SE502486C2 - Förfarande och anordning av ventil för avdragning och backspolning av exv. kokarvätska vid cellulosakokare samt användning därav vid kokarsilar - Google Patents

Description

20 25 30 35 2 gördel. Dylika silar och avdragssystem för kokvätska beskrives närmare i exempelvis de amerikanska patenten 2 695 232 och 4 693 785 samt PCT/SE93/00311 (WO 94/ll565).

TEKNISKA PROBLEMET: Då en vätska innehållande fasta partiklar av en viss storlek passerar en sil så kvarstannar de fasta partiklarna på silens framsida medan vätskan går igenom. Efter hand kan en stor mängd sådana partiklar samlas exempelvis cellulosa i en cellulosakokare på silen och där ha en tendens att täta till silen så att vätskeströmmen genom denna minskar eller upphör. Det är därför nödvändigt att avlägsna detta fasta material så att silen ej tätas eller pluggas, vilket normalt i en kontinuerlig massakokare sker med hjälp av den kontinuerliga rörelsen av flis/massa-pluggen ner genom kokaren. Man har därför enligt de två ovan nämnda amerikan- ska patenten antingen stängt av silarna ett tag så att massan som ligger utanpå dem föres vidare ner i kokaren, medelst pluggen som bildas i kokaren. Enligt US 4 693 783, som uppvisar en ventil med rotor som styr från vilken av de många inloppsöppningarna avdrag skall ske, kan man låta avdraget ske asymmetriskt. Den inkommande ko- kvätskan tillföres därvid centralt i den cylinderformade kokaren och strömmen från den centrala mynningen blir därför osymmetrisk och kan ändras under hela förloppet, vilket är tänkt hålla silytorna rena.

På senare tid har trenden gått mot använding av backspol- ning för att hålla silarna rena. En annan trend är att man kokar massan till ett allt lägre kappatal i kokaren, vilket innebär att mer limämnen kokas ur flisen, vilket i sin tur innebär att fiberpluggen nere i kokaren blir mer homogen och suspensionsaktig. En suspensionsaktig fibermassa har större benägenhet att sätta igen en sil än flis. Speciellt accentuerat är detta problem om man använder sig av den av Kværner Pulping utvecklade ITC®-kokmetoden, varvid massan 10 15 20 25 30 35 502 486 3 kokas till mycket lågt kappatal vid väsentligen samma tem- peraturnivå i kokarens alla kokzoner. Denna metod beskrivs närmare i vår egen ansökan SE 9203462-8, 500 455, som också påvisar att man måste använda relativt små sil-enheter för att kunna hålla dem rena med hjälp av backspolning.

PCT/SE93/00311 beskriver alltså själva silenheterna som vi utvecklat för att kunna genomföra effektiv ITC®-kokning.

Vidare beskrivs i detalj hur man förfar när man backspolar, dvs ändrar strömriktningen intermittent i avdragsrören vilket betyder att vid den ändrade strömningsriktningen vätska pressas in i silen utifrån och spolar den ren från fasta ämnen på insidan. Denna backspolning sker under en kortare tid av driften, i tid räknat ungefär 8% av hela drifttiden.

För att med dagens system backspolning skall kunna äga rum är det nödvändigt att anordna ett stort antal ventiler i rörsystemen. För varje silenhet, som är individuellt avtätad, måste finnas åtminstone två ventiler som kan, dels avstänga silen från avdragssystemet, dels leda backspol- ningsvätska tillbaka till kokaren. För en normal silgördel omfattande 24 silar innebär detta 48 ventiler. Dessa ventiler är av relativt komplicerad konstruktion och därför dyrbara, inte minst med avseende underhåll.

LösNINGEN= Det har därför länge varit ett önskemål att kunna förändra avdrags- och backspolningssystemet för bl.a. cellulosakoka- re så att man kan använda färre ventiler i systemet och man har därför enligt föreliggande uppfinning åstadkommit ett förfarande vid avdragning och backspolning av vätska i ett system innefattande silar, exempelvis kokarvätska från en cellulosakokare, vilket system även innefattar i rör anordnade ventilorgan som via rör reglerar nämnda vätske- flöden, som kännetecknas av att nämnda ventilorgan består 10 15 20 25 30 35 502 486 4 av en enda enhet med ett flertal inloppsöppningar och åtminstone en utloppsöppning, som intermittent stänger av åtminstone en av inloppsöppningarna från utloppsöppningen och i stället öppnar denna inloppsöppning för kommunikation med inloppsöppningen för backspolning.

Enligt uppfinningen bör ventilanordningen stänga av för tillflöde till nämnda öppning för backspolning under korta perioder.

Det är vidare enligt uppfinningen lämpligt att backspol- ningen till varje sil sker en gång i minuten. en ventilanordning för Uppfinningen innefattar vidare användning i ett avdragssystem innefattande silar, före- trädesvis från en kokarsilar för avdrag av kokvätska cellulosakokare, omfattande ett hus med inloppsöppningar för avdragsvätska, varvid varje inloppsöppning är ansluten till ett begränsat antal silar, åtminstone en utloppsöpp- ning för avdragsvätskan från silarna och en rotor i huset, som kännetecknas av att huset är invändigt rotations- symmetriskt med inloppsöppningarna för kommunikation med silarna anordnade i den rotationssymmetriska väggen med ev. infodring, att det innefattar en bottendel med utloppsöpp- ningen för vätska från silarna och ett lock med åtminstone en inloppsöppning avsedd för vätska för backspolning av silarna varvid rotorn har ett nedre rotationssymmetriskt med mindre diameter än den hos väggen 2 med ev. parti infodring men innefattar ett övre rotationssymmetriskt kantparti som når ut till väggen 2 lned ev. infodring ovanför inloppsöppningarna och avdelar huset i en övre och en undre del samt innefattar åtminstone ett från detflövre kantpartiet sig nedåt sträckande avtätningsparti mot väggen på tätningsparti åtminstone en av inloppsöppningarna från utloppsöppningen huset innefattande en uppåt öppen slits, vilket av- kan genom vridning av rotorn stänga av 10 15 20 25 30 35 (fl CD RD JÄ C O Ch 5 och i stället öppna denna inloppsöppning för kommunikation med inloppsöppningen för backspolning.

Enligt uppfinningen bör slitsens bredd vara ungefär lika stor som diametern eller bredden i inloppsöppningarna.

Vidare bör avtätningspartiet på vardera sidan om slitsen ha en bredd ungefär lika med diametern eller bredden i inloppsöppningarna.

Det är enligt uppfinningen lämpligt att inloppsöppningarna för avdragsvätska från silarna är 8 till antalet.

Enligt uppfinningen bör slitsen i rotorn sträcka sig ned till inloppsöppningarnas nedre kant.

Rotorn enligt uppfinningen är avsedd att drivas intermit- tent eller kontinuerligt med en hastighet av exempelvis ett varv per minut.

Enligt uppfinningen kan rotorn drivas av en elektrisk eller hydraulisk motor.

Enligt uppfinningen skall rotorn göra ett kort uppehåll av exempelvis 4 sekunder då slitsen befinner sig mitt framför en inloppsöppning för kokarvätskan och öppnar för backspol- ningsvätskan. Backspolningsflödet kan åstadkommas på olika vis, exempelvis medelst en hydrofor, men företrädesvis användes direktpumpning. Avdragsflödet kan också åstadkom- mas medelst pumpning, men även genom att öppna förbindelse med atmosfärstryck, dvs genom att ansluta till en så kallad flash tank.

Efter backspolningen gör rotorn ett uppehåll i tätat läge. 10 15 20 25 30 35 486 FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar där Fig. l i vertikalsnitt visar en ventilanordning enligt uppfinningen, där Fig. 2 visar rotorn i ventilanordningen i perspektiv och där Fig. 3 visar ett horisontalsnitt av ventilanordningen vid nivån för inloppsöppningarna för kokvätskan.

FÖREDRAGEN UTFöRINGsFoRM= På Fig. l visas i vertikalsnitt en ventilanordning enligt uppfinningen med ett hus som allmänt betecknas med 1 vilket hus har en vägg 2 som är rotationssymmetrisk på insidan eller försedd med en rotationssymmetrisk infodring 16, en bottendel 3 och ett lock 4. Bottendelen 3 är kupformig, men den kan även vara plan eller konisk och innefattar vid sin lägsta del utloppsöppningen 5 för avdragen kokarvätska. Vid bottendelen 3 är en konsol 6 för montering av ventilen fastsvetsad.

I väggen 2 på huset 1 är inloppsöppningar 7 för avdragen kokvätska anordnade. Dessa öppningar kan lämpligen vara åtta till antalet och de kan vara anslutna till var sin sil eller till flera silar på en gång.

I locket 4 finns en öppning 8 för inströmning av kokvätska avsedd för backspolning. Inloppet 8 visas i själva locket men det är också möjligt, om så önskas, att anordna detta i den övre delen av den väggen 2 i huset l. Det bör räcka med endast l inloppsöppning 8 för backspolningsvätska, men om så erfordras kan givetvis flera sådana inlopp anordnas.

Centralt genom locket 4 löper en roterbar axel 9 som är lagrad och avtätad mot husets 1 utrymme på konventionellt 10 15 20 25 30 35 ' 502 486 7 _ sätt. På denna roterbara axel är vid dess ända en rotor 10 fastsatt företrädesvis med hjälp av skruv och kil. Denna rotor 10 som visas separat och i perspektiv på Fig. 2 innefattar en nedre rotationssymmetrisk del 11 med en mindre diameter än diametern för infodringen 16 i väggen 2 och således ej når ut till denna samt ett övre cirkulärt kantparti 12 med ungefär samma diameter som diametern hos infodringen 16. Kantpartiet 12 kommer därför att med ett visst litet spel nå ut till infodringen 16 och den kommer därigenom att dela utrymmet i huset 1 i två delar eftersom rotorn 10 med kantpartiet 12 är anordnat på visst avstånd från locket 4. Eftersonx den undre rotationssymmetriska delen 11 på rotorn 10 har mindre diameter än infodringen 16 eller väggen 2 så kommer denna delen 11 icke att nå ut till infodringen 16 vilket betyder att denna del 11 icke hindrar vätskan från silarna att strömma genom inloppsöppningarna 7 och ned i utloppsöppningen 5 såsom pilarna visar.

Från kantpartiet 12 på rotorn 10 och längs den rotations- symmetriska delen ll på rotorn 10 sträcker sig ett av- tätningsparti 13 med väggar 15 nedåt. Detta parti 13 som har nästan samma centrumavstånd som kantpartiet 12 kommer att med visst spel nästan ligga an mot den koniska in- fodringen 16. I avtätningspartiet 13 finns en slits 14 som är öppen upptill och nedtill begränsas av en yta på jämnhöjd med eller under den undre delen av öppningarna 7.

Då slitsen 14 befinner sig mitt framför en öppning 7 kan således backspolningsvätska strömma från inloppsöppningen 8 via ovansidan av rotorn 10 och ned genom slitsen 14 och vidare ut genom en tidigare inloppsöppning 7 för avdrag- ningsvätska, men nu i motsatt riktning. En pump, icke visad, skapar det tryck som är nödvändigt för denna backström.

Rotorn 10 är avsedd att vrida sig stegvis. Den stannar upp då slitsen 14 befinner sig mitt för en inloppsöppning 7 och 10 l5 20 25 30 35 8 kvarblir i detta stillastående läge under tillräcklig tid för backspolning av den eller dewsilar som just då spolas.

Samtidigt sker kontinuerligt avdrag av vätska från övriga silar genom övriga inloppsöppningar 7. En lämplig tid för denna backspolning är 4 sekunder. Rotorn vrider sig sedan tills slitsen 14 ånyo kommer mitt för en annan inloppsöpp- ning 7 osv. En lämplig hastighet på rotationen är ungefär 1 minut per varv. Drivningen av rotorn kan lämpligen ske med hjälp av en elektrisk stegmotor eller en hydraulmotor eller med en kontinuerligt arbetande motor.

Fig. 3 som är ett horisontalsnitt genom nivån för in- loppsöppningarna 7 visar ett antal av åtta inloppsöppningar 7. Flera eller färre sådana kan givetvis förekomma. Vid detta antal inloppsöppningar 7 vrider sig rotorn 10 l3,l° efter backspolning enär kanalen skall vara i vila mellan backspolning och avdrag. Därefter vrider den sig 9,4° då alla kanaler är på avdrag. Efter ytterligare 22,5° backspo- lar nästa kanal. Då den stannar framför en av inloppsöpp- ningarna 7 och således åstadkommer backspolning fungerar alla de andra inloppsöppningarna 7 som inloppsöppningar för den avdragna vätskan.

Väggarna 15 i avtätningspartiet 13 bredvid slitsen 14 bör ha en bredd som är lika med bredden av slitsen. Om så är fallet kommer utloppet från slitsen 14 att helt stängas innan den inloppsöppning 7 som fungerade som utloppsöppning då slitsen var mitt för denna att åter fungera som en På samma sätt kommer anhalt att helt Det inloppsöppning för avdragsvätska. inloppet för avdragsvätska vid nästa på. är backspolningsvätska släpps bredd är ungefär lika stor Öppningarna är vanligen stängas innan slitsens som lämpligt att diametern i. inloppsöppningarna. borrade och runda men om så önskas kan de givetvis också vara slitsformade. Nedre delen av slitsen bör vara i nivå med eller under nedre delen av inloppsöppningen 7. 10 15 20 25 9 Såsom framgår av ovanstående kan ventilanordningen enligt föreliggande uppfinning användas både som avdrags- och backspolningsventil. Härigenom förenklas hela rörsystemet och antal ventiler kan mer än halveras. Detta innebär givetvis en stor ekonomisk vinst både vad beträffar investering och underhåll under bibehållande av samma avdragnings- och backspolningsmetod som tidigare.

Uppfinningen har beskrivits i samband med avdragning och backspolning av kokarvätskor för cellulosakokare men den kan givitvis användas för andra liknande processer då det är nödvändigt att flödesriktningen i ett rör intermittent reverseras. Den föredragna utföringsformen enligt ovan har beskrivits som en vertikalt stående ventil med en bottendel på undersidan. Ventilen kan givetvis anordnas horisontellt eller även upp och ner i förhållande till det ovan be- skrivna. Endast en utloppsöppning för vätska från ventilen har angivits men det är givetvis tänkbart att anordna flera sådana om så skulle vara nödvändigt. Rotorns utsida och infodringens insida är koniska. Rotorn är också axiellt förskjutbar för inställning av lämpligt spel.

Uppfinningen är således 'icke .begränsad till den ovan beskrivna utföringsformen utan den kan modifieras på olika sätt inom patentkravens ram.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 502 4 8 6 10 PATENTKRAV :

1. l. Förfarande vid avdragning och backspolning av vätska i ett system innefattande silar, exempelvis kokarvätska från en cellulosakokare, vilket system även innefattar i rör anordnade ventilorgan som via rör reglerar nämnda a v att nämnda med ett flertal vätskeflöden, k ä n n e t e c k n a t (l) inloppsöppningar (7) och åtminstone en utloppsöppning (5), ventilorgan består av en enda enhet som intermittent stänger av åtminstone en av inloppsöpp- ningarna (7) från utloppsöppningen (5) och i stället öppnar denna inloppsöppning (7) för kommunikation med inloppsöpp- ningen (8) för backspolning.

2. Förfarande enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a t att ventilanordningen stänger av för tillflöde till av nämnda öppning för backspolning under korta perioder.

3. Förfarande enligt något av kraven 1-2, k ä n n e - t e c k n a t a v att backspolningen till varje sil sker en gång i minuten.

4. Ventilanordning för användning i ett avdragssystem innefattande silar, företrädesvis kokarsilar för avdrag av omfattande ett hus (1) varvid varje kokvätska från en cellulosakokare, (7) är ansluten till ett begränsat antal med inloppsöppningar för avdragsvätska, inloppsöppning (7) silar, åtminstone en utloppsöppning (5) för avdragsvätskan (10) (1), (1) är invändigt rotations- symmetriskt med inloppsöppningarna (7) med silarna anordnade i den rotationssymmetriska väggen (2) med ev. infodring (16), att det innefattar en bottendel (3) från silarna och en rotor i huset k ä n n e - att huset t e c k n a d a v för kommunikation 10 15 20 25 30 35 ll med utloppsöppningen (5) för vätska från silarna och ett lock (4) med åtminstone en inloppsöppning (8) avsedd för vätska för backspolning av silarna varvid rotorn (10) har ett nedre rotationssymmetriskt parti (11) med mindre diameter än den hos väggen (2) med ev. infodring (16) men innefattar ett övre rotationssymmetriskt kantparti (12) som når ut till väggen (2) med ev. infodring (16) ovanför inloppsöppningarna (7) och avdelar huset (1) i en övre och en undre del samt innefattar åtminstone ett från det övre kantpartiet sig nedåt sträckande avtätningsparti (13) mot väggen på huset (1) innefattande en uppåt öppen slits (14), vilket avtätningsparti kan genom vridning av rotorn stänga av åtminstone en av inloppsöppningarna (7) från utlopps- öppningen (5) och i stället öppna denna inloppsöppning (7) för kommunikation med inloppsöppningen (8) för backspol- ning.

5. Ventilanordningenligtkravet4, k ä n n e t e c k - n a d a v att slitsens (14) bredd är ungefär lika stor som diametern eller bredden i inloppsöppningarna (7).

6. Ventilanordning enligt kravet 4 eller 5, k ä n n e - t e c k n a d a v att avtätningspartiet (13) på vardera sidan (15) om slitsen (13) har en bredd ungefär lika med diametern eller bredden i inloppsöppningarna (7).

7. Ventilanordning enligt något av kraven 4-6, k ä n - n e t e c k n a d a v att inloppsöppningarna (7) för avdragsvätska från silarna är åtta till antalet.

8. Ventilanordning enligt något av kraven 4-7, k ä n - n e t e c k n a d a v att slitsen (14) i rotorn (10) sträcker sig ned till inloppsöppningarnas (7) nedre kant.

9. Ventilanordning enligt något av kraven 4-8, k ä n - n e t e c k n a d a v att rotorn (10) är avsedd att (TI RJ -P> CO O\ 12 drivas intermittent eller kontinuerligt med en hastighet av exempelvis ett varv per minut. ~ Ventilanordning enligt något av kraven 4-9, k ä n - (10) lO. n e t e c k n a d elektrisk eller hydraulisk motor. a v att rotorn drives av en ll. Användning av ventilanordningen enligt kravet 4 för kokarsilar för avdrag av kokvätska från en cellulosakokare.