FI110171B - Laitteen käyttö puuhakkeen jaottelemiseksi eri fraktioihin - Google Patents

Description

110171

Laitteen käyttö puuhakkeen jaottelemiseksi eri fraktioihin

Keksintö liittyy laitteen käyttöön. Kyseessä on laite eri kokoisia hakepaloja tai vastaavia oleellisesti kuusitahokkaan muotoisia kappaleita, joilla on pituus ja 5 leveys sekä niitä oleellisesti pienempi paksuus, ja mahdollisesti hienoaines-partikkeleita sisältävän puuhakkeen jaottelemiseksi impulssivaikutuksen avulla siten, että puuhakkeesta erotetaan omaksi fraktioksi ylipaksut hakepalat tai hienoainespartikkelit tai sekä ylipaksut hakepalat että hienoainespartikke-lit, jolloin erilaiset hakepalat ja hienoainespartikkelit on järjestetty erotetta-10 vaksi toisistaan impulssivaikutuksen avulla aikaansaatavien erilaisten lentoratojen mukaisesti järjestetyn yhden tai useamman erotusseinämän avulla, johon laitteeseen kuuluu syöttölaite puuhakkeen syöttämiseksi viettävälle tukipinnalle ja liuottamiseksi mainitulla tukipinnalla sen poikki ulottuvan raon yli, jonka raon kautta on järjestetty aikaansaatavaksi impulssivaikutus jatku-15 van kaasuvirtauksen avulla raon kohdalla oleviin hakepaloihin tai hienoainespa rtikkelei hi n.

Edellä mainitunlainen laite on tunnettu hakijan suomalaisesta hyödyllisyys-mallista nro 3899. Tällaisella laitteella on tarkoitus erottaa suuresta puuhak- • · : '· 20 keen massavirrasta (suuruus satoja irtokuutiometrejä tunnissa) eri jakeita hakepalojen paksuuden mukaan. Samalla voidaan erottaa myös suurempiti-’· *: heyksinen aines, kuten romu sekä epämääräisen muotoiset haitalliset partik- kelit samoin kuin hienoainespartikkelit. Tällaista erottelua tarvitaan selluloosan valmistuksessa raaka-aineen käsittelyyn.

. . 25 * * * Tällaisessa laitteessa hakepalan leveyden ja pituuden rajaamaan tasoon kohdistetaan dynaaminen kaasunpaine (käytännössä ilmanpaine) tietyn lyhyen *...t ajan siten, että vaikutus on pinta-alayksikköä kohti vakio. Tästä syntyy im-• · pulssivaikutus, joka aiheuttaa hakepalalle nopeuden muutoksen seuraavasti: 30 voima = paine x pinta-ala eli F=pA, impulssi = voima x vaikutusaika eli I = Ft • · « ja nopeuden muutos = impulssi/massa eli dv=l/m => dv= pAt/m. Koska ha- 2 110171 kepalan massa on riippuvainen tilavuudesta, joka on riippuvainen paksuudesta ja pinta-alasta ja toisaalta impulssi on riippuvainen pinta-alasta, tulee kokonaisuus riippumattomaksi hakepalan leveydestä ja pituudesta, jolloin nopeuden muutos riippuu paksuusdimensiosta ainetiheyden ollessa vakio siten, 5 että nopeuden muutosten suhde on kääntäen verrannollinen paksuuksien suhteeseen. Tällä nopeuden muutoksella hakepalat saadaan liikkumaan pak-suusmitan suunnassa eripituisia matkoja niiden liikkuessa pituus- tai leveys-suunnassa samalla nopeudella saman matkan.

10 Impulssivaikutuksen aikaansaaminen haluttuun hakepalan pintaan vaatii ha-kepalojen suuntaamisen siten, että ko. pinta on kohtisuorassa dynaamisen paineen vaikutussuuntaa vastaan. Tietyn vaikutusajan aikaansaaminen vaatii sen, että hakepalat liikkuvat samalla nopeudella tietynkokoisen paineen vai-kutuskohdan yli.

15

Hakepalat liukuvat kaltevaa tasoa pitkin tietyn matkan, jolloin ne ehtivät järjestäytyä oikeaan asentoon ja saavuttaa tietyn nopeuden. Tällä nopeudella ne liukuvat kapean raon yli, josta virtaava ilma antaa impulssivaikutuksen dynaamisella paineellaan. Hakepalat lentävät vapaasti ilmatilassa, jolloin niillä ; 20 on sama nopeuskomponentti alaspäin ja em. laskennan mukaisesti paksuu- • · · *...: desta riippuva nopeus vaakasuunnassa, jolloin eri paksuiset hakepalat lentä- '·: vät eri matkan päähän impulssivaikutuksen kohdasta: ohuemmat palat lentä- • * · ···* vät kauemmas.

• (· • · • · . . 25 Suuritiheyksiset romu partikkelit (esim. teräksen tiheys on noin kymmenker-• · · • »* täinen puun kiintotiheyteen nähden) saavat hyvin pienen nopeudenmuutok-sen ja samoin epämääräiset muotoiset partikkelit aerodynaamisten ominai-

* I I

‘... suuksien vuoksi. Tällä tavalla nämä partikkelit saadaan eroon hakevirrasta " samalla käsittelyllä. Vastaavasti hienojakoiset pölyartikkelit saavat suuren 30 nopeuden muutoksen paksuusmitan ollessa hyvin pieni. Siten pöly erottuu omaksi virrakseen tehokkaasti.

i 3 110171

Erotellusta hakevirrasta kerätään eri jakeet asettamalla erotusseinämät sopi- I viin kohtiin. Erotusseinämät voivat olla säädettäviä, jolloin tarpeen mukaan voidaan muuttaa jakeiden hakesisältöä. Lisäksi voidaan toteuttaa uudelleen-erottelu halutulle jakeelle samalla menetelmällä.

5

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 10 säädettävyys on toteutettavissa helpommaksi ja nopeammaksi nykyisiin verrattuna.

Tukipinnan, jonka varassa puuhaketta liuotetaan sen jaottelemiseksi eri fraktioihin, on oltava suhteellisen suuressa kulmassa vaakatasoon nähden. Täl-15 löin yksittäisten hakepalojen ja tukipinnan väliin muodostuu helposti ilmapat-ja, jolla on haitallinen vaikutus laitteen toimintaan, koska impulssivaikutuksen suuruus yksittäiseen hakepalaan vaihtelee tällöin suuresti ilmapatjan paksuudesta riippuen. Tästä johtuen laitteen jaottelukyky ei ole paras mahdollinen.

• · · • 20 Tätä ongelmaa ei ole julkaisujen EP 982082, FR 693962, US 1888372 ja • · t US 4486300 mukaisissa ratkaisuissa lainkaan havaittu.

• · • «· * · • · ·

Keksinnön tehtävänä on varmistaa, että tukipinnan varassa liukuvat hakepa- *··* lat asettuvat tiiviisti tukipintaa vasten, erityisesti juuri ennen kuin ne saavut- . . 25 tavat raon, josta impulssivaikutus kohdistetaan niihin.

• · ·

Il

• I I

Tämä tehtävä on ratkaistu patenttivaatimuksessa esitetyllä tavalla.

” Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuk- 30 siin,joissa: 110171

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitetta kaaviollisena leikkauksena.

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

5

Kuviossa 1 on esitetty kaavioilisesti laite puuhakkeen 1 jaottelemiseksi eri fraktioihin. Puuhakkeessa 1 mahdollisesti olevat hienoainespartikkelit 13 erotetaan omaksi jakeeksi ja hakepalat 11,12 paksuuden mukaan ylipaksuiksi hakepaloiksi 11 (rejekti) ja hyväksytyiksi hakepaloiksi 12 (aksepti).

10

Laitteeseen kuuluu syöttölaite 6 puuhakkeen 1 syöttämiseksi viettävälle tuki-pinnalle 2 oleellisesti yhteen kerrokseen. Yksittäiset hakepalat 11,12 asettuvat luonnollisella tavalla suurimman pintansa eli hakkeen tapauksessa pi-tuus/leveys-suuntaisen pintansa varaan tukipinnalle 2.

15

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 20 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 tukipinnasta 2 poispäin suunnattu impulssivaikutus 4. Impulssivaikutus on ’·* järjestetty aikaansaatavaksi kaasuvirtauksen 4, sopivimmin ilmavirtauksen . . 25 avulla. Impulssivaikutuksen 4 suunta voi olla kohtisuora tukipintaan 2 nähden » I · tai myös vinossa kulmassa tukipintaan 2 nähden.

Ilmavirtaus tuotetaan puhaltimella 7. Impulssivaikutuksen 4 tasaisuuden var-mistamiseksi puhaltimen 7 ja raon 3 väliin on jäljestetty suutinkammio 8.

30 5 110171

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

5 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 suurem-10 pia ja siten mainittuja hienoainespartikkeleita 13 raskaampia, saavat raon 3 kohdalla hienoainespartikkeleihin 13 verrattuna oleellisesti pienemmän nopeudenmuutoksen. Paineen antama impulssi lennättää hakepalat 11,12 eri lentoratoja hakepaksuuden mukaan ja hakevilta jaetaan eri fraktioihin ero-tusseinämän 5 avulla. Keskimäärin ohuimmat hakepalat 12 lentävät erotus-15 seinämän 5 ylitse ja ohjautuvat edelleen purkausruuville 10. Vastaavasti keskimäärin paksuimmat hakepalat lentävät lyhyemmän matkan ja putoavat ero-tusseinämän 5 ja raon 3 välissä olevaan syöttölaitteeseen 6'.

Syöttölaitteeseen 6' tulleet keskimäärin paksuimmat hakepalat 11 käsitellään !*·:: 20 piirustuksen esimerkissä alla olevassa toisessa laitteessa uudelleen, jolloin ·...: osa niistä (keskimäärin kevyin osa) ohjautuu erotusseinämän 5' ylitse edel- * · leen purkausruuville 10 ja osa (keskimäärin raskain osa) putoaa erotussei- * · · nämän 5' ja raon 3 välissä olevaan purkausruuvilla 9 varustettuun kouruun.

• M

. , 25 Puuhakkeen 1 käsittely on jäljestetty kokonaisuudessa tapahtumaan pölytii- • * · viissä käsittely kammiossa 17. Ilman poisto kammiosta 17 tapahtuu viitenu-’; ’ merolla 34 merkitys aukon kautta.

’·’ Kuten parhaiten kuviosta 2 ilmenee, on tukipinnan 2 alapäähän ennen rakoa 30 3 muodostettu kaltevuudeltaan musta tukipinnasta 2 poikkeava osuus a. Täl- * : lä osuudella a kallistuskulma β vaakatasoon nähden on pienempi kuin sitä 6 110171 puuhakkeen 1 liikesuunnassa edeltävän tukipinnan 2 kallistuskulma a. Sopi-vimmin tämä on järjestetty siten, että mainitun kaltevuudeltaan poikkeavan osuuden a muodostaa kaareva pinta.

5 Käsiteltävään puuhakkeeseen 1 aiheutetaan näin keskipakoisvoima, jonka avulla varmistetaan, että hakepalat 11,12 sekä myös hienoainespartikkelit 13 asettuvat tiiviisti mainittua tukipintaa 2 vasten. Järjestely takaa edulliset olosuhteet impulssivoiman kohdistamiselle erityisesti hakepaloihin 11,12 im-pulssivaikutuksen aikaansaavan raon 3 kohdalla. Näin varmistetaan laitteen 10 tarkoitetunlainen toiminta, jolloin hakepalat 11,12 saavat paksuudestaan riippuvan lentoradan.

Kaareva pinta a voi muodostua, kuten kuvion 2 esimerkissä on esitetty, kaarevasta osasta b ja sen jatkeena olevasta suorasta osasta c. Tämä tehostaa 15 edelleen sitä, että hakepalat 11,12 tulevat impulssivoiman kohdistamisraon 3 kohdalle täsmälleen oikeansuuntaisina.

Kaltevuudeltaan muusta tukipinnasta 2 poikkeavan osuuden a, joka siis aikaansaa keskipakoisvoiman, pituuden on oltava suhteellisen lyhyt tukipinnan ' ·'·· 20 2 koko pituuteen verrattuna, jotta hakepaloihin 11,12 ei kohdistuisi liian ·...·’ suurta hidastusvaikutusta.

'·;· Suunnanmuutos osuudella a ei myöskään saa olla liian jyrkkä, jotta ei aiheu- ‘ teta kimmahdusilmiötä, jolloin hakepala 11,12 irtoaisi tukipinnasta 2 ja toi- . . 25 vottu vaikutus jäisi saavuttamatta.

*

Mainittu kaltevuudeltaan poikkeava osuus a on sopivimmin mitoitettu siten, ... että sen kohdalla liikkuvaan puuhakkeeseen 1 kohdistuu mainitun osuuden a pintaa vasten kohtisuorassa suunnassa voima, jonka suuruus on vähintään 30 maan vetovoiman suuruinen, sopivimmin 2 - 4 G.

Claims (1)

110171 Patenttivaatimus υ ' ' Laitteen, johon laitteeseen kuuluu syöttölaite (6, 6') puuhakkeen (1) syöttämiseksi viettävälle tukipinnalle (2) ja liuottamiseksi mainitulla tukipinnalla (2) 5 sen poikki ulottuvan raon (3) yli, jonka raon kautta on järjestetty aikaansaatavaksi impulssivaikutus jatkuvan kaasuvirtauksen (4) avulla raon (3) kohdalla oleviin hakepaloihin (11,12) tai hienoainespartikkeleihin (13), joka syöttölaite (6, 6') on järjestetty syöttämään hakepalat (11,12) tukipinnan (2) yläpäähän siten, että hakepalat (11, 12) liukuessaan tukipintaa (2) vasten jär-10 jestyvät oleellisesti yhteen kerrokseen, ja johon laitteeseen tukipinnan (2) alapäähän ennen rakoa (3) on muodostettu kaltevuudeltaan muusta tukipin-nasta (2) poikkeava osuus (a), jolla osuudella kallistuskulma (β) vaakatasoon nähden on pienempi kuin sitä puuhakkeen (1) liikesuunnassa edeltävän tukipinnan (2) kallistuskulma a ja joka kaltevuudeltaan poikkeava osuus (a) on 15 mitoitettu siten, että sen kohdalla liikkuvaan puuhakkeeseen (1) kohdistuu mainitun osuuden (a) pintaa vasten kohtisuorassa suunnassa voima, jonka suuruus on vähintään maan vetovoiman suuruinen, sopivimmin 2 - 4 G, käyttö eri kokoisia hakepaloja (11,12) tai vastaavia oleellisesti kuusitahokkaan muotoisia kappaleita, joilla on pituus ja leveys sekä niitä oleellisesti pienempi 20 paksuus, ja mahdollisesti hienoainespartikkeleita (13) sisältävän puuhakkeen (1) jaottelemiseksi impulssivaikutuksen avulla siten, että puuhakkeesta (1) erotetaan omaksi fraktioksi ylipaksut hakepalat (11) tai hienoainespartikkelit ;··' (13) tai sekä ylipaksut hakepalat (11) että hienoainespartikkelit (13), jolloin ···’ erilaiset hakepalat (11, 12) ja hienoainespartikkelit (13) on järjestetty erotet-. . 25 tavaksi toisistaan impulssivaikutuksen avulla aikaansaatavien erilaisten lento-ratojen mukaisesti järjestetyn yhden tai useamman erotusseinämän (5, 5') avulla. Patentkrav ^ 10 1 7 1 Anordnings, till vilken anordning hör en matningsanordning (6, 6') för mat-ning av träflis (1) till en sluttande stödyta (2) och för att fä träflisen att glida 5 pi den nämnda stödytan (2) over en springa (3) som sträcker sig over stöd-ytan, genom vilken springa en impulseffekt med hjälp av en kontinuerlig gas-ström (4) har anordnats att kunna ästadkommas pä de flisbitar (11,12) eller finmaterialspartiklar (13), som befinner sig vid springan (3), vilken matningsanordning (6, 6') är anordnad att mata flisbitarna (11, 12) till stödytans (2) 10 övre ända si, att flisbitarna (11,12) ordnas till väsentligen ett skikt dä de glider mot stödytan (2), och i vilken anordning fore springan (3) i stödytans (2) nedre ända utformats ett parti (a), vilket awiker frln den övriga stödytan (2) till sin lutning, vid vilket parti lutningsvinkeln (β) i förhlllande till horison-talplanet är mindre än lutningsvinkeln a pä den stödyta (2) som föreglr det i 15 träflisens (1) rörelseriktning och vilket parti (a), som awiker till sin lutning, är dimensionerat sä, att det träflis (1) som rör sig vid partiet utsätts för en kraft riktad vinkelrätt mot ytan av nämnda parti (a), vilken krafts styrka Itminsto-ne är lika stor som jordens dragningskraft, lämpligast 2 - 4 G, användning för uppdelning av träflis (1), som innehlller flisbitar (11,12) av olika storlek eller ’ ·:: 20 motsvarande väsentligen hexaederformade bitar, vilkas tjocklek är väsentligt mindre än deras längd och bredd, och eventuella finmaterialspartiklar (13) ·*.’·: med hjälp av impulseffekten sä, att övertjocka flisbitar (11) eller finmateri- '···’ alspartiklar (13) eller bide övertjocka flisbitar (11) och finmaterialspartiklar ’···* (13) separeras frln träflisen (1) till en egen fraktion, varvid olika flisbitar (11, . . 25 12) och finmaterialspartiklar (13) anordnats separerbara frln varandra med ,.' hjälp av en eller flera separationsväggar (5, 5') som anordnats enligt de olika flygbanor som Istadkoms med hjälp av impulseffekten. * I I ♦ » ·