FI108920B - Laite puuhakkeen jaottelemiseksi eri fraktioihin - Google Patents

Description

108920

Laite puuhakkeen jaottelemiseksi eri fraktioihin

Keksinnön kohteena on laite eri kokoisia hakepaloja tai vastaavia oleellisesti 5 kuusitahokkaan muotoisia kappaleita, joilla on pituus ja leveys sekä niitä oleellisesti pienempi paksuus, ja mahdollisesti hienoainespartikkeleita sisältävän puuhakkeen jaottelemiseksi impulssivaikutuksen avulla siten, että puuhakkeesta erotetaan omaksi fraktioksi ylipaksut hakepalat tai hienoainespartikkelit tai sekä ylipaksut hakepalat että hienoainespartikkelit, jolloin erilaiset hakepalat ja 10 hienoainespartikkelit on järjestetty erotettavaksi toisistaan impulssivaikutuksen avulla aikaansaatavien erilaisten lentoratojen avulla, johon laitteeseen kuuluu syöttölaite puuhakkeen syöttämiseksi viettävälle tukipinnalle ja liuottamiseksi mainitulla tukipinnalla sen poikki ulottuvan raon yli, jonka raon kautta on jäljestetty aikaansaatavaksi impulssivaikutus jatkuvan kaasuvirtauksen avulla raon 15 kohdalla oleviin hakepaloihin tai hienoainespartikkeleihin

Edellä mainitunlainen laite on tunnettu hakijan suomalaisesta hyödyllisyysmallista nro 3899. Tällaisella laitteella on tarkoitus erottaa suuresta puuhakkeen massavirrasta (suuruus satoja irtokuutiometrejä tunnissa) eri jakeita hakepalo-:··: 20 jen paksuuden mukaan. Samalla voidaan erottaa myös suurempitiheyksinen aines, kuten romu sekä epämääräisen muotoiset haitalliset partikkelit samoin-kuin hienoainespartikkelit. Tällaista erottelua tarvitaan selluloosan valmistuk-: ·; sessa raaka-aineen käsittelyyn.

:25 Tällaisessa laitteessa hakepalan leveyden ja pituuden rajaamaan tasoon kohdistetaan dynaaminen kaasunpaine (käytännössä ilmanpaine) tietyn lyhyen ...: ajan siten, että vaikutus on pinta-alayksikköä kohti vakio. Tästä syntyy impuls- ...: sivaikutus, joka aiheuttaa hakepalalle nopeuden muutoksen seuraavasti: voima :':': = paine x pinta-ala eli F=pA, impulssi = voima x vaikutusaika eli I = Ft ja nopeu- 30 den muutos = impulssi/massa eli dv=l/m =► dv= pAt/m. Koska hakepalan massa • · ·. on riippuvainen tilavuudesta, joka on riippuvainen paksuudesta ja pinta-alasta ' ·, ja toisaalta impulssi on riippuvainen pinta-alasta, tulee kokonaisuus riippumat- » · tomaksi hakepalan leveydestä ja pituudesta, jolloin nopeuden muutos riippuu 2 108920 paksuusdimensiosta ainetiheyden ollessa vakio siten, että nopeuden muutosten suhde on kääntäen verrannollinen paksuuksien suhteeseen. Tällä nopeuden muutoksella hakepalat saadaan liikkumaan paksuusmitan suunnassa eri pituisia matkoja niiden liikkuessa pituus- tai leveyssuunnassa samalla nopeu-5 della saman matkan.

j

Impulssivaikutuksen aikaansaaminen haluttuun hakepalan pintaan vaatii hake-palojen suuntaamisen siten, että ko. pinta on kohtisuorassa dynaamisen paineen vaikutussuuntaa vastaan. Tietyn vaikutusajan aikaansaaminen vaatii sen, 10 että hakepalat liikkuvat samalla nopeudella tietynkokoisen paineen vaikutus-kohdan yli.

Hakepalat liukuvat kaltevaa tasoa pitkin tietyn matkan, jolloin ne ehtivät järjes- j täytyä oikeaan asentoon ja saavuttaa tietyn nopeuden. Tällä nopeudella ne 15 liukuvat kapean raon yli, josta virtaava ilma antaa impulssivaikutuksen dynaamisella paineellaan. Hakepalat lentävät vapaasti ilmatilassa, jolloin niillä on sama nopeuskomponentti alaspäin ja em. laskennan mukaisesti paksuudesta riippuva nopeus vaakasuunnassa, jolloin eri paksuiset hakepalat lentävät eri matkan päähän impulssivaikutuksen kohdasta: ohuemmat palat lentävät :··: 20 kauemmas.

Suuritiheyksiset romupartikkelit (esim. teräksen tiheys on noin kymmenkertai- :, ’< j nen puun kiintotiheyteen nähden) saavat hyvin pienen nopeudenmuutoksen ja :,..: samoin epämääräiset muotoiset partikkelit aerodynaamisten ominaisuuksien 25 vuoksi. Tällä tavalla nämä partikkelit saadaan eroon hakevirrasta samalla käsittelyllä. Vastaavasti hienojakoiset pölyartikkelit saavat suuren nopeuden ...: muutoksen paksuusmitan ollessa hyvin pieni. Siten pöly erottuu omaksi virrak- • seen tehokkaasti.

:,..: 30 Erotellusta hakevirrasta kerätään eri jakeet asettamalla erotusseinämät sopiviin : ·*; kohtiin. Erotusseinämät voivat olla säädettäviä, jolloin tarpeen mukaan voidaan . j muuttaa jakeiden hakesisältöä. Lisäksi voidaan toteuttaa uudelleenerottelu halutulle jakeelle samalla menetelmällä.

3 108920

Muihin tunnettuihin laitteisiin verrattuna tällainen laite on huoltovapaampi, sillä liikkuvia osia on paljon vähemmän. Mekaaninen kestävyys on parempi myös koko laitteella johtuen vähäisestä väsymiskuormituksesta, etenkin siitä, että edestakaista tai gyroskooppista liikettä ei tarvitse toteuttaa. Laitteen säädettä-5 vyys on toteutettavissa helpommaksi ja nopeammaksi nykyisiin verrattuna.

Puuhakkeen liukupintana toimivan tukipinnan poikki ulottuvasta raosta purkautuva, käsiteltäviin hakepaloihin ja hienoainespartikkeleihin impulssivaikutuksen kohdistava kaasuvirtaus aikaansaa samalla ejektori-ilmiön. Mainittu kaasuvir-10 taus ottaa mukaansa ympäriltään suuren ilmamäärän ja aikaansaa siten puu-hakkeen käsittelykammiossa virtauksia, jotka vaikuttavat haitallisesti hakepalo-jen lentoratoihin ja siten koko laitteen toimintaan.

Tämän ongelman ratkaisemiseksi on keksinnön mukaisessa laitteessa järjestet-15 ty siten ja keksinnön mukainen laite on tunnettu siitä, että impulssivaikutuksen aikaansaavan, raosta purkautuvan kaasuvirtauksen viereen on järjestetty kaa-suvirtauksen synnyttämän ejektori-ilmiön säätö-/ohjauslevy.

US-patenttijulkaisussa 4 486 300 on esitetty laite, jossa erilaisten levyjen avulla 20 voidaan ilmavirtauksen suuntaa ja ilmaraon suuruutta muuttaa. Viitejulkaisu ei kuitenkaan anna minkäänlaista viitettä siitä, että siinä esitettyjä levyjä voitaisiin käyttää keksinnön mukaisina ejektori-ilmiön säätö-/ohjauslevyinä.

• · i ’·· Säätö-/ohjauslevy voi sijaita impulssivaikutuksen aikaansaavan, raosta purkau- •«· 25 tuvan kaasuvirtauksen alapuolella tai yläpuolella tai myös sekä ala- että yläpuo-lella. Viimeksi mainitussa tapauksessa käytetään siten kahta säätö-/ohjausle-vyä.

• ta • a a a aa» Säätö-/ohjauslevyn ansiosta ejektori-ilmiö ei pääse vaikuttamaan haitallisesti 30 hakepalojen lentoratoihin ja siten heikentämään laitteen toimintaa.

a a a a :' j ‘: Edullisesti on järjestetty siten, että kaasuvirtauksen synnyttämän ejektori-ilmiön :' “: säätö-/ohjauslevy muodostaa samalla erotusseinämän hienoainespartikkelei- ; X den ohjaamiseksi omaksi fraktiokseen. Käytännössä hienoainespartikkelit, jotka a a a a a a a a a a a a 4 108920 ovat kooltaan impulssivaikutuksen synnyttävän raon leveyttä pienempiä, saavat niin suuren impulssivaikutuksen, että tällaiset partikkelit eivät pääse impulssi-vaikutuksen aikaansaaman virtauksen lävitse vaan lähtevät kulkeutumaan mainitun virtauksen ja sen aikaansaaman ejektorivaikutuksen synnyttämän 5 ilmavirran mukana. Hienoainespartikkelit voidaan tällöin helposti ohjata keräytymään omaksi jakeeksi. Tästä johtuen on edullista järjestää siten, että säätö-/ohjauslevyn impulssivaikutuksen aikaansaavasta raosta poispäin oleva pää on muodostettu hienoainespartikkeleiden keräyskouruksi.

10 Jotta ejektori-ilmiö toivotussa laajuudessaan estyisi, on järjestetty siten, että impulssivaikutuksen aikaansaavasta raosta tuleva kaasuvirtaus osuu ulko-osallaan säätö-/ohjauslevyn mainitun raon puoleiseen päähän. Lisäksi on järjestetty siten, että säätö-/ohjauslevyn alapuoli on mitoitettu ja/tai paikoitettu siten, että impulssivaikutuksen poikkeuttamalla lentoradalla olevat hakepalat 15 eivät törmää siihen eivätkä näin ollen vaikuta epäedullisesti laitteen toimintaan.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa: 20 Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitetta kaaviollisena leikkauksena.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista laitetta suutinraon kohdalta suuremmassa : mittakaavassa.

• · « · * · · * * · 25 Kuviossa 1 on esitetty kaaviollisesti laite puuhakkeen 1 jaottelemiseksi eri frakti- * · oihin. Puuhakkeessa 1 mahdollisesti olevat hienoainespartikkelit 13 erotetaan ‘ ·..: omaksi jakeeksi ja hakepalat 11,12 paksuuden mukaan ylipaksuiksi hakepa- ··.' loiksi 11 (rejekti) ja hyväksytyiksi hakepaloiksi 12 (aksepti).

‘ ‘ 30 Laitteeseen kuuluu syöttölaite 6 puuhakkeen 1 syöttämiseksi viettävälle tukipin- * ·» • ·· ‘ nalle 2 oleellisesti yhteen kerrokseen. Yksittäiset hakepalat 11,12 asettuvat : Ί ’: luonnollisella tavalla suurimman pintansa eli hakkeen tapauksessa pituus/ : [ ’ ’: leveys-suuntaisen pintansa varaan tukipinnalle 2.

I I I • * » I

» * 5 108920

Tukipinta 2 on jäykkä, tasainen ja kulutusta kestävä tasopinta, joka muodostaa jyrkästi viettävän liukupinnan jaoteltavalle puuhakkeelle 1.

Syöttölaitteesta 6 tuleva puuhake 1 on järjestetty liukumaan ensin viettävällä 5 tukipinnalla 2 ja sen jälkeen tukipinnan poikki järjestetyn raon 3 ylitse, josta raosta on järjestetty kohdistettavaksi kulloinkin raon kohdalla olevaan yhteen tai useampaan hakepalaan 11, 12 tai hienoainespartikkeliin 13 mainitusta tukipin-nasta 2 poispäin suunnattu impulssivaikutus 4. Impulssivaikutus on järjestetty aikaansaatavaksi kaasuvirtauksen 4, sopivimmin ilmavirtauksen avulla. Impuls-10 sivaikutuksen 4 suunta voi olla kohtisuora tukipintaan 2 nähden tai myös vinossa kulmassa tukipintaan 2 nähden.

Ilmavirtaus tuotetaan puhaltimella 7. Impulssivaikutuksen 4 tasaisuuden varmistamiseksi puhaltimen 7 ja raon 3 väliin on järjestetty suutinkammio 8.

15

Eripaksuiset hakepalat 11, 12 ja mahdolliset hienoainespartikkelit 13 on järjestetty erotettavaksi toisistaan impulssivaikutuksen 4 jaoteltaville partikkeleille antamien erilaisten lentoratojen mukaan.

20 Hienoainespartikkelit 13, jotka ovat kooltaan raon 3 leveyttä pienempiä, saavat suurimman nopeudenmuutoksen, jolloin ne on järjestetty ohjautumaan säätö-/ohjauslevyn 14 vaikutuksesta omaksi jakeeksi kouruun 15.

: ” Hakepalat 11,12, jotka ovat kooltaan raon 3 leveyttä huomattavasti suurempia ’; · · ' 25 ja siten mainittuja hienoainespartikkeleita 13 raskaampia, saavat raon 3 kohdal- la hienoainespartikkeleihin 13 verrattuna oleellisesti pienemmän nopeuden-muutoksen. Paineen antama impulssi lennättää hakepalat 11,12 eri lentoratoja ' · · · * hakepaksuuden mukaan ja hakevitta jaetaan eri fraktioihin erotusseinämän 5 avulla. Keskimäärin ohuimmat hakepalat 12 lentävät erotusseinämän 5 ylitse ja 30 ohjautuvat edelleen purkausruuville 10. Vastaavasti keskimäärin paksuimmat ; ’ hakepalat lentävät lyhyemmän matkan ja putoavat erotusseinämän 5 ja raon 3 , · : välissä olevaan syöttölaitteeseen 6'.

6 108920

Syöttölaitteeseen 6' tulleet keskimäärin paksuimmat hakepalat 11 käsitellään piirustuksen esimerkissä alla olevassa toisessa laitteessa uudelleen, jolloin osa niistä (keskimäärin kevyin osa) ohjautuu erotusseinämän 5' ylitse edelleen purkausruuville 10 ja osa (keskimäärin raskain osa) putoaa erotusseinämän 5' 5 ja raon 3 välissä olevaan purkausruuvilla 9 varustettuun kouruun.

Puuhakkeen 1 käsittely on järjestetty kokonaisuudessa tapahtumaan pölytiiviis-sä käsittelykammiossa 17. Ilman poisto kammiosta 17 tapahtuu viitenumerolla 34 merkitys aukon kautta.

10

Kuten parhaiten kuviosta 2 ilmenee, on impulssivaikutuksen aikaansaavan, raosta 3 purkautuvan kaasuvirtauksen 4 viereen järjestetty kaasuvirtauksen 4 synnyttämän ejektori-ilmiön säätö-/ohjauslevy 14. Levy 14 on järjestetty ulottumaan tukipinnan 2 koko leveydelle. Säätö-/ohjauslevyn 14 ansiosta puuhak-15 keen käsittelykammiossa 17 ei pääse tapahtumaan virtauksia, jotka vaikuttaisivat haitallisesti hakepalojen 11,12 lentoratoihin ja siten koko laitteen toimintaan.

| Säätö-/ohjauslevy 14 voi sijaita raosta 3 purkautuvan kaasuvirtauksen 4 ala- 20 puolella, kuten kuviossa 2, tai myös vaihtoehtoisesti sen yläpuolella tai myös sekä ala- että yläpuolella. Viimeksi mainitussa tapauksessa käytettäisiin kahta, välin päässä toisistaan olevaa levyä 14 (ei esitetty).

• · · · • · • '·· Kaasuvirtauksen 4 synnyttämän ejektori-ilmiön säätö-/ohjauslevy 14 muodostaa 25 samalla erotusseinämän hienoainespartikkeleiden 13 ohjaamiseksi omaksi fraktiokseen.

• · :; Raosta 3 tuleva kaasuvirtaus 4 osuu ulko-osallaan säätö-/ohjauslevyn 14 raon 3 puoleiseen päähän.

30 Säätö-/ohjauslevyn 14 alapuoli on mitoitettu ja/tai paikoitettu siten, että impuls-:' j ’: sivaikutuksen poikkeuttamalla lentoradalla olevat hakepalat 11,12 eivät törmää siihen.

» I

7 108920 Säätö-/ohjauslevyn 14 raosta 3 poispäin oleva pää voidaan muodostaa kuvion 2 esimerkin mukaisesti hienoainespartikkeleiden 13 keräyskouruksi 15, josta hienoainespartikkelit voidaan sinänsä tunnetuilla elimillä poistaa laitteen ulko-5 puolelle tarvittavaa jatkokäsittelyä varten.

} > » »

Claims (8)

108920 8

1. Laite eri kokoisia hakepaloja (11,12) tai vastaavia oleellisesti kuusitahok-kaan muotoisia kappaleita, joilla on pituus ja leveys sekä niitä oleellisesti pie-5 nempi paksuus, ja mahdollisesti hienoainespartikkeleita (13) sisältävän puu-hakkeen (1) jaottelemiseksi impulssivaikutuksen avulla siten, että puuhakkees-| ta (1) erotetaan omaksi fraktioksi ylipaksut hakepalat (11) tai hienoainespartik- kelit (13) tai sekä ylipaksut hakepalat (11) että hienoainespartikkelit (13), jolloin erilaiset hakepalat (11, 12) ja hienoainespartikkelit (13) on järjestetty erotetta-10 vaksi toisistaan impulssivaikutuksen avulla aikaansaatavien erilaisten lentoratojen avulla, johon laitteeseen kuuluu syöttölaite (6, 6') puuhakkeen (1) syöttämiseksi viettävälle tukipinnalle (2) ja liuottamiseksi mainitulla tukipinnalla (2) sen poikki ulottuvan raon (3) yli, jonka raon kautta on järjestetty aikaansaatavaksi impulssivaikutus jatkuvan kaasuvirtauksen (4) avulla raon (3) kohdalla I 15 oleviin hakepaloihin (11, 12) tai hienoainespartikkeleihin (13), tunnettu siitä, että impulssivaikutuksen aikaansaavan, raosta (3) purkautuvan kaasuvirtauksen (4) viereen on järjestetty kaasuvirtauksen (4) synnyttämän ejektori-ilmiön säätö-/ohjauslevy (14).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että säätö-/ohjauslevy (14) sijaitsee raosta (3) purkautuvan kaasuvirtauksen (4) alapuolella.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että säätö-/ohjauslevy (14) sijaitsee raosta (3) purkautuvan kaasuvirtauksen (4) yläpuolella. 25

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että säätö-/ohjauslevy (14) sijaitsee raosta (3) purkautuvan kaasuvirtauksen (4) sekä ala- että yläpuolella.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kaasuvirtauksen (4) synnyttämän ejektori-ilmiön säätö-/ohjauslevy (14) muodostaa samalla erotusseinämän hienoainespartikkeleiden (13) ohjaamiseksi omaksi fraktiok-seen. 9 108920

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että raosta (3) tuleva kaasuvirtaus (4) osuu ulko-osallaan säätö-/ohjauslevyn (14) raon (3) puoleiseen päähän. 5

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että säätö-/ohjauslevyn (14) alapuoli on mitoitettu ja/tai paikoitettu siten, että impulssivaikutuksen poikkeuttamalla lentoradalla olevat hakepalat (11, 12) eivät törmää siihen.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että säätö-/ohjauslevyn (14) raosta (3) poispäin oleva pää on muodostettu hienoainespartikkeleiden (13) keräyskouruksi (15). 108920