FI103482B - Menetelmä ja laite kiekkojauhimen jauhatuksen ohjaamiseksi - Google Patents

Description

103482

Menetelmä ja laite kiekkojauhimen jauhatuksen ohjaamiseksi - Ett forfarande och en anordning för styrning av malningen vid en skivrafTinör 5 Keksinnön kohteena on uuden tyyppinen menetelmä ja laite kiekkojauhimen jauhatuksen ohjaamiseksi, jossa jauhettavan aineen jauhatuksen ohjaus on toteutettu kiekkojauhimen terävälin painetta muuttamalla. Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan hyödyntää esim. puumassan ja muiden kuitumaisten aineiden jauhamisessa.

10 Kiekkojauhin käsittää tyypillisesti kaksi lähekkäin ja toisiaan vasten sijaitsevaa jau-hinkiekkoa, joista toinen tai molemmat pyörivät. Jauhinkiekkojen toisiaan kohti olevat pinnat on sovitettu käsittelemään jauhettavaa tavaraa, jota pääasiassa syötetään kiekkojen keskiöstä ja joka kulkee sisältä ulospäin jauhinkiekkojen välissä ja poistuu sieltä laitetta ympäröivään koteloon.

15

Esimerkiksi puuhaketta tai puumassaa jauhettaessa, jolloin puuainesta syötetään jauhinkiekkojen väliin keskeltä, puuhake tai puumassa sisältää vettä. Lisäksi jauhatuksen yhteydessä lisätään yleensä jonkin verran vettä.

20 Kun nopeasti pyörivän kiekkojauhimen teräväliin syötetään puuhakkeen tai puumassan ja veden seosta, muodostuu höyryä. Höyryä muodostuu suuria määriä, koska kuidutettaessa tuodaan energiaa, joka vain osaksi kuluu itse kuidutustyöhön. Synty- • :' vät suuret höyrymäärät vaikuttavat jauhatuspaineisiin terävälissä, kuten myös pai- : . neisiin jauhimen syötössä ja jauhimen pesässä.

25 • · [ 1' Tunnettua tekniikkaa selostetaan seuraavassa viitaten oheiseen kuvaan 1, joka esit- • · · ΙΓ, tää tunnetun tekniikan mukaista jauhinprosessia ja siinä vaikuttavia voimia.

Kuvassa 1 on esitetty tunnetun tekniikan mukainen jauhinprosessi ja siinä vaikutta- : ’·* 30 vat voimat. Staattorikiekko on merkitty numerolla 1, roottorikiekko on merkitty nu- * · · ; merolla 2 ja akselin laakerointi on merkitty numerolla 3. Voimat on kuvattu nuolilla.

·...: Höyrynpaine terävälissä aiheuttaa jauhimen akselin suuntaisen voiman 4. Samaan suuntaan vaikuttaa terävälissä jauhettavaan materiaaliin kohdistuva aksiaalinen puristusvoima 5. Nämä voimat kumoutuvat vastakkaiseen suuntaan vaikuttavien jau-" *. 35 hinpesän painevoiman 6 ja jauhimen laakeroinnin aksiaalikuormitus voiman 7 avulla.

Jauhinpesän painevoimaan 6 pystytään suursakeusjauhatuksessa vaikuttamaan säätämällä höyryn ulosvirtauspainetta jauhimen syötöstä ja jauhimen pesästä, mutta itse 103482 2 höyryn painetta 4 terävälissä ei käynnissä olevalla jauhimella pystytä säätämään koskematta tärkeisiin jauhatusparametreihin, kuten jauhatussakeus, tuotanto tai energian ominaiskulutus.

5 Jotta kuidun mekaaninen käsittely teräharjojen avulla tapahtuisi hallitusti, on syntyneen massan ja höyryn virtausta terävälissä pystyttävä hallitsemaan. Jauhinterät onkin usein suunniteltu siten, että jauhatuksessa syntyneelle höyrylle on teräurissa riittävä virtaustilavuus.

10 Erityisesti suurella energiankulutuksella jauhettaessa syntyvät höyrymäärät ovat suuria, ja tällöin onkin tunnettua muotoilla höyrylle roottoriterään erityisiä "selektii-viuria". Tällainen ratkaisu on kuvattu esim. suomalaisessa patenttijulkaisussa FI-73256, kuvassa 2. Selektiiviura poistaa terävälistä jauhatuksessa syntynyttä höyryä tehokkaasti.

15

Selektiiviuran mitoitus tapahtuu jauhatusolosuhteiden perusteella. Tuotanto, moottoriteho, massan sakeus ja muut vastaavat tekijät vaikuttavat selektiiviuran suuruuteen ja padotukseen. Uran suuruus ja padotus ovat kriittisiä terävälin jauhatuspai-neeseen vaikuttavia tekijöitä.

20

Liian suuri tai liian vähän padottu ura johtaa höyryn paineen liialliseen laskuun terä- : välissä. Tästä on seurauksena terävälin pieneneminen ja jauhatusvoiman kasvami- : nen. Kasvanut jauhatusvoima saa aikaan rajumman jauhatuksen ja jauhettavan kui- dun liiallisen katkeilemisen. Käytännössä jauhatusolosuhteet vaihtelevat mm. tuo- : ·. . 25 tantotarpeen ja massan laatuvaatimusten muuttuessa. Erityisesti rejektin jauhatuk- . sessa jauhatusolosuhteiden vaihtelut ovat merkittävä haitta vaikeuttaen jauhinterän • · · #j I # höyryurien mitoitusta.

• · · .. Edellä mainitut vaikeudet korostuvat pyrittäessä pienentämään energiankulutusta • · : 30 jauhatuksessa. Pienempään energiankulutukseen pyritään kasvattamalla jauhatusis- v ; kujen voimaa, mikä tapahtuu ohjaamalla jauhatusta siten, että teräväli pienenee ·:··· esim. terän höyryurien tilavuutta suurentamalla tai höyryurissa olevaa padotusta vä- hentämällä.

35 Pienempi teräväli aiheuttaa puolestaan lisääntyvää kuitujen katkeilua ja näin ollen ’ ·. ·: teräsuunnittelulla pyritään löytämään paras kompromissi energiankulutuksen ja mas san laadun eli kuitupituuden välillä.

3 103482

Tavanomaista rajummin jauhettaessa ja/tai tavoiteltaessa alempaa energiankulutusta jauhinterän toiminta-alue on kapea ja pienetkin prosessimuutokset aiheuttavat helposti suuriakin poikkeamia massan laadussa. Terävälissä vallitsevan paineen säätö olisikin merkittävä lisä pyrittäessä parantamaan suursakeusjauhatuksen hallintaa.

5

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen järjestely kiekko-jauhimen jauhatuksen ohjaamiseksi, jonka avulla edellä esitetyt ongelmat saadaan ratkaistua ja puutteet korjattua. Tämän saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle tunnusomaista se, että kiekkojauhimen terävälin painetta säädetään muutit) tamalla höyryn ulosvirtausta terävälistä massan purkauspäähän jauhimen terävälin yhteyteen asennetun terävälin painetta ohjaavan ja ulkopuolelta liikuteltavan padon avulla. Lisäksi keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, että laitteessa on ulkopuolelta liikuteltavat padot, joiden avulla höyryn ulosvirtausta terävälistä säädetään muuttamalla höyryuran ulkoseinämän aukkojen kokoa siten, että jauhettavan 15 aineen jauhatuksen ohjaus on toteutettu kiekkojauhimen terävälin painetta muuttamalla siten, että kiekkojauhimen terävälin painetta säädetään muuttamalla höyryn ulosvirtausta terävälistä massan purkauspäähän jauhimen terävälin yhteyteen asennettujen terävälin painetta ohjaavien liikuteltavien patojen avulla.

20 Keksinnön mukaisessa menetelmässä jauhettavan aineen, kuten esim. puuhakkeen, puukuidun tai muun paperimassan jauhatuksen ohjaus on toteutettu kiekkojauhimen terävälin painetta muuttamalla. Vastaavasti kiekkojauhimen terävälin painetta sääde-: tään muuttamalla höyryn ulosvirtausta terävälistä. Keksinnön mukaisessa menetel- • mässä massan purkauspäähän on jauhimen terävälin yhteyteen asennettu terävälin :'. 25 painetta ohjaava elin.

• · • · · • · · .·». Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti viitaten oheisiin kuviin, joista: • · · kuva 1 esittää tunnetun tekniikan mukaista jauhinprosessia ja siinä vaikuttavia .. voimia, • · t' ” 30 kuva 2 esittää FI-patentissa 73256 olevaa teräsegmenttiä, ja • · 1 kuva 3 esittää keksinnön mukaista kiekkojauhimen terävälipaineen säätölaitteen ·:··· rakennetta.

1 i i i i ·. Kuva 1 on selostettu edellä. Keksinnön mukaista ratkaisua kuvataan seuraavassa vii- ';; ' 35 täten kuvaan 3, joka esittää keksinnön mukaisen ratkaisun toteutusta.

• ·

Kuvassa 3 on esitetty keksinnön mukainen kiekkojauhimen terävälipaineen säätölaitteen rakenne. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa staattorikiekko on merkitty nu- 4 103482 merolla 1 ja roottorikiekko on merkitty numerolla 2. Keksinnön mukaisessa säätölaitteessa kiekkojauhimen staattorikiekon 1 ulkokehällä on höyryura 8, joka tekee mahdolliseksi höyryn virtauksen terävälissä tangentiaalisuunnassa.

5 Höyryn kuljetus terävälissä terän sisältä ulkokehälle onnistuu tunnetusti roottorite-rään 2 tehdyn selektiiviuran avulla. Selektiiviuran päästä höyry purkautuu staattori-terän 1 kehällä olevaan höyryuraan 8. Höyryuran 8 ulkoseinämässä on tasavälein aukkoja, joiden kautta terävälistä purkautuu höyryä jauhimen pesään. Ulkoseinämän aukot voidaan toteuttaa esim. sulkurenkaan 9 avulla, jossa on tasavälein aukkoja. 10 Ulkoseinämän aukkoja voi olla esim. 3-5 kappaletta.

Keksinnön mukainen ratkaisu käsittää ulkopuolelta liikuteltavat padot 10, joiden avulla höyryn virtausta voidaan säätää muuttamalla höyryuran 8 ulkoseinämän aukkojen kokoa. Näin höyryn painetta terävälissä ja sitä kautta terävälin suuruutta voi-15 daan säätää muista jauhatusparametreista, esim. jauhatussakeudesta, riippumatta.

Vaihtoehtoisesti jauhatuksen säätö voidaan toteuttaa siten, että terävälin painetta ja samalla myös terävälin suuruutta ohjataan säätämällä teräväli paineen tai lämpötilan ohjaamana automaattisesti ulosvirtauspatojen 10 korkeutta.

20

Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan käyttää suursakeusjauhimen terävälin höy-rynpaineen säätöön. Vastaavasti keksinnön mukaista ratkaisua voidaan käyttää myös nestevirtauksen säätöön laimeasakeusjauhimen terävälistä.

• ♦ • · · • · · • · · • · · • · · • I i • · • · • · · • · · « · « • » · 1 ·

Claims (8)

1. Menetelmä kiekkojauhimen jauhatuksen ohjaamiseksi, jossa jauhettavan aineen jauhatuksen ohjaus on toteutettu kiekkojauhimen terävälin painetta muuttamalla, tunnettu siitä, että kiekkojauhimen terävälin painetta säädetään muuttamalla 5 höyryn ulosvirtausta terävälistä massan purkauspäähän jauhimen terävälin yhteyteen asennetun terävälin painetta ohjaavan ja ulkopuolelta liikuteltavan padon (10) avulla.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att träflis eller trämassa an-vänds vid malningen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jauhamisessa 10 käytetään puuhaketta tai puumassaa.

3. Anordning för att styra malningen i en skivraffinör, omfattande en statorskiva , ·, : (1), en rotorskiva (2), samt pä yttre periferin av statorskivan (1) ett ängspar (8), som .' , möjliggör ängflöde mellan betten i en tangential riktning, kännetecknad av att an- ; läggningen har frän utsidan flyttbara fördämningar (10), med vilka ängflödet regie- » I i ; i ; ras genom att ändra storleken av öppningar i ängsparets (8) yttervägg sä att mal- * « I : ·' 25 ningen av ämnet som skall malas styrs genom att ändra trycket mellan betten sä att trycket mellan skivrafFmörens bett regleras genom att ändra ängutflödet mellan ·»· v : betten tili massans utmatningsände med flyttbara fördämningar (10) monterade mellan raffinörens bett för att styra trycket mellan betten. • t • · • · <

3. Laite kiekkojauhimen jauhatuksen ohjaamiseksi, joka laite käsittää staattori-kiekon (1), roottorikiekon (2), staattorikiekon (1) ulkokehällä höyiyuran (8), joka tekee mahdolliseksi höyryn virtauksen terävälissä tangentiaalisuunnassa, tunnettu 15 siitä, että laitteessa on ulkopuolelta liikuteltavat padot (10), joiden avulla höyryn virtausta säädetään muuttamalla höyryuran (8) ulkoseinämän aukkojen kokoa siten, että jauhettavan aineen jauhatuksen ohjaus on toteutettu kiekkojauhimen terävälin painetta muuttamalla siten, että kiekkojauhimen terävälin painetta säädetään muuttamalla höyryn ulosvirtausta terävälistä massan purkauspäähän jauhimen terävälin 20 yhteyteen asennettujen terävälin painetta ohjaavien liikuteltavien patojen (10) avul-: la.

4. Anordning enligt patentkrav 3, kännetecknad av att ängtransporten mellan • . betten inifrän bettet tili den yttre periferin genomförs med ett selektivt spär utformat ’ i rotorbettet (2) sä att ängan frän änden av det selektiva späret avgär i ett ängspär (8) pä statorbettets (1) periferi, vars yttervägg med jämna mellanrum har öppningar, genom vilka änga avgär mellan betten tili raffmörhuset.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että höyryn kuljetus terävälissä terän sisältä ulkokehälle onnistuu roottoriterään (2) tehdyn selektiivi- • 25 uran avulla siten, että selektiiviuran päästä höyry purkautuu staattoriterän (1) ke- • · · *“·’ hällä olevaan höyryinään (8), jonka ulkoseinämässä on tasavälein aukkoja, joiden v : kautta terävälistä purkautuu höyryä jauhimen pesään. • · j ·.. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että ulkoseinämän :T: 30 aukot on toteutettu sulkurenkaan (9) avulla, jossa on tasavälein aukkoja. • · ....

5. Anordning enligt patentkrav 4, kännetecknad av att öppningama i ytterväggen utförts med en förslutningsring (9) som har öppningar med jämna mellanrum. 35 103482

6. Anordning enligt patentkrav 4 eller 5, kännetecknad av att det finns 3-5 öpp-ningar i ytterväggen.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että ulkoseinämän aukkoja on 3-5 kappaletta.

7. Anordning enligt patentkrav 3, 4, 5 eller 6, kännetecknad av att malningen 5 regleras sä att trycket mellan betten och samtidigt även bettavstandet styrs genom att automatiskt reglera höjden hos utflödesfördämningama (10) under styming av trycket mellan betten.

7. Patenttivaatimuksen 3, 4, 5 tai 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että jauhatuk-35 sen säätö on toteutettu siten, että terävälin painetta ja samalla myös terävälin suu- 103482 ruutia on ohjattu säätämällä terävälin paineen ohjaamana automaattisesti ulosvir-tauspatojen (10) korkeutta.

8. Patenttivaatimuksen 3, 4, 5 tai 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että jauhatuk-5 sen säätö on toteutettu siten, että terävälin painetta ja samalla myös terävälin suuruutta on ohjattu säätämällä terävälin lämpötilan ohjaamana automaattisesti ulos-virtauspatojen (10) korkeutta. 10 1. Förfarande för att styra malningen i en skivraffinör, vid vilket malningen av ämnet som skall malas styrs genom att ändra trycket mellan skivraffinörens bett, kännetecknat av att trycket mellan skivrafiEinörens bett regleras genom att ändra utflödet av änga mellan betten tili massautmatningsänden med en frän utsidan flytt-bar fördämning (10) monterad mellan raffinörens bett för att styra trycket mellan 15 betten.

8. Anordning enligt nagot av patentkraven 3, 4, 5 eller 6, kännetecknad av att 10 malningen regleras sa att trycket mellan betten och samtidigt även bettavstandet styrs genom att automatiskt reglera höjden hos utflödesfördämningama (10) under styming av temperaturen mellan betten. t I • · • · · • · · • · · ··· • · · • · · • · • · • · · ··· • · « • · * • ♦ I I t * · · I I I