SE461104B - Apparat foer uppdelning av en suspension av en fiberhaltig cellulosamassa - Google Patents

Description

461 10 15 20 25 104 " omedelbar silning så att någon förtjockning genom för hög avvatt- ning inte inträffar vid den inledande delen av silzonen. Samtidigt minskas effektbehovet i en betydande utsträckning och kapaciteten och effektiviteten kan upprätthâllas pâ ett önskat sätt och till och med förbättras.

Detta ändamål med uppfinningen uppnås genom att rotororganet inne- fattar en andra rotordel, som är belägen omedelbart intill den första rotordelen, att ett vätskeogenomsläppligt stabilt väggorgan är anordnat att omsluta den andra rotordelen, att den andra rotor- delen och väggorganet i deras axiella utsträckning bildar en ome- delbart uppströms silzonen belägen förbehandlingszon och är anord- nade att samverka med varandra under den andra rotordelens rota- tion, och att den andra rotordelen har utsprång, som under rotorde- lens rotation beröringsfritt löper utefter väggorganets invändiga cylindriska yta så att suspensionen förbehandlas och överföres till ett fluidiserat tillstånd, som är anpassat för silning i den ome- delbart efterföljande silzonen.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare med hänvisning till rit- ningarna.

Figur l visar schematiskt en apparat i längdgenomskärning enligt en föredragen utföringsform.

Figurerna 2 och 3 visar delar av ett väggorgan hos apparaten enligt figur l från insidan respektive i tvärsnitt.

Figurerna 4 och 5 visar delar av ett väggorgan från insidan respek- tive i tvärsnitt enligt en andra utföringsform.

Figurerna 6 och 7 visar delar av ett väggorgan från insidan respek- tive i tvärsnitt enligt en tredje utföringsform. 10 15 20 25 30 m 461 104 Figur 8 visar delar av ett väggorgan i tvärsnitt enligt en fjärde utföringsform.

Med hänvisning till figur l visas där schematiskt delar av en sil- apparat, som innefattar ett hus med en cylindrisk kropp l och tvâ ändgavlar 2, 3, av vilka den ena är försedd med ett axiellt inlopp 4 för den suspension (injekt) som skall silas. Huset är i närheten av den andra gaveln 3 försett med ett utlopp 5 för det efter sil- ning kvarvarande materialet (rejekt). Ändgavlarna 2, 3 är monterade vid kroppen l medelst lämpliga flänsar (ej visade).

Ett silorgan 6 är anordnat i huset, vilket silorgan vid den visade utföringsformen består av en cylindrisk silplât, som uppvisar lämp- liga silöppningar 7 i form av hål eller slitsar för avsilning av en finare fraktion, det s.k. acceptet, ur massan. Silplåten 6 omges av en ringformig acceptkammare 8 för mottagande av det avsilade accep- tet, varvid huskroppen l är försedd med ett acceptutlopp 9, som kommunicerar med acceptkammaren 8 för att leda acceptet vidare i processlinjen.

Apparaten innefattar ett rotororgan l0, som uppbäres av en horison- tell roterbar axel ll, som sträcker sig genom den frân inloppet 4 vända ändgaveln 3. Axeln ll drives av en motor 12 och är lagrad i en lagerenhet l3 med lämpliga tätningsorgan vid ändgaveln 3 för er- forderlig tätning mellan huset och axeln ll.

Rotororganet l0 innefattar en första rotordel l4, som omslutes av silpläten 6 och sträcker sig koncentriskt i förhållande till detta.

Enligt föreliggande uppfinning innefattar rotororganet lÛ dessutom en andra rotordel l5, som sträcker sig från den första rotordelen l4 i riktning mot en injektkammare 30 vid inloppet 4. Apparaten in- nefattar därvid enligt föreliggande uppfinning ett orörligt, sta- bilt vattenogenomträngligt väggorgan l6, som omsluter den andra ro- tordelen l5, vilken därvid sträcker sig koncentriskt i förhållande 461 10 15 20 25 30 104 " ti11 detta. Det täta väggorganet 16 har en cy1indrisk invändig yta 17, som vid den i figur 1 visade utföringsformen, har samma diame- ter som si1p1âtens 6 invändiga yta 18.

Vid den visade utföringsformen är väggorganet 16 utformat som en p1âtcy1inder, som är fast förbunden med den cy1indriska si1p1âten 6 och som bi1dar en konstruktionsenhet med denna, dvs si1p1âten 6 och p1âtcy1indern 16 kan vara ti11verkade av ett och samma p1ätämne.

Väggorganet 16 är fast monterat i huset vid ändgave1n 2 och står därvid invändigt i direkt kommunikation med injektkammaren 30 vid in1oppet 4.

Rotororganet innefattar även en tredje rotorde1 19, som sträcker sig inom området för rejektut1oppet 5 ti11 i närheten av ändgave1n 3.

Vid den visade föredragna utföringsformen är rotororganet utformat som en enda 1ångsträckt rotor, där de tre nämnda rotorde1arna över- går i varandra utan syn1iga gränser. Den 1ångsträckta rotorn 10 in- nefattar en axie11 centra1 kropp 20, som har mindre diameter e11er tvärdimension än väggorganets 16 och si1organets 6 diametrar så att det me11an den centra1a kroppen 20 och väggorganet 16 respektive si1organet 6 bi1das ringformiga utrymmen 21 respektive 22 för den inmatade suspensionen. Rotorn 10 innefattar vidare ett f1erta1 ut- språng 23, som är fast monterade vid e11er utbi1dade hos den cent- ra1a kroppen 20 och sträcker sig utefter och radie11t ut från denna för att under rotorns rotation beröringsfritt passera utefter vägg- organets 16 och si1organets 6 inre cy1indriska ytor 17, 18 och så- 1edes på ett 1ämp1igt 1itet avstånd från dessa. Utsprången 23 kan utgöras av ribbor, b1ad e11er såsom visas i figur 1 vingar. Vid ut- föringsformen en1igt figur 1 användes fyra i huvudsak axie11t sig sträckande vingar. Anta1et vingar e11er andra utsprâng 23 kan vari- era beroende på apparatens kapacitet, suspensionens si1ningsegen- 10 15 20 25 30 _. 461 104 skaper, etc. Alternativt kan vingarna vara snedställda pâ lämpligt sätt så att de sträcker sig skruvlinjeformigt utefter den centrala kroppen. De inriktas därvid företrädesvis på sådant sätt att de ger en gynnsam matningseffekt på suspensionen. Den tredje rotordelen 19 kan ha vingar eller liknande med större radiell utsträckning än vad som visas i figur l för att uppnå en ökad utmatningseffekt på re- jektet, varvid kroppen 1 utvidgas radiellt i motsvarande grad in- till gaveln 3 för att ge plats för sådana bredare vingar.

Enligt föreliggande uppfinning är väggorganet 16 i sin invändiga yta 17 utbildat med ett flertal försänkningar av förutbestämda di- mensioner och fördelade på förutbestämt sätt i omkretsled. Försänk- ningarna har formen av relativt korta, smala spår 24, som enligt utförda försök kan ha en längd av 30-40 mm, en bredd av 3-5 mm och ett djup av 0,5-1 mm, varvid de kan vara ordnade i ett flertal cir- kelbanor och axiellt inriktade med ett avstånd mellan två parallel- la spår 24 av 20-50 mm och ett avstånd mellan tvâ rader av spår 24 av 10-30 mm. Vid den i figurerna 2 och 3 visade utföringsformen av väggorganet har spåren 24 en begränsad längdutsträckning.

En förbehandlingszon 25 bildas inom den axiella utsträckningen av väggorganet 18, den andra rotordelen 15 och det av dessa avgränsade utrymmet 21, vilket står i direkt förbindelse med injektkammaren 30 och det nedströms belägna utrymmet 22. På samma sätt bildas en sil- zon 26 inom den axiella utsträckningen av silorganet 6, den första rotordelen 14 och det av dessa avgränsade utrymmet 22, vilket står i direkt förbindelse med förbehandlingszonens 25 utrymme 21 och med utloppet 5 via ett motsvarande ringformigt utrymme 27 vid den tred- je rotordelen 19. I den nämnda förbehandlingszonen 25 kommer den inmatade suspensionen att överföras och anpassas till ett tillstånd som är optimalt eller i huvudsak optimalt för att suspensionen kan silas utan att nâgra allvarliga förtjockningar med åtföljande igen- sättningar i silöppningarna 7 uppstår, då suspensionen når silzonen 26. Rotorns 10 varvtal väljes därvid så högt att den för silning 461 104 -a l0 15 20 25 30 inmatade suspensionen fluidiseras vid rotorvingarnas 23 snabba rö- relse genom suspensionen genom att turbulenser, pulsationer och skjuvkrafter alstras i suspensionen, då vingarna med hög periferi- hastighet passerar utefter väggorganets l6 invändiga yta l7 och sil- organets invändiga yta l8. Denna effekt med turbulenser, pulsationer och skjuvkrafter förstärkes ytterligare i förbehandlingszonen 25 ge- nom de ojämnheter som finns pâ väggorganets l6 invändiga yta l7, som vid det i figurerna 2 och 3 visade utförandet bildas av ett stort antal korta spår 24. Den kraftiga behandlingen innebär även en gynn- sam minskning av spethalten i och med att ingående fiberknippen sön- derdelas på ett effektivt sätt, vilket bidrar till bildandet av en enhetlig fluidiserad suspension. Fluidiseringen innebär, att suspen- sionen övergår i en enhetlig lättflytande form, där fibrerna inte binds till varandra av några sammanhâllande krafter utan kan röra sig fritt i förhållande till varandra. Genom att suspensionen i för- behandlingszonen 25 anpassas för silning, dvs fiberknippen upplöses och suspensionen samtidigt överföres till ett fluidiserat tillstånd, i vilket suspensionen föreligger då den sedan när silzonen 26 och vilket fluidiserade tillstånd upprätthâlles även i silzonen, minskas avvattningen av suspensionen till ett minimum, eftersom fibrerna uppför sig som vätska och därför kan passera genom silöppningarna 7 samtidigt med vätskan. Någon förtjockning av suspensionen inträffar inte i början av silzonen 26 och risken för att silorganet 6 skall utsättas för skadliga presskrafter och vridkrafter från rotorvingar- na 23 med åtföljande deformationer av silorganet har därigenom un- danröjts. De förbättrade driftsförhällandena innebär även en väsent- lig minskning av effektbehovet.

Enligt en annan utföringsform av väggorganet är försänkningarna ut- förda som kontinuerliga spår 28 såsom visas i figurerna 4 och 5.

Spåren 28 sträcker sig mellan väggorganets l6 ändar och är öppna vid den ände som vänder mot injektkammaren 30. Därmed erhålles en axiell återströmning av suspension genom spåren 28 till injektkammaren 30, vilken âterströmning ytterligare kan förbättra effekten att förhind- f) l0 15 20 25 30 °" 461 104 ra igensättning av silorganets 6 silöppningar 7. Spåren 28 kan även vara öppna vid den mot silorganet 6 vända änden genom att utföra väggorganet l6 med mindre invändig diameter än silorganets 6 invän- diga diameter. Skillnaden i diametrar och djupet av spåren 28 kan därvid vara så anpassade till varandra att spårens 28 bottenytor ligger i linje eller plan med silorganets 6 invändiga yta 18. Den radiella utsträckningen av vingarna 23 eller andra utsprång hos den andra rotordelen l5 minskas därvid i motsvarande grad.

Vid båda utföringsformerna enligt figurerna 2 och 3 respektive 4 och 5 kan försänkningarna 24, 28 anordnas med en liten vinkel i förhål- lande till den visade axiella inriktningen. Ett omrâde mellan två försänkningar kan i och för sig betraktas som en upphöjning även om det ligger i samma plan som väggorganets invändiga yta l7. Alterna- tivt eller förutom försänkningar kan särskilda upphöjningar anord- nas, t.ex. mellan två närbelägna försänkningar.

I figurerna 6 och 7 visas en tredje alternativ utföringsform av ett väggorgan l8, som på sin invändiga yta l7 uppvisar ett flertal upp- höjningar i form av relativt korta, smala åsar eller ribbor 29, som kan ha samma dimensionering som spåren 24 enligt figurerna 2 och 3.

Alternativt kan ribborna 29 sträcka sig kontinuerligt mellan vägg- organets ändar på samma sätt som de kontinuerliga spåren 28 enligt figurerna 4 och 5.

I figur 8 visas en ytterligare utföringsform av väggorganet l6, som innefattar ett stabilt yttre cylinderformat stödelement 31 och en i denna anordnad hylsa 32, vars insida bildar väggorganets invändiga yta l7 och som kan vara försedd med försänkningar och/eller upphöj- ningar såsom beskrivits ovan. Den visade hylsan 32 uppvisar genom- gående öppningar 33, som då hylsan 32 är placerad inuti och i nära ytkontakt med stödelementet 3l tillstänges av detta för att därige- nom bilda motsvarande försänkningar hos väggorganet l6, vilka för- sänkningar i enlighet med uppfinningen inte är genomgående. Vid sli- 461 104 -~ l0 l5 20 25 30 tage på väggorganet behöver endast hylsan 32 bytas ut i stället för ai hela väggorganet (och eventuellt silorganet om dessa utgör en en- het). Då väggorganets stödelement och silorganet utgör en enhet, t.ex. är framställda av ett och samma plâtämne, blir således den av hylsan 32 bildade invändiga diametern hos väggorganet l6 något mind- re än silorganets 6 invändiga diameter motsvarande dubbla väggtjock- leken av hylsan 32. Alternativt kan hylsans 32 och silorganets 6 invändiga diametrar vara lika stora, varvid väggorganets l6 stödele- ment 3l, mot vilket hylsan 32 skall ligga i nära ytkontakt, försto- ras eller anpassas i motsvarande grad.

Vid den i figur l visade apparaten uppdelas massan i tvâ delar. Det är givetvis möjligt att uppdela den i flera delar om så önskas. Vid ett sådant utförande kan silorganet bestå av tvâ efter varandra an- ordnade silplâtar med olika stora silöppningar för erhållande av tvâ olika accept, som samlas upp i var sin acceptkammare, som omger res- pektive silplât.

Vid den i figur l visade utföringsformen är rotororganet lagrat vid husets ena ände. Alternativt kan rotororganet vara lagrat vid bâda ändarna av huset, t.ex. med en genomgående axel, varvid inloppet för injektet kan vara anordnat vid sidan av huset, t.ex. med radiell in- riktning.

Enligt en alternativ utföringsform av uppfinningen är de tvâ rotor- delarna åtskilda, dvs rotororganet består av en första rotor, som är anordnad i en silzon och en andra rotor, som är anordnad i en för- behandlingszon, varvid rotorerna är lagrade vid var sin ände av hu- set och drivs av var sin motor. Därmed är det möjligt att driva ro- torerna med olika hastigheter om så önskas. varvtalet på rotororganet väljes så att dess vingar får en periferi- hastighet, som är tillräcklig för att uppnå det nämnda fluidiserade tillståndet. Normalt ligger en sådan periferihastighet vid ca 20-25 f: m/sekund för en massa av medelkoncentration.

Claims (17)

15 20 25 'i 461 104 P A T E N T K R A V

1. Apparat för uppdeining av en suspension av en fiberhaitig ce11u1osamassa i två e11er f1era de1ar i ett s1utet med in1opp (4) och ut1opp (5, 9) försett hus (1), vi1ken apparat har ett med ut- språng (23) försett rotororgan (10), som innefattar en första rotordei (14), som oms1utes av ett siiorgan (6), varvid den första rotorde1en (14) och si1organet (6) i deras axie11a utsträckning bi1dar en si1zon (26) och är anordnade att samverka med varandra under den första rotorde1ens (14) rotation för si1ning av suspen- sionen i ett f1uidiserat ti11stånd, att rotororganet (10) innefattar en andra rotordei (15), som är be1ägen omede1bart inti11 den första rotorde1en (14), att ett vätskeogenoms1äpp1igt stabi1t väggorgan (16) är anordnat att om- s1uta den andra rotorde1en (15), att den andra rotorde1en (15) och väggorganet (16) i deras axie11a utsträckning biidar en omede1bart k ä n n e t e c k n a d a v uppströms si1zonen (26) be1ägen förbehand1ingszon (25) och är an- ordnade att samverka med varandra under den andra rotordeiens (1Q) rotation, och att den andra rotorde1en (15) har utsprâng (23), som under rotorde1ens (15) rotation beröringsfritt 1öper utefter vägg- organets (16) invändiga cy1indriska yta (17) så att suspensionen förbehand1as och överföres ti11 ett f1uidiserat ti11stând, som är anpassat för si1ning i den omede1bart efterfö1jande si1zonen (26).

2. Apparat en1igt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att väggorganet (16) på sin invändiga yta (17) uppvisar ett f1erta1 försänkningar (24; 28) och/e11er upphöjningar (29).

3. Apparat en1igt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att försänkningarna har formen av axie11a e11er snedstä11da korta spår (24), som är ordnade i rader runt väggorganets (16) invändiga yta (17). 461 104 -« l0 l5 20 25 l0

4. Apparat enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att varje spår (24) har en längd av omkring 30-40 mm, bredd av omkring 3-5 mm och ett djup av omkring 0,5-l mm, och att avståndet mellan två spår (24) i en rad är pmkring 20-50 mm och avståndet mellan tvâ spârrader är omkring 20-50 mm.

5. Apparat enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att försänkningarna har formen av axiella eller snedställda kontinuer- liga spår (28) som sträcker sig mellan väggorganets (l6) ändar.

6. Apparat enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att upphöjningarna har formen av axiella eller snedställda ribbor (29) eller liknande, som är anordnade i rader runt väggorganets (16) invändiga yta (l7).

7. Apparat enligt något av kraven l-6, k ä n n e t e c k n a d a v att förbehandlingszonens (25) längd utgör omkring 20-l00%, företrädesvis omkring 30-50%, av silzonens (26) längd.

8. Apparat enligt något av kraven l-7, k ä n n e t e c k n a d a v att den andra rotordelens (l5) utsprâng (23) utgöres av vingar med axiell eller snedställd sträckning.

9. Apparat enligt något av kraven l-7, k ä n n e t e c k n a d a v att rotororganet har formen av en i ett stycke utförd lång- sträckt rotor (l0), där den första rotordelen (l4) och den andra rotordelen (l5) övergår i varandra för att drivas av en gemensam axel (ll), och där rotorn (l0) har utsprång (23) som sträcker sig inom de tvâ nämnda rotordelarna (l4, l5). IG. Apparat enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d a v att rotorns (l0) utsprång (23) utgöres av vingar med axiell eller sned- ställd sträckning. av

10. 15 20 461 104 11

11. Apparat en1igt något av kraven 1-10, k ä n n e t e c k n a d a v att si1organet (6) och väggorganet (16) är fast förbundna med varandra e11er utformade som en cy1inderenhet, som företrädesvis är framstä11d av ett och samma p1âtämne.

12. Apparat en1igt något av kraven 1-10, k ä n n e t e c k n a d a v att väggorganet (16) innefattar ett yttre cy1inderformat stöd- e1ement (31) och en däri anordnad hy1sa (32), som i omkrets1ed an- 1igger mot stöde1ementet (31) och som bi1dar väggorganets invändiga yta (17).

13. Apparat en1igt krav 12, k ä n n e t e c k n a d a v att hy1san (32) är utbytbart anordnad i stöde1ementet (31).

14. Apparat en1igt krav 12 e11er 13, k ä n n e t e c k n a d a v att hy1san (32) har genomgående öppningar (33) anordnade att vid hy1sans (32) 1äge i stöde1ementet (31) ti11s1utas av detta för att bi1da väggorganets nämnda försänkningar.

15. Apparat en1igt något av kraven 12-14, k ä n n e t e c k - n a d a v att si1organet (6) och väggorganets (16) stöde1ement (31) är fast förbundna med varandra e11er utformade som en cy1in- derenhet.

16. Apparat en1igt krav 15, k ä n n e t e c k n a d a v att stöde1ementet (31) och si1organet (6) är framstä11da av ett och samma plâtämne och uppvisar därmed samma invändiga diameter.

17. Apparat en1igt något av kraven 1-16, k ä n n e t e c k n a d a v att ce11u1osamassan 1igger inom mede1koncentrationsområdet.