CZ291696B6 - Rozvlákňovací zařízení - Google Patents

Abstract

Rozvl k ovac za° zen je opat°eno n dr kou (1), ve kter je vytvo°iteln kruhovit proud n , kter p sob na sm s kapalina - pevn l tka, nach zej c se v n dr ce (1), a zp sobuje jej rozvl k ov n . D le je opat°eno s tov²m za° zen m (4) k odd lov n hrub²ch l tek ze suspenze, p°i em s tov za° zen (4) m tvar komol ho ku ele, kter² je na sv m pl Üti (5) opat°en otvory a kter² je vestav n na dnu n dr ky (1). Komol² ku el sm °uje svou menÜ kruhovou plochou sm rem nahoru a pl Ü (5) le p°ibli n tangenci ln v i toroid ln mu proud n . S tov za° zen (4) je rozd leno na r zn segmenty a tyto jsou jednotliv um st ny z vn jÜ strany n dr ky (1) a od vn jÜ strany n dr ky (1) jsou odd liteln .\

Description

Rozvlákňovací zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká nového uspořádání rozvlákňovacího zařízení, typu, který je znám ze spisu DEC-964 286.

Dosavadní stav techniky

Další rozvlákňovací zařízení jsou zveřejněna ve spise DE 23 48 540 a ve spise DE 26 58 845, jakož i ve spise DE-C2-20 61 519 a ve spise US 2 661 666. Další rozvlákňovací zařízení je také zveřejněno ve spise FR-A-1 374 767.

Sítové jednotky se nacházejí v nejrůznějších odvětvích průmyslu pro nejrozličnější případy použití. Velmi rozšířené jsou sítové jednotky v technice úpravy materiálů, kde se používají ke třídění substancí, schopných tečení, které obsahují pevné látky různých velikostí. Důležitým případem použití je takzvaný rozvlákňovací neboli pulper, který se používá k úpravě směsí látek, které obsahují snadno rozvláknitelné složky. Důležité oblasti použití jsou v úpravě odpadů a materiálů, podobných odpadům, jakož i v papírenském průmyslu při úpravě starého papíru.

Takový pulper sestává z nádržky, která je opatřena rotorem. Při provozu se směs látek, určená k úpravě, přivede do nádržky a kromě toho se nádržka naplní kapalinou, všeobecně vodou. Rotor se uvede do otáček a tím vzniknou silné síly proudění. Toto proudění má, viděno v axiálním řezu skrz pulper, toroidální tvar, přičemž se dvě komponenty hlavního proudění směšují, totiž radiální a soustředný směr proudění. V rotorové oblasti je toto proudění nejdříve vytvořeno radiálně směrem ven proti stěně nádržky, potom stoupá směrem nahoru, aby v oblasti povrchu kapaliny proudilo zase radiálně dovnitř a potom bylo odváděno ke středu rotoru. Toto proudění může být podporováno umístěním doplňkových vodicích plechů. Současně získaná kapalina ještě pohybový impulz ve směru otáčení rotoru. Toto toroidální proudění se stará o to, aby pevné látky, obsažené v kapalině, se vždy zase dostávaly do oblasti rotoru a tam byly zpracovány.

Vlivem silného proudění se pevné látky, obsažené v pulperu, které jsou snadno rozvláknitelné rozvlákňují. Vedle rozvlákňování se částečně také zkracují vlákna, popřípadě se část rozvláknitelných látek dostává do roztoku. Protože ale těžiště procesu spočívá v rozvlákňování, tak se zde mluví pouze o „rozvlákňování“ nebo „rozvláknění“, a vedle toho se konající rozmělňování a rozpouštění se zvlášť nezmirňuje.

Rozvlákněné složky přivedené směsi látek vytvářejí společně s kapalinou suspenzi, která může být z pulperu odváděna skrz děrované sír'to. Nerozvlákněné složky, dále nazývané jako „hrubé látky“, které zůstávají v pulperu, mohou být z pulperu odstraňovány jiným způsobem, kupříkladu pomocí zachycovače hrubých nečistot, zasahujícího do pulperu.

Výhodným případem použití je kupříkladu úprava starého papíru nebo úprava odpadů pro biologické zhodnocení jednotlivých složek. Při úpravě odpadů se složky, které se dají biologicky dobře zhodnotit, oddělí od složek, které se biologicky zhodnotit nedají. Biologicky zhodnotitelné složky jsou snadno rozvláknitelné ve srovnání vůči jiným složkám, které jsou rozvláknitelné jen obtížně nebo vůbec ne.

Vytvořená a pomocí děrovaného síta oddělená suspenze, ve které jsou zkoncentrovány biologicky zhodnotitelné složky, může být potom přivedena k biologickému zhodnocení, zatímco biologicky nezhodnotitelné složky, to znamená hrubé látky, které po odvedení suspenze zůstávají v pulperu, mohou být odloučeny a přivedeny k jiné přiměřené formě zhodnocení nebo mohou být odstraněny.

- 1 CZ 291696 B6

Další síta, používaná odsud ve spojení s pulpery k oddělování hrubých látek ze suspenze, jsou vytvořena buď jako ploché síto, například ve spise EP 0 520 172 nebo ve spise DE 195 06 084, nebo jako válcovité síto, kupříkladu ve spise EP 0 598 187.

Použití plochého síta vede k tomu, že toroidální proudění na sítu obrací. Nevýhodně je přitom to, že pevné látky, nacházející se v pulperu, které nejsou rozvláknitelné nebojsou rovláknitelnéjen obtížně, kupříkladu kamínky, skleněné střepiny a obdobné látky, způsobují vysoké opotřebení síta. Navíc existuje nebezpečí, že se otvory v sítu zanesou. Těžké složky z látkové směsi mají tendenci klesat na síto a tam zůstat ležet, pokud se nerozvlákní a nemohou projít skrz síto spolu se suspenzí. Obvyklá metoda jak uvolnit síto od takových hrubých látek a zajistit průchod pro suspenzi spočívá v tom, že se povrch síta neustále čistí stěracími lištami. Tyto stěrači lišty podléhají ale rovněž vysokému opotřebení.

Použití válcovitého vertikálního síta vede k dalším nevýhodám. Suspenze se zde odvádí skrz svisle situované části síta. Nerozvlákněné hrubé látky mají v tomto případě tendenci se kolem síta u dna pulperu hromadit a tímto způsobem bránit průchodu skrz síto. Poměry proudění v pulperu nejsou vhodné ktomu, aby se vyvolal uspokojující dopředný pohyb hrubých látek a tím čištění povrchu síta, protože proudění se svislých částí síta nedotýká. Také zde může být síto čištěno výlučně dodatečnými opatřeními, zpravidla použitím stěračích lišt. Hrubé látky, shromažďující se kolem síta u dna pulperu, přispívají rovněž ke zvýšenému opotřebení. Použití stěračích lišt vede ještě k další nevýhodě tím, že stěrači lišty silné rozmělňují plastikové složky, vyskytující se v odpadu. Tyto malé plastikové částečky mohou potom se suspenzí proudit skrz děrované síto. Znečišťují tak suspenzi, určenou pro biologické zhodnocení, a vedou tedy také k nežádoucími stupni znečištění koncových produktů, především kompostu a vody technologického procesu.

Podstata vynálezu

Úkol vynálezu spočívá vtom, vylepšit výše definované rozvlákňovací zařízení koddělování hrubých látek ze suspenze takovým způsobem, že se zmenší opotřebení, usnadní se vyklizování a údržba síta, urychlí se průtok suspenze a zlepší kvalita produktu.

Idea, která je základem vynálezu, spočívá v tom, že se použije sítového zařízení, které má tvar komolého kužele. Komolý kužel směřuje svou menší kruhovou plochou směrem nahoru. Otvory v sítu jsou uspořádány na šikmém plášti komolého kužele. Šikmost je koncipována tak, že leží přibližně tangenciálně, popřípadě rovnoběžně, s toroidálním prouděním. Dále je sítové zařízení segmentované a umístitelné z vnějšku. To znamená, že sítové zařízení je rozděleno na různé segmenty a tyto jsou jednotlivě upevněny z vnější strany nádržky a od vnitřní strany nádržky jsou oddělitelné.

Sklon, popřípadě šikmost, pláště činí výhodně 30° až 50°, přičemž tato hodnota se může měnit v závislosti na tvaru nádržky. Šikmé uspořádání má za následek, že proudění působí neustále tak, že se hrubé látky, klesající v pulperu, odstraňují z pláště síta, jsou tedy strhávány prouděním sebou. Tento proces se ještě podporuje použitím stěračů, které ovšem podléhají menšímu zatížení než u stavu techniky. K čištění totiž nedochází, tak jako u zmíněných plochých sít nebo válcovitých sít, výlučně pomocí stěračích lišt, nýbrž ve značné míře vlivem proudění.

Potom co jsou hrubé látky neustále pomocí proudění odváděny od síta a mohou se proto daleko méně hromadit na sítu nebo okolo něho, než u sítových zařízení, použitých podle stavu techniky, tak se také podstatně redukuje opotřebení způsobené pískem, kamínky, sklem nebo jinými materiály. Lepším čištěním povrchu síta se dále podporuje průtok skrz síto a tím se zkracuje doba odvádění suspenze.

-2CZ 291696 B6

Otvory v sítovém zařízení mohou být vytvořeny různě, kupříkladu jako čtvercové, kruhové, podlouhlé, nebo oválné. Jejich charakteristické rozměry činí výhodně 6 až 30 mm. Síto je výhodně rozděleno na segmenty, aby se usnadnila jeho konstrukce. Kruhové otvory v sítovém zařízení mají s výhodou průměr 8 až 12 mm.

Stěrače, použité na podporu čištění otvorů v sítu od hrubé nečistoty, jsou výhodně upevněny v nádržce na rotorovém ústrojí, popřípadě na jeho hřídeli, a mohou mít rovněž nejrozličnější podobu. Mohou být kupříkladu rovné nebo šikmé. Výhodně jsou stěrače stále nebo nestále zakřiveny pro vychylování proudění a vybaveny lištou, štítem proti otěru. Štít proti otěru je ío výhodně vyměnitelný a/nebo přestavitelný.

K odvádění suspenze a za sítové zařízení se výhodně používá Čerpadla, zařazeného za sítové zařízení, jehož náhon je regulovatelný, ale také je možný volný odtok do nížeji položené zásobní nádržky.

Vynález je vhodný zejména k použití v rámci úpravy a oddělování odpadních směsí s vysokým podílem organických látek, kupříkladu z komunálních biologických odpadů. Tyto odpady se vyznačují vedle biochemicko-organických složek, které se hodí pro biologické zpracování a navazující recyklaci v přírodním okruhu, relevantním podílem rušivých látek, které nejsou 20 biochemicky-organické, jako jsou plasty, kamínky, sklo a kovy.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže popsán a vysvětlen na výhodném příkladu jeho provedení podle připojeného výkresu, který znázorňuje na obr. la až obr. lc schematický pohled na příklad provedení sítového rozvlákňovacího zařízení podle vynálezu, a sice na obr. la v průřezu, na obr. lb v řezu A-A' z obr. 1 a a na obr. 1 c ve zvětšeném výřezu oblasti, označené písmenem Z.

Příklady provedení vynálezu

Odpadní směs se za přidávání vody přivádí k válcovité nádržce L Do nádržky 1 ústí přívod I odpadu a přívod II vody.

Otáčením rotorového ústrojí 2 kolem osy R nádržky 1 se směs odpad-voda uvádí do pohybu. Vytváří se silné toroidální proudění 3, které vede ktomu, že se biochemicko-organické, nezdřevnatělé, složky odpadu rozvlákňují. Tato vlákna tvoří s kapalinou suspenzi, která se odvádí skrz děrované sítové zařízení 4 tvaru komolého kužele, nacházející se ve spodní části, a proudí 40 z výtoku III, na který je popřípadě připojitelné zde neznázoměné čerpadlo, ven. V nádržce 1 zůstávají nebiochemicko-organické a zdřevnatělé složky odpadu, které silami proudění zůstávají dalece neporušeny, to znamená hrubé látky.

Vytvořená a pomocí děrovaného sítového zařízení 4 oddělená suspenze, ve které jsou zkoncent45 rovány biologicky zhodnotitelné složky, se potom může přivést k biologickému zhodnocení, zatímco biologicky nezhodnotitelné složky, tedy hrubé látky, které po odvedení suspenze zůstávají, se mohou přivést kjiné přiměřené formě zhodnocení nebo odstranění jiným způsobem.

Zde popsaný příklad provedení sítového zařízení 4 podle vynálezu má tvar komolého kužele. 50 Otvory v sítovém zařízení 4 se nacházejí na plášti 5 komolého kužele, jsou kulaté a mají typický průměr 10 mm. Sklon vnější plochy sítového zařízení 4 činí cca 30° až 50° vůči rotační ose R.

Jak je zejména patrné z obr. lb, jsou na rotorovém ústrojí 2, popřípadě na jeho hřídeli, upevněny stěrače stíracího ústrojí 6, které jsou obloukovitě zakřiveny za účelem vychylování proudění.

-3CZ 291696 B6

Přední strana stěračů je chráněna vyměnitelným a přestavitelným štítem proti otěru. Pod výtokem III se nachází zde neznázoměná zachycovací nádržka, ve které se zachycuje odtékající suspenze.

Jak je seznatelné na obr. lc, jsou sítové segmenty sítového zařízení 4 od vnější strany nádržky 1 upevněny pomocí šroubů 8 na příčkách 9 takovým způsobem, že jsou při uvolněných šroubech 8 odebratelné z vnitřní strany nádržky L

Ačkoliv byl vynález výše popsán na základě jednoho výhodného příkladu provedení, není na ně omezen, nýbrž je mnohočetným způsobem modifikovatelný.

Claims (5)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Rozvlákňovací zařízení s nádržkou (1), ve které je vytvořitelné kruhovité proudění, které působí na směs kapalina-pevná látka, nacházející se v nádržce (1), a způsobuje její rozvlákňování, se sítovým zařízením (4) k oddělování hrubých látek ze suspenze, přičemž sítové zařízení (4) má tvar komolého kužele, který je na svém plášti (5) opatřen otvory a který je vestavěn na dnu nádržky (1), a komolý kužel směřuje svou menší kruhovou plochou směrem nahoru, a plášť (5) leží přibližně tangenciálně vůči toroidálnímu proudění, vyznačující se tím, že sítové zařízení (4) je rozděleno na různé segmenty, a tyto jsou jednotlivě upevněny z vnější strany nádržky (1) a od vnitřní strany nádržky (1) jsou oddělitelné.

2. Rozvlákňovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že sklon pláště (5) má hodnotu ležící mezi 30° a 50°.

3. Rozvlákňovací zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že otvory v sítovém zařízení (4) jsou čtvercové, kruhové, nebo podlouhlé.

4. Rozvlákňovací zařízení podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že rozměry otvorů v sítovém zařízení (4) jsou 6 až 30 mm.

5. Rozvlákňovací zařízení podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se t í m, že otvory v sítovém zařízení (4) jsou kruhové, a mají s výhodou průměr 8 až 12 mm.

6. Rozvlákňovací zařízení podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že v nádržce (1) je uspořádáno rotorové ústrojí (2), a komolý kužel je uspořádán v podstatě rovnoběžně s osou rotace.

7. Rozvlákňovací zařízení podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se t í m, že je dále opatřeno stíracím ústrojím (6), které je s výhodou otočně spojeno s rotorovým ústrojím (2), a plocha sítového zařízení (4), opatřená otvory, je čistitelná pomocí stíracího ústrojí (6).

8. Rozvlákňovací zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že stírací ústrojí (6) je opatřeno jedním nebo více stěrači se spojitým nebo nespojitým zakřivením pro vychylování proudění.

-4CZ 291696 B6

9. Rozvlákňovací zařízení podle nároku 8, v y z n a č u j í c í se t í m , že stěrače jsou na své přední straně opatřeny vyměnitelným a/nebo přestavitelným štítem proti otěru.

5 10. Rozvlákňovací zařízení podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že za sítové zařízení (4) je zařazeno pro odvod suspenze čerpadlo, které je opatřeno regulovatelným pohonem.