DK150370B - Luftstraemseparator - Google Patents

Description

150370

Den foreliggende opfindelse angår sorteringsteknik, og nærmere betegnet angår opfindelsen en luftstrømseparator, eksempelvis til flis og biomasse.

Under luftstrømsortering bliver det materiale, som skal sorte-05 res, indført i blandet tilstand i en luftstrøm, hvorved materialet opdeles i fraktioner, hvoraf det letteste materiale følger længst med i luftstrømretningen. I den indledende sorteringsfase, dvs. når materialet indføres i en separerende luftstrøm, optræder materialet usorteret, og først efter at være ført gennem en vis afstand er 10 eksempelvis en tungere fraktion blevet udskilt fra andre fraktioner.

Den afstand, gennem hvilken materialet optræder usorteret, kan være forholdsvis lang. Dette er en ulempe, idet luftstrømseparator-anlægget af denne årsag skal indrettes med større dimensioner.

Når startmaterialet, hvorfra eksempelvis sten og metalpartikler 15 skal udskilles, består af mange partikler, der har omtrent samme størrelse og massefylde, kan tunge partikler udskilles ved luftstrømsortering og ved brug af kendt teknik, uden at indvirke på partikelfordelingen i materialet.

Når den lette fase derimod består af en blanding af partikler 20 med varierende massefyld og/eller størrelse, vil luftstrømsortering, der udføres i overensstemmelse med kendt teknik, resultere i, at også den lette fase bliver sorteret på en sådan måde, at partikler med ens egenskaber bliver samlet sammen. Et startmateriale, hvori partikler med forskellige egenskaber er godt blandet, bliver derved 25 omdannet til et materiale, som efter luftstrømsorteringen delvis er klassificeret med hensyn til størrelse og/eller massefylde. I mange industrielle processer ønskes det, at materialet skal være godt blandet. Luftstrømsortering i overensstemmelse med kendt teknik giver derfor anledning til den ulempe, at flis, hvorfra der eksem-30 pelvis er fjernet sten, efter sorteringen er opdelt i fraktioner med ens fragmentstørrelse.

Der er også behov for at være i stand til at udskille sten og andre tunge urenheder fra biomasse, som i sig selv indeholder tunge fraktioner, såsom træstubdele, grendele etc.

35 Den foreliggende opfindelse løser ovennævnte problemer og til vejebringer et apparat, som, ifølge en første udførelsesform, er i stand til at frembringe et velblandet luftstrømsorteret materiale, og 150370 2 som, ifølge en anden udførelsesform, også udfører luftstrømsortering af biomasse.

Den foreliggende opfindelse angår således en luftstrømseparator til udskillelse af en tung fraktion, eksempelvis sten, fra en blan-05 ding af lette partikler med forskellige egenskaber, eksempelvis flis, hvilket apparat indeholder en transportør og en blæser eller en tilsvarende indretning med en luftdyse, som er anbragt ved transportørens afgangsende og er i stand til at frembringe en luftstrøm, der er rettet skråt opad og fremad i transportretningen for transportø-10 ren. Separatoren ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at transportøren er en såkaldt rystetransportør, som gennem vibrationer i et plan parallelt med sin længderetning er i stand til at fremføre materiale i denne retning, hvori den tunge fraktion samles på transportørens bund, at en ekstra rystetransportør er anbragt i 15 transportretningen efter den første transportørs afgangsende, på et lavere eller samme niveau som denne og samvirkende hermed, hvilken ekstra transportør ved dens tilgangsende er indrettet med en opad skrånende del, som går over i en del, der er parallel med hovedtransportretningen for transportøren, og at den skrånende del 20 er således anbragt i forhold til den første transportørs afgangsende, at de tunge fraktioner falder ned på denne del og derved transporteres ned langs den skrånende del.

Ved at rystetransportøren som beskrevet vibrerer i et plan parallelt med sin længderetning opnås, at det transporterede mate-25 riale kastes fremad og opad i successive små skridt og således transporteres i denne retning.

Ved brug af en sådan transportør vil det materiale, som føres .ind, først blive mekanisk separeret i en sådan udstrækning, at de tungere fraktioner samles ved bunden. Derpå sker der en mekanisk 30 separation ved det skrånende plan, som har en sådan hældningsvinkel, at det derpå liggende materiale transporteres bagud ved rystebevægelsen. På grund af luftstrømmen vil det lettere materiale imidlertid blive transporteret fremad og op ad det skrånende plan gennem en kombination af vibration og luftstrøm. Det lettere materi-35 ale vil igen være velblandet, da det transporteres videre af den yderligere rystetransportør.

I det følgende skal opfindelsen beskrives nærmere under hen- 3 150370 visning til tegningen, hvor figur 1 er et længdesnit gennem en luftstrømseparator ifølge en første udførelsesform for opfindelsen, figur 2 en del af figur 1, hvori partikelbaner er indtegnet, 05 figur 3 et længdesnit gennem en luftstrømseparator ifølge en anden udførelsesform for opfindelsen, figurerne 4 og 5 en del af en separator som den i figur 3 viste, men indrettet ifølge to yderligere udførelsesformer, figur 6 et tværsnit gennem en udførelsesform for en rysteren-10 de, og figur 7 en del af et længdesnit svarende til det i figur 1 viste, men gennem endnu en udførelsesform.

Opfindelsens formål at frembringe et velblandet, luftsorteret produkt opnås ifølge en første udførelsesform ved at materialet, 15 hvorfra de tungeste partikler skal udskilles, fremføres på eksempelvis tre rystetransportører eller såkaldte rysterender, der er anbragt den ene over den anden, til tre individuelle luftstrømme, som er rettet skråt opad i transportretningen. Når materialet fremføres til den separerende luftstrøm på en rysterende, opnås den tunge 20 fraktion nederst i materialestrømmen, når materialet eksempelvis består af flis og når den tunge fraktion eksempelvis består af sten eller metaldele, som skal udskilles fra flisen. En i det væsentlige øjeblikkelig fraskillelse af den tunge fraktion opnås, når rysterenden er afsluttet af en luftdyse, som er rettet svagt opad i transport-25 retningen og udsender en luftstrøm, der løfter flisstykkerne opad og påvirker disse i en udad gående retning, der er tæt sammenfaldende med luftstrømretningen. Den tunge fraktion, der eksempelvis består af sten, som ligger på rysterendens bund, falder ved enden af rysterenden ned forbi dysen og ned på et skråt plan og bliver 30 derved fraskilt fra den lette fraktion ved at blive transporteret i en retning, som er modsat transportretningen for rysterenderne. Den lette fraktion kan derefter udsættes for en turbulent luftstrøm, der ikke virker sorterende, hvorved samling af partikler med ens egenskaber bliver forhindret i den lette fraktion.

35 Det i figur 1 viste eksempel på en luftstrømseparator ifølge op findelsen kan eksempelvis være indrettet til at udskille sten eller lignende tunge partikler fra flis før flisen udsættes for kogning 4 150370 eller anden forarbejdning i en pulpindustri. Separatoren ifølge en første udførelsesform indeholder flere rysterender, dér er indbygget i et hus 1. Dette hus bliver sat i bevægelse af en rystemekanisme 2, der bringer huset til at bevæge sig i overensstemmelse 05 med pilene 3. Flismaterialet fødes ned gennem en indløbslbning 4 og falder ned på tre rysterender 5a, 5b, 5c, der fordeler flisen imellem sig på en sådan måde, at der opnås et lag af netop den rigtige tykkelse på hver af rysterenderne 5a, 5b, 5c. Rysterenderne er monteret stift i huset 1 og p.g.a. husets bevægelser bliver flis-10 materialet fremført indtil det ankommer til tre luftdyser 17a, 17b, 17c, der er anbragt den ene over den anden.

Ud af disse luftdyser 17a, 17b, 17c sendes luft skråt opad i flismaterialets transportretning. Flismaterialet bevæges fra hver af rysterenderne 5a, 5b, 5c og ind i respektive luftstrømme 7a, 7b, 15 7c, som udgår fra luftdyserne 17a, 17b, 17c og bringer flismateria let til at bevæge sig fremad og opad i hovedstransportretningen og denne bevægelse går over i en bane i lighed med en parabel. Flisstykkerne falder derved ned på en lavere liggende ekstra rysterende 6, som skråner forholdsvis stærkt ved den ende, som er anbragt 20 nærmest ved tilgangsenden 4, og er i det væsentlige vandret ved den modsatte ende. Stenene bliver opsamlet ved bunden af rysterenderne 5a, 5b, 5c og bliver ikke løftet af luftstrømmen, når de ankommer til luftdyserne 17a, 17b, 17c. Når stenene forlader rysterenderne 5a, 5b, 5c, bringes de straks til at bevæge sig i en nedad 25 rettet retning og derved er stenene straks i det væsentlige udskilt fra flismaterialet. Stenene falder ned på den skrå del af rysterenden 6, der p.g.a. hældningen ikke er i stand til at bevæge stenene fremad til en afgangsåbning 9. Stenenes bevægelse tildeles i stedet en vandret komponent i retning bagud, således at stenene falder 30 ned på en plade 14.

Flisstykkerne fra de tre rysterender 5a, 5b, 5c beskriver forskellige parabelbaner og rammer på forskellige steder på den lavere liggende rysterende 6. De tungeste flispartikler fra rysterenderne 5a, 5b, 5c falder ned i området 15a hhv. 15b og 15c, mens de lette-35 ste flispartikler fra rysterenderne 5a, 5b, 5c falder ned i området 16a hhv. 16b og 16c.

De forskellige flisfraktioner fra rysterenderne 5a, 5b, 5c falder 5 150370 ned pi den lavere liggende rysterende 6 på en sidan mide, at de bliver blandet. Rysterendernes virkemåde bidrager til en sammenblanding af de forskellige flisfraktioner, hvis en udskillelse i sådanne fraktioner skulle være sket under lufttransporten imellem ryste-05 renderne 5a, 5b, 5c og rysterenden 6. Flispartiklerne er således velblandede, når de forlader den lavere liggende rysterende 6 og falder ud gennem udløbet 9.

Sten og andre tunge partikler, som er faldet ned på pladen 14, bliver fremført i retning mod afgangsåbningen 9 p.g.a. en ry-10 stebevægelse af pladen 14, der beskriver den samme bane som huset 1. Når de tunge partikler ankommer til den del af pladen 14, som er anbragt nærmest ved afgangsåbningen 9, falder partiklerne ned på en stærkt skrånende del 19 af huset 1 og de glider ud gennem et udløb 13.

15 Sten og andre tunge partikler passerer, før de forlader pladen 14, gennem en luftstrøm 18 fra en dyse 11.

Luftstrømmen 18 medtager flispartikler, som kan være fulgt med ned på pladen 14, eksempelvis imellem tunge partikler. De flispartikler, som findes imellem de tunge partikler, medføres af luftstrømmen 20 18 og beskriver en parabelbane, hvorefter de falder ned i området 12. Disse flispartikler bevæges derefter i retning mod afgangsåbningen 9 p.g.a. husets 1 rystebevægelser.

I den øverste forreste del af huset 1 over afgangsåbningen 9 er der anbragt et udtag 12, som igennem en sugekanal 22 er for-25 bundet med sugetilgangen på en blæser 21. Dyserne 7a, 7b, 7c og 11 er forbundet til tryksiden på blæseren 21 ved hjælp af en blæserkanal 23. Luften i luftstrømmene 7a, 7b, 7c og 18 dirigeres igennem huset 1 oven over hhv. nedenunder den nederste rysterende 6 og imod sugeudtaget 20. Derfra føres luften tilbage til dyserne 7a, 30 7b, 7c og 11 igennem blæseren 21. Luftstrømmen imellem dyserne 7a, 7b, 7c og sugeudtaget 20, der passerer hen over rysterenden 6, er svagt turbulent og bidrager derved til opblandingen af eventuelle flisfraktioner, som kan være dannet under flispartiklernes transport fra rysterenderne 5a, 5b, 5c og til den nederste ryste-35 rende 6.

I den beskrevne udførelsesform har separatoren tre rysterender 5a, 5b, 5c. Antallet af rysterender kan imidlertid være større 6 150370 eller formindsket til en enkelt rende og i så fald er antallet af dyser 17 forøget eller formindsket tilsvarende.

Ifølge den ovenfor beskrevne udførelsesform er separatoren i stand til at bevirke udskillelse af tunge fraktioner, eksempelvis fra 05 flis, mens opblandingen af flisfraktioner af forskellig størrelse bliver opretholdt.

I det følgende beskrives en anden foretrukket udførelsesform for opfindelsen, der er særlig fordelagtig til udskillelse af tunge fraktioner, eksempelvis fra en såkaldt biomasse. Udtrykket biomasse 10 skal opfattes som henvisende til skovaffald såsom dele af grene, træstubbe, etc. I forbindelse med denne anvendelse af opfindelsen - varierer det materiale, som skal sorteres, betragteligt med hensyn til størrelse og vægt.

I figur 3 vises et apparat 30, som er indrettet til at udskille 15 sand, sten, etc. fra biomasse eller andre materialer. Apparatet indeholder en rystetransportør, som er opdelt i to afsnit 31, 32. Det første afsnit er identisk med den første transportør, som er nævnt ovenfor og i patentkravene, og det andet afsnit er identisk med den omtalte ekstra transportør. Det første afsnit 31 forløber fra en ind-20 løbsende 32' og til en udløbsende, hvor der er anbragt en spalte 33 til luftsortering. Det andet afsnit 32 forløber fra denne spalte 33 og til en udløbsende 34 for afsnittet 32. Bunden 35 af det andet afsnit 32 er parallel med bunden 36 af det første afsnit. Bunden 35 i det andet afsnit 32 er anbragt i et lavere niveau end bunden 36 i det 25 første afsnit. Som eksempel kan det nævnes, at niveauforskellen kan være 50 mm med en bredde a på 100 mm for spalten 33. Det andet afsnit 32 er ved dets tilgangsende 51 forsynet med en skrå del i form af et skråplan 37, hvis længde kan være af samme størrelse som bredden af spalten 33.

30 Figur 3 viser kun et skematisk sidebillede af apparatet, men afsnittene eller rysterenderne 31, 32 har imidlertid en væsentlig bredde, hvilket vil sige en bredde pi ca. 1 m, når rysterenderne har en længde på eksempelvis ca. 5 m. Spalten 33 forløber ligesom skråplanet 37 i det væsentlige over hele bredden af rysterenderne.

35 En drivmekanisme af kendt type bestående af en drevet excenter-mekanisme 38 samt ophæng 39, 40, 41 bærer og driver rysterenderne 31, 32 i en bevægelse som den ovenfor angivne. Da drivmekanismen 7 150370 som nævnt er af kendt type, beskrives den ikke nærmere.

For at udskille sand fra biomassen i en indledende fase, fødes biomassen ned i rysterenden 31 ved dennes tilgangsende 32 og på en ristplade 42.

05 I forbindelse med spalten 33 er der anbragt en luftdyse 43, som er i stand til at rette en luftstrøm fremad og opad som antydet ved en pil 44, og retter dermed luftstrømmen således, at den passerer hen over skråplanet 37. Luftdysen 43 er forbundet med en blæser (ikke vist) igennem et rør 45.

10 Det i forbindelse med figur 3 beskrevne apparat fungerer på følgende måde. Biomasse indfødes på ristpladen 42, hvorved sand falder ned igennem risten og videre ned under rysterenden 31. Biomassen fremføres derefter p.g.a. rysterendens bevægelse i retning mod spalten 33, hvorved tunge fraktioner såsom sten bliver samlet 15 ved bunden af rysterenden. I spalten 33 optræder der en kraftig opad rettet luftstrøm. Skråplanet 37 har en sådan hældningsvinkel i forhold til vandret, at materiale, som ligger herpå, bliver transporteret bagud p.g.a. rystebevægelserne som vist ved en pil 46. Den kraftige luftstrøm bortblæser de lette fraktioner med stor overflade 20 i transportretningen mod det andet afsnit 32. Sten o.I. bliver transporteret bagud på skråplanet 37 til trods for luftstrømmen. Luftstrømmen er imidlertid indstillet således, at grene, træs.tubdele o.I., dvs. i og for sig tunge bestanddele, bliver transporteret opad langs skråplanet 37 p.g.a. luftstrømmen, dvs. i retning af pilen 47.

25 Intensiteten for luftstrømmen og/eller skråplanets vinkel i for hold til vandret indstilles i afhængighed af det materiale, som skal behandles og de bestanddele, som skal udskilles.

Ifølge en foretrukket udførelsesform er skråplanet 37 derfor monteret drejeligt ved dets overgang til bunden 35 i det andet af-30 snit 32 og skråplanet kan fastlåses i forskellige vinkelstillinger i forhold til bunden 35 i det andet afsnit 32 ved hjælp af en indstih lingsmekanisme 48 af konventionel art, eksempelvis en tap, som arbejder sammen med et af flere huller 49 i en stationær plade 50, se figur 5. I visse tilfælde kan det også være fordelagtigt at være i 35 stand til at variere bredden af spalten 33.

Ifølge en anden udførelsesform er hele apparatet 30 anbragt således, at bundene 36, 35 i rysterenderne 31, 32 danner en vinkel 8 150370 V med vandret pi ca. 2 til 10 grader og fortrinsvis ca. 7 grader.

Med et sådant arrangement opnås en hensigtsmæssig kompaktering af materialet samt en hensigtsmæssig fraktionsopdeling af materialet under dets transport i rysterenderne. Vinkelen V afhænger natur-05 ligvis af det materiale, som skal behandles.

Under behandling af biomasse er det ønskeligt at forhindre grene og træstubdele af forholdsvis kort længde i at falde ned igennem spalten 33, når sådanne dele bliver ført hen over spalten liggende på tværs af transportretningen. Af denne årsag og ifølge en 10 yderligere foretrukket udførelsesform er flere bærestænger 48 anbragt passende adskilt fra hinanden hen over spalten 33, se figur 4. Bærestængerne 48 er fortrinsvis anbragt med en indbyrdes afstand, som svarer til eller overstiger bredden a af spalten 33.

Ved behandling af biomasse er bærestængerne 48 fortrinsvis 15 indrettet med en sådan højde, at stængernes øverste kant rager væsentligt op over bunden 36 i rysterenden 31. Herved indfører bærestængerne materialet, således at materialedelenes hovedlængdeakse vil være sammenfaldende med transportretningen.

Ved luftstrømsortering af biomasse er massen således godt blan-20 det i det andet afsnit 32 efter at sten etc. er blevet udskilt.

Rysterenderne 31, 32 er i en foretrukket udførelsesform indrettet med et tværsnitprofil, eksempelvis som vist i figur 6. En sådan konstruktion giver en større kontaktflade mellem materiale og rysterende, hvorved transportkapaciteten er forøget.

25 Ifølge endnu en udførelsesform er det andet afsnit forsynet med en lodret spalte 51, der er indrettet som en niveauforskel mellem to bunddele 52, 53 i det andet afsnit som vist i figur 7. Spalten 51 forløber fortrinsvis hen over hele bredden af det andet afsnit.

Denne udførelsesform er særlig fordelagtig, når fine sandfraktioner 30 har tendens til at følge med i luftstrømmen fra dysen 43 i retning af pilen 47. Sådanne sandfraktioner har en anden kortere ballistisk bane 54 end banen 55 for fine flispartikler. Derfor er spalten 51 anbragt i en sådan afstand fra spalten 33, at sandfraktionerne vil lande før den lodrette spalte 51 og flisfraktionerne efter den lodret-35 te spalte 51. Den lodrette højde af spalten 51 kan være fra 2 til 10 mm og er fortrinsvis 5 mm til udskillelse af fine sandfraktioner. At udskille også meget fine sandfraktioner er meget vigtig i det tilfæl-

Claims (3)

150370 de, at flismaterialet er et råmateriale til fremstilling af forskellige typer af byggeelementer såsom pladeelementer. Opfindelsen er beskrevet ovenfor i forbindelse med tilfælde, hvor tunge fraktioner skal’ udskilles fra lette fraktioner. Opfindel-05 sen kan imidlertid ogås anvendes til at udskille lette fraktioner fra et produkt bestående af en tungere fraktion. Opfindelsen kan varieres på mange måder uden at fravige opfindelsens idé. Det første afsnit 31 og det andet afsnit 32 i rysterenden kan eksempelvis være indrettet adskilt fra hinanden i den i 10 figur 3 viste udførelsesform og være forsynet med et fælles eller med separate drivudstyr. Det første afsnit af rysterenden kan endvidere bestå af flere rysterender, som er arrangeret den ene over den anden. Rysterenden 31, 32 kan være indrettet på enhver egnet måde.

15 Hvad angår udførelsesformen ifølge figur 1, kan rysterenderne 5a, 5b, 5c være konstrueret adskilt fra hinanden og rysterenden 6 kan være anbragt i et højere niveau. Blæsersystemet behøver endvidere ikke at være indrettet som et lukket system. Opfindelsen må således ikke betragtes som begrænset til de 20 ovenfor beskrevne udførelsesformer, men kan varieres inden for de efterfølgende patentkravs rammer.

1. Luftstrømseparator til udskillelse af en tung fraktion, eksempelvis sten, fra en blanding af lette partikler med forskellige 25 egenskaber, eksempelvis flis, hvilket apparat indeholder en transportør (31, 5a, 5b, 5c) og en blæser eller en tilsvarende indretning med en luftdyse (43, 17a, 17b, 17c), som er anbragt ved transportørens afgangsende og er i stand til at frembringe en luftstrøm, der er rettet skråt opad og fremad i transportretningen for transportø-30 ren (31, 5a, 5b, 5c), KENDETEGNET ved, AT nævnte transportør (31, 5a, 5b, 5c) er en såkaldt rystetransportør, som gennem vibrationer i et plan parallelt med sin længderetning er i stand til at fremføre materiale i denne retning, hvori den tunge fraktion samles på transportørens bund, AT en ekstra rystetransportør (32, 6) er 35 anbragt i transportretningen efter den første transportørs afgangsende, på et lavere eller samme niveau som denne og samvirkende hermed, hvilken ekstra transportør (32, 6) ved dens tilgangsende (51, 4) er indrettet med en opad skrånende del (37), som går over