FI103519B - Laite kaasun poistamiseksi massakuituja sisältävästä vesisuspensiosta - Google Patents

Description

1 103519

Laite kaasun poistamiseksi massakuituja sisältävästä vesisuspensiosta

Keksinnön kohteena on laite kaasun poistamiseksi massakuituja sisältävästä vesisuspensiosta, johon laitteeseen kuuluu pitkänomainen vaakasuun-5 täinen säiliö, säiliön toisesta päästä sen sisään ulottuva ja sen suuntainen jako-putki, useita jakoputkesta lähteviä peräkkäisiä suihkuputkia vesisuspension syöttämiseksi säiliön sisään jakoputken tulopäästä alkaen osalta säiliön pituutta, lähellä säiliön vastakkaista päätä sijaitseva poistoputki vesisuspension poistamiseksi säiliöstä, elimet vesisuspension pinnan pitämiseksi olennaisesti valo kiokorkeudella säiliössä ja ylivuotoputki säiliöön tulleen ylimääräisen vesisuspension palauttamiseksi takaisin kiertoon.

Paperikoneen perälaatikon syöttömassasta ja perälaatikon säätöihin käytettävistä laimennusvesistä on tarpeen poistaa niiden sisältämä ilma mahdollisimman hyvin ennen mainittujen vesisuspensioiden johtamista paperi-, 15 kartonkikoneen tai vastaavan rainanmuodostajan perälaatikkoon. Yleensä käytetty perälaatikkomassan kuitusakeus on välillä 0,5 -1,5% ja vastaavasti lai-mennusveden 0,2 - 0,8%, vaikkakin arvot voivat eri paikoissa poiketa näistä. Samalla pyritään pienentämään sakeusvaihteluita, mikä tapahtuu tällaisessa laitteessa siten, että vesisuspensio suihkutetaan ympäri säiliötä ja se siten se- 2 0 koittuu useina erillisinä virtoina tasaisemmin. Kun vesisuspensio syötetään säiliöön erillisten pystysuuntaisten suihkuputkien kautta, vesisuspensio suihkuaa säiliön yläpintaan ja valuu sekä putoaa alas säiliössä olevan altaan sisältämään vesisuspensioseokseen, mikä edesauttaa ilmanpoistoa. Vesisuspen-sioseos virtaa altaan pituussuunnassa kohti suihkuputkiin nähden altaan vas-25 takkaisessa suunnassa olevaa poistoputkea, jonka kautta se johdetaan perä-laatikkoon. Kun säiliössä lisäksi pidetään yllä alipainetta, pääsevät ilma ja muut kaasut alipaineen vaikutuksesta helposti poistumaan vesisuspensioseoksesta sekä suihkutuksen aikana että vesisuspensioseoksen pinnasta. Edelleen tunnetuissa ratkaisuissa altaan toisessa päässä oleva pystysuuntainen seinä rajaa 3 o vesisuspensioseoksen pinnan korkeuden niin, että se pysyy olennaisesti vakio na ja mahdollinen ylimääräinen vesisuspensioseos virtaa seinän yli ja sen toisella puolella olevan poistoputken kautta pois. Tällaisia ratkaisuja on tunnettu muun muassa Fl-patenteista 6.3613 ja 100950. Tunnetaan myös ratkaisuja, joissa säiliön toisesta päästä sen sisään ulottuu jakotukki, jonka yläpuolelta ja 3 5 sivuilta lähtevistä suihkuputkista suihkutetaan vesisuspensiota säiliöön.

2 103519

Tunnetuissa ratkaisuissa tyypillisenä ongelmana on, että vesisuspen-sioseoksen virtaus säiliössä olevassa altaassa säiliön pituussuunnassa vaihte-lee suuresti. Tämä johtuu siitä, että mitä lähempänä säiliön päätä ollaan, sitä vähemmän vesisuspensiota säiliön poikkipintaa kohti tulee ja näin ollen säiliön 5 pään läheisyydessä virtaus on suhteellisen pieni. Vastaavasti siirryttäessä lähemmäs poistoputkea lisääntyy suihkuputkista tulleen vesisuspension kokonaismäärä ja virtaus on suurimmillaan lähinnä poistoputkea olevien suihkuput-kien luona. Tämän seurauksena poistoputkesta kauimpana olevassa säiliön päässä virtausmäärät saattavat olla liian pienet, jonka seurauksena vesisus-10 pensio tai sen osa, kuten siihen syötetty ns. täyteaine saattaa flokkaantua tai laskeutua säiliön pohjalle ja sen sakeus voi poiketa merkittävästi altaassa olevan vesisuspensioseoksen keskimääräisestä sakeudesta. Tämä puolestaan aiheuttaa merkittäviä laatuvaihteluita valmiissa paperissa tai muussa kuitu-rainatuotteessa, mikä suinkaan ei ole millään tavalla suotavaa tai haluttua. 15 Hidas virtausnopeus myös edesauttaa säiliön likaantumista.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen laite kaasun poistamiseksi vesisuspensioseoksesta, jolla vältetään tunnettujen ratkaisujen heikkouksia ja saadaan aikaan suhteellisen tasainen vesisuspensioseoksen virtaus säiliön alaosassa olevassa altaassa samalla kun estetään likaantuminen 20 niin, että flokkaantuminen, laskeutuminen ja sakeuksien vaihtelut saadaan mahdollisimman hyvin minimoiduksi. Keksinnön mukaiselle laitteelle on ominaista, että jakoputki on asennettu säiliön alaosaan niin, että se sijaitsee olennaisesti säiliössä olevan vesisuspensioseoksen sisällä.

Keksinnön olennainen ajatus on, että jakoputki asennetaan tai muo- 2 5 dostetaan säiliön alaosaan vesisuspension tulopäästä kohti poistoputkea niin, että se ainakin pääosin on vesisuspension sisällä, jolloin jakoputki pienentää siinä päässä säiliön poikkipinta-alaa ja siten lisää vesisuspension virtausnopeutta. Tällöin altaassa virtaavan vesisuspension määrä ja virtauspoikkipinta saadaan suhteutetuksi paremmin keskenään niin, että kokonaisuutena vesisus- 3 o pension virtausnopeus säiliön päästä poistoputkeen asti saadaan lähes samak si. Keksinnön erään edullisen toteutusmuodon mukaan jakoputki on säiliön päästä poistoputkeen päin suppeneva, jolloin toisaalta vesisuspension virtaus jakoputken sisällä ja vastaavasti säiliössä saadaan suhteutetuksi niin, että kullakin kohdalla virtaavan vesisuspension määrä ja poikkipinta-ala ovat olennai-3 5 sesti vakiosuhteessa. Vielä erään keksinnön edullisen toteutusmuodon olennai- i 3 103519 nen ajatus on, että jakoputken yläpinta on olennaisesti tasomainen, jolloin suih-kuputkien kiinnitys siihen saadaan tehdyksi tarkasti ja huolellisesti niin, että kiinnitykseen ei muodostu epätasaisuuksia tai ulokkeita, joihin kuidut voisivat kerääntyä ja siten muodostaa flokkeja tai muuten huonontaa vesisuspension 5 laatua.

Keksinnön etuna on, että vesisuspension virtaus saadaan pidetyksi parhaimmillaan olennaisesti vakiona koko säiliön vesisuspensioaltaan pituudelta. Edelleen keksinnön etuna on, että se on helppo ja yksinkertainen toteuttaa.

Keksintöä selostetaan lähemmin oheisessa piirustuksessa, jossa ίο kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaisen laitteen toteutusmuotoa leikattuna, kuvio 2 esittää kaavamaisesti erästä toista keksinnön mukaisen laitteen toteutusmuotoa leikattuna ja kuvio 3 esittää kaavamaisesti kuviossa 1 esitetyn keksinnön mukaisen 15 laitteen jakoputken erästä edullista poikkileikkausta.

Kuvioissa 1 - 3 on käytetty vastaavista osista vastaavia numeroita, eikä niitä ole myöhemmin erikseen selitetty, ellei asian selventäminen sitä ole edellyttänyt.

Kuviossa 1 on esitetty laite kaasun poistamiseksi vesisuspensioseok-2 o sesta. Laitteeseen kuuluu säiliö 1, jonka toisesta päästä sen sisään tulee jako-putki 2. Jakoputken 2 yläpinnalta ylöspäin suuntautuneena on suihkuputkia 3. Lähellä säiliön vastakkaista päätä on poistoputki 4, jonka kautta säiliön 1 pohjalle pudonnut vesisuspensioseos johdetaan eteenpäin sinänsä tunnetulla tavalla ei esitetylle perälaatikolle. Poistoputken 4 toisella puolella on väliseinä 5, 2 5 joka ulottuu säiliön poikki ja muodostaa siten säiliöön jakoputken 2 puoleiseen päähän ulottuvan altaan vesisuspensiolle. Väliseinän 5 toisella puolella on säiliön 1 pään vieressä ylivuotoputki 6, jota kautta väliseinän 5 yli valunut vesisuspensioseos poistetaan ja palautetaan vesisuspensiokiertoon takaisin. Väliseinä 5 toimii siten elimenä vesisuspension pinnan pitämiseksi vakiokorkeudella säili-30 ön 1 sisällä.

Jakoputki 2 on, kuten kuviosta ilmenee, asennettu niin, että se sijaitsee vesisuspensioseoksen pinnan alapuolella. Näin jakoputki 2 muodostaa säiliön 1 pohjalla olevaan vesisuspension tulopäähänsä poikkileikkausta pienentävän komponentin, minkä seurauksena vesisuspension käytettävissä oleva 35 virtauspoikkipinta on pienempi kuin lähellä poistoputkea 4 oleva virtauspoikki- 4 103519 pinta. Koska vastaavasti lähellä säiliön päätä ensimmäisistä suihkuputkista tulevan vesisuspension määrä on pienempi kuin mitä on viimeisten suihkuputki-en kohdalla yhteensä tulleen vesisuspension määrä, on seurauksena se, että vähäinen poikkipinta-ala ja vähäinen määrä ovat suhteessa vastaavaan suu-5 reen poikkipinta-alaan ja suureen määrään ja siten vesisuspension virtausnopeus on koko säiliön pohjalla olevassa vesisuspensiokerroksessa merkittävästi tasaisempi kuin tekniikan tasossa tunnetuissa ratkaisuissa. Edelleen, kun jako-putki 2 on muodostettu edullisesti kuviossa esitetyllä tavalla poikkileikkaukseltaan pieneneväksi, saadaan aikaan olennaisesti lähes vakio vesisuspension ίο virtausnopeus koko säiliössä olevassa vesisuspensiossa. Tämän seurauksena puolestaan vesisuspension tulopäässä ei synny flokkautumista eikä sakeutu-mista, mitkä voisivat haitata tai häiritä kuiturainan valmistusta ja aiheuttaa siten kuiturainan laadullista huononemista. Periaatteessa jakoputki 2 voidaan asentaa joko olennaisesti nestepinnan tasolle tai kokonaan nestepinnan alapuolelle, is Kuviossa on edelleen esitetty säiliön 1 yläpinnassa suihkuputkien 3 ja poisto-putken 4 välissä sijaitseva rajoitinlevy 7, jolla rajoitetaan suihkuputkista tulevan vesisuspension sinkoutumista poistoputken suuntaan ja yli väliseinän 5. Tällaisia rajoitinlevyjä 7 voi olla yksi tai useampia mahdollisesti eri kokoisia ja muotoisia eri kohdissa säiliön sisäpintaa. Suihkuputkia 3 puolestaan on jakoputkessa 20 2 yksi tai useampia rinnakkaisia jakoputken poikkisuunnassa halutulla tavalla toistensa suhteen sijoitettuina. Mikäli suihkuputkia on rinnakkain kaksi tai useampia, voidaan esimerkiksi reunimmaiset haluttaessa kallistaa säiliön poikkisuunnassa vinosti sivuihin päin. Myös kaikkien suihkuputkien asettaminen sopivalla tavalla kaltevasti on mahdollista. Säiliön 1 yläosassa poistoputken 4 25 puoleisessa päässä on edelleen liitäntäyhde 8, jonka kautta säiliön 1 sisältä voidaan imeä pois ilmaa alipainepumpulla kuten vakuumipumpulla niin, että säiliössä vallitsee ilmakehän painetta pienempi paine ja siten vesisuspensiossa oleva ilma tai kaasu pääsee poistumaan siitä mahdollisimman tehokkaasti.

Kuviossa 2 on esitetty muuten kuviota 1 vastaava keksinnön toteutus-3 0 muoto, mutta tässä toteutusmuodossa jakoputki on muodostettu kiinnittämällä säiliön 1 sisäpintaan sen toisesta päästä kohti poistoputkea 4 oleva ja poisto-putkeen päin laskeva levy. Näin jakoputki 2' muodostuu toisaalta säiliön 1 vaipasta ja toisaalta levystä 2a, jolloin irrallista jakoputkea ei sellaisenaan esiinny. Suihkuputket 3 puolestaan on kiinnitetty levyyn 2a niin, että ne suihkuttavat 35 vesisuspension olennaisesti ylöspäin säiliön yläpintaan. Suihkuputket 3 voivat 103519 haluttaessa käsittää elimet vesisuspension suuntaamiseksi joko osassa tai kaikissa suihkuputkia 3 niin, että vesisuspensio suihkuaa säiliön 1 päätyä kohti vesisuspension tulopäätä päin. Esimerkinomaisesti se voidaan toteuttaa käyttämällä joko erillisiä ohjainlevyjä 9, kuten suihkuputkissa 3' on esitetty tai taivutta-5 maila osa suihkuputkista yläpäästään tai koko pituudeltaan kaareviksi niin, että päät osoittavat joko pystysuoraan tai vinosti hieman säiliön 1 päähän päin suihkuputkissa 3” esitetyllä tavalla. Tässä toteutusmuodossa levyt vesisuspension suihkun suuntaamiseksi käsittävät ainakin mainitun osan suihkuputken pituutta olevan kaarevan suihkuputken osan 9'. Näin saadaan vesisuspension jakautu- 10 ma mahdollisimman hyvin halutunlaiseksi ja siten vesisuspensioseoksen virtausnopeus olennaisesti tai lähes vakioksi koko vesisuspension virtausmatkalla. Tällaiset elimet vesisuspension suihkun ohjaamiseksi voidaan asentaa myös niin, että ne suuntaavat suihkun osittain tai kokonaan säiliön sivuihin päin.

Kuviossa 3 on kaavamaisesti esitetty eräs kuvion 1 mukaisen keksin- 15 nön toteutusmuodon jakoputken eräs edullinen poikkileikkaus. Tässä toteutus-muodossa jakoputki on muodostettu periaatteessa suorakaiteen muotoiseksi. Se on yksinkertaisemmin tehtävissä taivuttamalla ensin poikkileikkaukseltaan U-muotoinen alaosa, jonka seinämän korkeus muuttuu sen pituuden mukana ja kiinnittämällä tyypillisesti esimerkiksi hitsaamalla siihen yläpinta, johon on 2 o työstetty jakoputkille sopivat kiinnitysreiät niin, että jakoputket 3 voidaan kiinnit tää yläpintaan joko ennen sen kiinnittämistä alaosaan tai sen jälkeen. Periaatteessa jakoputki voidaan tietenkin taivuttaa myös yhdestä yksittäisestä levykap-paleesta ja hitsata viimeiseksi tarvittava sauma umpeen, minkä jälkeen suihku-putket kiinnitetään vastaavasti sopivalla tavalla jakoputkeen.

25 Keksintöä on edellä selityksessä ja piirustuksissa esitetty esimer kinomaisesti, eikä sitä ole millään tavoin rajoitettu siihen. Jakoputken poikkileikkaus voi olla mikä tahansa sopiva kuten soikio, kartio tai muu, kunhan jakoputki on sijoitettu vesisuspension pinnan alapuolelle. Keksinnön mukaista kaasun-poistolaitetta voidaan käyttää vastaavalla tavalla kaasun poistamiseen esim.

* 30 perälaatikon profiilisäätöihin käytettävästä laimennusvedestä, vaikkakin tämä käyttömuoto saattaa edellyttää huomattavasti vähäisemmän määrän suihkuputkia ja myöskin pienemmän säiliötilavuuden. Kuvion 2 yhteydessä esitetyt elimet vesisuspension suuntaamiseksi samalla tavalla myös käytettäväksi kuvion 1 esittämässä toteutusmuodossa vastaavalla tavalla. Edelleen elimet vesisuspen- 3 5 sion pinnan pitämiseksi luonnollisesti vakiokorkeuden säilyessä voivat olla pait- ‘ 103519 si yksinkertainen väliseinä ja ylivuotoputki myös jokin muu sinänsä tunnettu laite tai ratkaisu pinnan korkeuden säätämiseksi sopivaksi.

i

Claims (9)

1. 7 103519 Pate nttiva atim u kset
2. 1. Laite kaasun poistamiseksi massakuituja sisältävästä vesisuspensiosta, johon laitteeseen kuuluu pitkänomainen vaakasuuntainen säiliö (1), 5 säiliön toisesta päästä sen sisään ulottuva ja sen suuntainen jakoputki (2), useita jakoputkesta lähteviä peräkkäisiä suihkuputkia (3, 3', 3") vesisuspension syöttämiseksi säiliön sisään jakoputken (2, 2') tulopäästä alkaen osalta säiliön pituutta, lähellä säiliön (1) vastakkaista päätä sijaitseva poistoputki (4) vesisuspension poistamiseksi säiliöstä, elimet (5) vesisuspension pinnan pitämiseksi 10 olennaisesti vakiokorkeudella säiliössä ja ylivuotoputki (6) säiliöön (1) tulleen ylimääräisen vesisuspension palauttamiseksi takaisin kiertoon, tunnettu siitä, että jakoputki (2, 2') on asennettu säiliön (1) alaosaan niin, että se sijaitsee olennaisesti säiliössä olevan vesisuspensioseoksen sisällä.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että jako- 15 putki (2, 2') on vesisuspension pinnan alapuolella.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että jakoputki (2, 2') on muodostettu poikkileikkaukseltaan tulopäästään säiliön (1) vastakkaiseen päähän pieneneväksi.
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, 20 että jakoputki (2, 2') on muodostettu niin, että sen yläpinta on olennaisesti taso ja, että suihkuputket (3, 3', 3") on kiinnitetty jakoputkeen (2,2') sen mainittuun yläpintaan.
6. 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 -4 mukainen laite, tunnettu siitä, että jakoputki (2) on muodostettu erillisenä säiliön (1) päästä sen sisään ulottu- 25 va putkena.
7. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että jakoputki (2) on muodostettu asentamalla säiliön (1) alaosaan vesisuspension tulopäästä vastakkaiseen suuntaan alaspäin suuntautunut levy (2a), joka on reunoistaan kiinnitetty säiliön (1) sisäpintaan. 3 0 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että ainakin osassa suihkuputkista (3', 3") on elimet ulos tulevan vesisuspension suihkun suuntaamiseksi vinosti säiliön (1) päähän päin.
8. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että elimet vesisuspension suihkun suuntaamiseksi käsittävät ainakin osan suihkuput-35 ken (3") pituutta olevan kaarevan suihkuputken osan (9'). 8 103519
9. 9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että elimet vesisuspension suihkun suuntaamiseksi käsittävät erilliset suihkuputken (3’) päähän asennetut ohjainlevyt (9). s 103519