhållas genom framställning av ett silelement enligt uppfinningen av metallsträngar eller ringar, som placeras så nära varandra att deras närmast varand- ra belägna ytor avgränsar 0,025-0,2 mm breda mellanrum.

För fixering av dessa strängar eller ringar på önskat avstånd från varandra kan man på inloppssidan av det cylinderformiga sil- elementet genom svetsning eller på annat sätt fixera axiellt sig sträckande skenor, vilka icke blott användes för att fixera strängar- na eller ringarna i deras lägen och förstärka silelementet som hel- het utan även samverkar med de roterande vingarna eller andra an- ordningar för passage över silytan och med uppgift att alstra ett fält av högintensiv, fin turbulens i suspensionen vid silens in- loppssida. 7303219-0 Sammanfattningsvis medgives att det är känt att använda sil- .apparater med silelement, som har horisontella och.vertikala slit- sar, och med roterande vingar och strömningshinder, exempelvis skenor fästa på silytan_och att man tidigare för vertikala slitsar 1 silelement har sagt att de kan vara så små som 0,075-0,15 mm men att man samtidigt sagt att de av praktiska skäl bör vara väsentligt bredare och i allmänhet bredare än 9,25 mm för att för- hindra fraktionering och medge passage av tillräcklig mängd pappers- massafibrer genom silen för ekonomisk silning.

Detta betyder att icke önskvärt material av mindre partikel- storlek än silhålen kan och vanligen passerar genom de större sil- hålen hos kända silar av denna typ, och på grund därav har man tidigare ansett att det är nödvändigt att i ett accept, som inne- håller erforderlig mängd av relativt långa fibrer, tillåta relativt stor mängd av partiklar, som borde ha avskiljts som rejekt, eller att en väsentlig mängd av önskvärda fibrer måste gå förlorade för att man skall kunna frånskilja relativt små partiklar som rejekt.

Av det ovanstående och följande beskrivning framgår att genom föreliggande uppfinning har âstadkommits ett förfaringssätt och en apparat för speciellt fin silning av pappersmassa vid praktiskt genomflöde per tidsenhet och utan acceptfraktionering eller nämn- värd variation mellan inflödes-, accept- och rejektkonsistens.

Uppfinningen beskrives närmare i det föliande under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig l är en perspektivbild av en silapparat enligt uppfinningen, fig 2 är en perspektivbild av en silcylinder enligt uppfinningen, fig 3 är en planvy av silcylin- dern i fig 2 och visar sambandet mellan silcylindern och inuti denna placerade roterande vingar, fig 4 visar i en större skala ett parti av silcylindern i fig 2, fig 5 är en vy av en silcylinder av ett modifierat utförande och fig 6 visar i en fragmentarisk planvy en ytterligare modifikation.

Den i fig 1 visade silapparaten enligt uppfinningen överens- stämmer med den i den amerikanska patentskriften 3 849 302 visade silapparaten med undantag av den vid silapparaten enligt uppfin- ningen använda silcylindern. Silapparaten, som är betecknad med 10, innefattar ett huvudhus 12, som är placerat på en sockel 14 och har i ett övre ändparti en inloppskammare 16 med ett tangentiellt inlopp 18 för inmatning av pappersmassasuspension under tryck.

I huset är anbragt en enligt uppfinningen konstruerad silcylin- der 20, vilken uppdelar huset i en central kammare 22, i vilken 7303219-0 massasuspensionen inmatas, och en acceptkammare 24, vilken har för- bindelse med ett utlopp 26.

Kammaren 22 har en bottenvägg 28 med en trågliknande del 30, vilken har förbindelse med ett utlopp 32, som regleras medelst en ventilanordning 34. Denna ventilanordning kan på konventionellt sätt inställas för en önskad, kontinuerlig utmatning av rejekt från silsystemet. I tråget 30 uppsamlas rejektpartiklar, som genom öpp- nandet av en manuellt reglerad ventil 38 kan släppas ned från trå- get till en uppsamlingslâda 36. 2 I I inloppskammaren 22 uppbäres en rotor 40 på en drivaxel 42, som drives medelst en motor 44 via en lämplig växel eller dylikt.

Rotorn har ett antal vingar 46, som är monterade på ändarna av stänger 48, vilka är försedda med anordningar 50 för inställning av vingarna i förhållande till silcylinderns 20 insida.

Såsom bäst framgår av fig 2 och 4 innefattar silcylindern 20 en serie ringar 52, vilka företrädesvis är framställda av strängar (metalltråd) av i huvudsak triangulär tvärsektion, men i stället för de visade ringarna kan andra element, exempelvis ringformiga skivor, användas. U Vid framställningen av silcylindern placeras ringarna 52 i en lämplig jigg, i vilken ringarna kan placeras med erforderliga mellanrum för avgränsning av slitsar 54 av önskad bredd. Därefter fästes skenor 56 på insidan av cylindern genom svetsning eller på annat sätt och fästes monteringsringar 58, 60 vid silcylinderns övre och nedre ändar. Den resulterande konstruktionen är en sil- cylinder med slitsar 54, som är vinkelräta i förhållande till silcylinderns längdaxel och har en öppen bredd av mellan 0,025 och 0,2 mm. De på insidan anbragta skenorna 56 sträcker sig ett stycke inåt från insidan.

När silcylindern 20 är monterad i huset 12 enligt fig l och silen är i drift, samverkar vingarna 46 på rotorn 40 med de radiellt inåtskjutande skenorna 56 (se fig 3) för alstring av ett fält av högintensiv men fin turbulens invid silcylinderns insida. Genom denna anordning ernås en verklig partikelstorleksseparering, vil- ket möjliggör användning av ytterst fina slitsar 54 och en ur eko- nomiska synpunkter praktisk silning, vilket man tidigare har an- sett vara omöjligt.

Vid det i fig 2 och 4 visade utförandet är silelementet 20 framställt av en serie ringar placerade med axiella mellanrum för erhållande av fina silslitsar 64. Alternativt kan emellertid, så- 7803219-0 som visas i fig 5, silelementet framställas genom lindning av en kontinuerlig metalltråd 62 spiralformigt omkring en“central, ver- tikal axel med angränsande varv âtskilda för avgränsning av slitsar 64, som har den önskade bredden av 0,025-0,2 mm vid metall- trâdarnas närmast varandra belägna ytor. Liksom vid utförandet i fig 2 och 4 användes stänger 56, som sträcker sig i silcylinderns längdriktning, både för lägesfixering av metalltrådsvarven och för att bilda inâtskjutande utsprång för att i samverkan med vingar 46 alstra nämnda fält av högintensiv, fin turbulens invid silens insida.

Vid utförandena enligt fig l - 5 bildas silelementets inlopps- sida av silelementets insida, men enligt fig 6 råder motsatta för- hållandet, vilket antydes medelst pilar 62, dvs vid utförandet i fig 6 utgöres silelementets 64 inloppssida av dess yttersida 66. Ske- norna 68 är då placerade på och vingarna 70 anordnade att rotera vid yttersidan.

I stället för att i enlighet med fig l och 3 använda skenor och roterande vingar kan för alstring av det högintensiva turbulens- fältet invid silens inloppssida andra medel användas inom ramen för uppfinningen.

De ovan beskrivna apparaterna skall därför betraktas endast som föredragna utföranden enligt uppfinningen, vilken med andra ord icke är begränsad till dessa utföranden utan kan modifieras inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (8)

\u..-,. '7820321 9 - 0 PATENTKRAV

1. Sätt att i en silapparat utrustad med en silcylinder sila en pappersmassasuspension för avskiljning och bortskaffning av icke önskvärda partiklar som rejekt, k ä n n e t e c k_n a t därav, att som silhál i silcylinderns omkretsvägg utformas lång- smala slitsar (54; 64), så att de sträcker sig längs ett flertal sinsemellan parallella och åtskilda geometriska omkretslinjer runt silcylindern i omrâdet mellan silcylinderns ändar, att dessa slitsar (54; 64) utformas så, att de genombryter silcylinderväggen åtminstone längs huvuddelen av dessa omkretslinjers längd, och så att silcylinderväggen bildas av medelst slitsarna avgränsade remsformiga, runt cylinderns omkrets sig sträckande, eventuellt ringformigt slutna väggpartier (52), att dessa väggpartier förbin- des med varandra för stabilisering av silcylinderväggen genom att på silcylinderväggen anbringas ett flertal långsmala element (56), så att dessa element med inbördes mellanrum i silcylinder- väggens omkrets sträcker sig axiellt längs silcylinderväggen och tvärs över de làngsmala silslitsarna, att i pappersmassasuspension, som inmatas under tryck i silapparaten, upprättas genom samverkan mellan dessa lângsmala element och på i ochför sig känt sätt åstad- kommen omröring i suspensionen lokalt invid silcylinderväggens inloppssida verkande högintensiva, finturbulenta tillstånd i sus- pensionen i huvudsak i silcylinderns hela axiella längd, vilka tillstånd upprätthálles under passage av suspensionens accept- fraktion genom silslitsarna för att därigenom i väsentlig grad eliminera tendenser till fíberfraktionering vid silningen genom de långsmala, i huvudsak runt silcylinderns hela omkrets sig sträckande silslitsarna, för lösgöring av fast material, som kan tendera att fastna på de långsträckta förstärkningselementen (52) och för bortföring av den från rejektet genom silningen avskilda, av fibrer bestående acceptfraktionen från silcylinderns utlopps- sida, så att genom kombinerad verkan av dessa långsträckta silslit- sar och utövningen av nämnda krafter ernås att acceptfraktionen uppvisar i huvudsak samma fiberstorleksfördelning som i den till silcylinderns inloppssida levererade pappersmassasuspensionen.

2. Sätt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t därav, att silslitsarna (54; 64) dimensioneras så, att varje silslits sträcker sig i huvudsak i silcylinderns hela omkrets och uppvisar en bredd av ca 0.025-0,2 mm och att storleken av nämnda krafter 7303219-0 avpassas så, att rejektoch fibrer avlägsnas i vätska vid i huvudsak samma konsistens (fastämnesinnehàll) som den till silens inlopps- sida tillförda suspensionen har.

3. Sätt enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a t därav, att nämnda làngsträckta element (56) anordnas på sådant sätt på silcylinderns inloppssida, att de skjuter radiellt ut ett stycke från silcylinderväggens inloppssida, och att och att nära de långsträckta elementen framkallas cirkulationsrörelse i suspensionen medelst en i suspensionen roterande anordning (46) för turbulensalstrande samverkan med de làngsträckta elementen (56).

4. Silapparat för silning av pappersmassa under tryck, vilken apparat innefattar en silcylinder, en anordning (26) för överföring av massasuspension under tryck till silcylinderns inloppssida och en anordning (32) för bortföring av rejekt från silapparaten, k ä n n'e t e c k n a d därav, att silcylindern är försedd med silhàl i form av långsmala slitsar (54; 64), vilka var och en sträcker sig kontinuerligt runt silcylinderns hela omkrets och uppdelar silcylinderväggen i ett antal av slitsarna åtskilda rems- formiga väggpartier (52), vilka var och en sträcker sig runt sil- cylinderns hela omkrets och vilka var och en företrädesvis är ringformigt sluten, och en anordning (56, 46; 68, 70), som inne- fattar ett flertal långsträckta element (56, 68), vilka är förbundna med silcylinderväggen pá avstånd fràn varandra i silcylinderns omkrets och sträcker sig axiellt längs silcylindern tvärs över och i huvudsak vinkelrätt i förhållande till silslitsarna (54; 64), och rörligt anordnade organ (46: 70), vilka är anordnade att drivas fram i en rörelsebana runt silcylinderväggen för att i samverkan med nämnda element (56; 68) alstra högintensiva, fin- turbulenta tillstånd i suspensionen vid silcylinderns inloppssida.

5. Silapparat enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda långsträckta element (56; 68) skjuter ut ett stycke radiellt från cylinderväggens inloppssida och att rörelse- banan för nämnda organ (46; 70) ligger nära elementens (56; 68) från silcylinderväggen vända sidor.

6. Silapparat enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att sílslitsarna (S4: 64) antingen bildar ringformigt slutna silslitsar (54), som i silcylinderväggen avgränsar ringformiga väggpartier (52), eller tillsammans bildas av en kontinuerlig 7803219-0 10 skruvspiralformig slits (64), som uppdelar silcylinderväggen i ett antal i sidled i förhållande till varandra angränsande varv av ett spiralformigt, kontinuerligt remsformigt väggelement, vilket företrädesvis är framställt av en kontinuerlig metalltrád (62) eller dylikt långsträckt metallelement, som âr skruvspiralformigt anbragt omkring silcylinderns längdaxel och bildar huvuddelen_ av silcylinderns axiella längd, och att dessa ringar (52) eller skruvspiralformiga väggelement (62) är sammanhállna medelst nämnda axiellt sig sträckande element (56; 68), vilka består av pà cy- línderväggen fästa förstyvningsskenor.

7. Silapparat enligt något av patentkraven 4 - 6, k ä n n e- t e c k n a d därav, att nämnda organ (46) har formen av rotor- vingar (46) uppburna av en inuti silcylindern roterbart anordnad rotor (40, 48).

8. Silapparat enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att silslitsarna har en genomsläpp- ningsbredd av ca 0,025-0,2 mm.