FI111391B - Menetelmä ja prosessijärjestely paperikoneen lyhyessä kierrossa - Google Patents

Description

111391

Menetelmä ja prosessijäijestely paperikoneen lyhyessä kierrossa 5 Keksinnön kohteena on paperikoneen lyhyen kierron prosessijäijestely, joka käsittää laitteet sakean massan laimentamiseksi, pyörrepuhdistuslaitteet ja perälaati-kon syöttöpumpun sekä näitä yhdistävän putkiston.

Keksinnön kohteena on myös menetelmä paperikoneen lyhyessä kierrossa paineen 10 pitämiseksi vakiona perälaatikon syöttöpumpun imupuolella, jossa menetelmässä massa laimennetaan perälaatikkosakeuteen, puhdistetaan pyörrepuhdistimilla ja pumpataan perälaatikon kautta paperikoneen viiraosalle.

Paperikoneen lyhyessä kierrossa massan syöttöä perälaatikkoon edeltää vaiheet, 15 joissa sakea massa laimennetaan perälaatikkosakeuteen joko yhdessä tai kahdessa vaiheessa ja massasta poistetaan erilaisia epäpuhtauksia pyörrepuhdistus-, ilman-poisto- ja/tai lajitteluvaiheessa. Koko paperinvalmistusprosessin stabiilisuuden ja häiriöttömyyden kannalta on tärkeää, että paine perälaatikon syöttöpumpun imu-puolella pystytään pitämään vakiona. Jos paine ei ole vakio, syöttöpumpun tuot-20 tama virtausmäärä vaihtelee aiheuttaen perälaatikon huulisuihkussa painemuutok-sia, jotka näkyvät neliömassan vaihteluna rainassa.

Ilmanpoistosäiliö on yleensä varustettu ylijuoksulla tai pinnankorkeuden säädöllä, jolloin sen tehtävänä on paitsi poistaa jäijestelmästä ilmaa myös varmistaa pai-25 neen tasaisuus perälaatikon syöttöpumpun imupuolella. Tunnetaan myös ratkaisuja, joissa päälinjan ilmanpoistosäiliö puuttuu. Kun esimerkiksi pyörrepuhdistus-vaiheen sisältävässä paperi- tai kartonkikoneen lyhyessä kierrossa on haluttu jättää pois massan päälinjan ilmanpoistosäiliö, on ratkaisuna yleensä ollut kaksois-laimennettu järjestelmä. Tällöin sakea massa laimennetaan ensin pyörrepuhdistuk-30 sen edellyttämään sakeuteen ja vasta pyörrepuhdistimien jälkeen suoritetaan lopullinen laimennus perälaatikkosakeuteen. Laimennukset toteutetaan johtamalla 2 111391 sakea massa vakioidussa vastapaineessa olevan viiravesivirtauksen joukkoon.

Tällä tavoin pystytään samalla varmistamaan paineen pysyminen vakiona perä-laatikon syöttöpumpun imupuolella. Kaksoislaimennusta ei kuitenkaan voida käyttää valmistettaessa korkeata perälaatikkosakeutta edellyttäviä paperilajeja 5 kuten SC-, LWC- ja sanomalehtipaperia.

Keksinnön päämääränä on ratkaista uudella tavalla paineen pitäminen vakiona perälaatikon syöttöpumpun imupuolella. Tavoitteena on löytää vaihtoehtoinen ratkaisu massan kaksoislaimennukselle ja päälinjan ilmanpoistosäiliölle, joita pe-10 rinteisesti on käytetty tähän tarkoitukseen.

Keksinnön mukaiselle prosessijärjestelylle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Vastaavasti keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 6 tun-15 nusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaisessa lyhyessä kierrossa pyörrepuhdistusvaiheen akseptipuolelle on järjestetty putkilinja, joka johtaa suoraan perälaatikon syöttöpumpulle ilman välissä tavallisesti olevia ilmanpoisto- ja/tai laimennusvaiheita. Tähän pyörrepuh-20 distimien ja syöttöpumpun väliseen putkilinjaan on yhdistetty sivulinja, jonka kautta osa pyörrepuhdistimien akseptipuolelta tulevasta massavirtauksesta ohjataan paluuvirtauksena takaisin sakean massan laimennuslaitteisiin siten, että pa-luuvirtaus tulee sekoituspumpun imupuolelle keskeisesti ja samansuuntaisena laimennusvirtaukseen nähden. Palautuspaikka on valittu näin häiriöiden välttämi-25 seksi. Sivulinjan tarkoituksena on vähentää pyörrepuhdistuksen akseptipuolen virtaus- ja painevaihteluita. Mikäli perälaatikon syöttöpumpun imupuolen painetta halutaan korottaa, voidaan sivuvirtauksessa käyttää venttiiliä. Venttiili ei kuitenkaan ole pakollinen.

30 Keksinnön mukainen prosessijäijestely on yksinkertainen ja siinä tarvittavien säiliöiden ja laitteiden määrä on pienempi kuin perinteisissä järjestelyissä. Ratkaisu 3 111391 myös vähentää neutraaliprosesseissa kalsiumyhdisteiden saostumista perälaatikon lähestymisputkistoon, mikä on seurausta siitä, että johdettaessa täyteaineena käytettävää kalsiumkarbonaattia ilmanpoistimeen osa karbonaatin sisältämästä hiilidioksidista vapautuu. Kun ilma poistetaan jo viiravedestä, etäisyys lähestymisput-5 kistoon on pidempi ja täyteaineen virtaus ilmanpoistimen läpi on pienempi.

Seuraavassa keksintöä selostetaan viittaamalla oheisiin piirustusten kuvioihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus yksinomaan rajoittaa.

10 Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti osan perinteisestä paperikoneen lyhyestä kierrosta.

Kuvio 2 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen prosessijäijestelyn.

Kuvio 3 esittää muunnoksen kuvion 2 prosessijäijestelystä.

15

Kuviossa 1 on kuvattuna pelkistetysti osa paperikoneen lyhyestä kierrosta ja erityisesti perinteinen perälaatikon lähestymisjäijestelmä. Sakea tuoremassa M tuodaan viirakaivon 10 sekoitusalueelle 11, jossa se laimennetaan viiravedellä pyör-repuhdistuksen vaatimaan sakeuteen, joka tässä tapauksessa on lähes sama kuin 20 perälaatikolle syötettävän massan sakeus. Laimennettu massavirtaus Fi johdetaan sekoituspumpun 12 kautta pyörrepuhdistimiin 14, joissa massasta poistetaan raskaita epäpuhtauksia kuten hiekkaa. Puhdistettu massavirtaus F2 johdetaan ilman-poistosäiliöön 15, jossa on alipaineinen ilmatila massan vapaan pinnan yläpuolella. Ilmanpoistosäiliön 15 alaosasta johdetaan massavirtaus F3 perälaatikon syöttö-25 pumpun 16 imupuolelle ja siitä edelleen konesihdeille 18. Konesihtien 18 aksepti-puolelta johdetaan massavirtaus F4 perälaatikkoon 20, joka syöttää massan paperikoneen viiraosalle (ei esitetty). Viiraosalta talteen otettu viiravesi F10 johdetaan viirakaivoon 10 käytettäväksi sakean massan M laimennukseen.

30 Pinnankorkeus ilmanpoistosäiliössä 15 pidetään vakiona ylijuoksun 15a avulla, joka johdetaan paluuvirtauksena F5 viirakaivon 10 yhteyteen käytettäväksi sakean 4 111391 massan M laimennukseen. Myös viirakaivossa 10 on ylijuoksu 10a. Pinnankor-keuden säädöllä 10a varustettu viirakaivo 10 pitää paineen vakiona sekoituspum-pun 12 imupuolella ja vastaavasti pinnankorkeuden säädöllä 15a varustettu ilman-poistosäiliö 15 pitää paineen vakiona syöttöpumpun 16 imupuolella.

5

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukainen pyörrepuhdistuksella ja kertalaimen-nuksella varustettu paperikoneen lyhyt kierto, jossa ei ole lainkaan päälinjan il-manpoistosäiliötä. Sakea massa M laimennetaan viirakaivon 10 alaosassa ja laimennettu massavirtaus Fi pumpataan sekoituspumpulla 12 pyörrepuhdistimiin 14.

10 Pääosa pyörrepuhdistimien 14 ensimmäisen vaiheen akseptista johdetaan massa-virtauksena Fg putkilinjaa 30 pitkin suoraan perälaatikon syöttöpumpulle 16, joka pumppaa sen edelleen konesihdeille 18. Konesihtien 18 ensimmäisen vaiheen akseptivirtaus F4 johdetaan tämän jälkeen perälaatikkoon 20 ja edelleen paperikoneen viiraosalle.

15

Pyörrepuhdistimien 14 akseptipuolelta syöttöpumpulle 16 johtavaan putkilinjaan 30 on jäljestetty sivulinja 32, jonka kautta johdetaan osa akseptimassasta paluu-virtauksena F7 viirakaivon 10 yhteyteen käytettäväksi sakean massan M laimennukseen. Vapaan ohivirtauskierron ansiosta paine pysyy vakiona putkilinjassa 30 20 syöttöpumpun 16 imupuolella. Sivulinjaan 32 voidaan tuoda myös muita päälinjaa pienempiä prosessivirtauksia (ei esitetty kuvassa).

Kuvion 3 ratkaisu on pääosin samanlainen kuin kuvion 2 ratkaisu, sillä myös siinä laimennettu massavirtaus Fi pumpataan pyörrepuhdistimien 14 kautta syöttöpum-25 pulle 16, joka pumppaa massavirtauksen F6 edelleen konesihtien 18 kautta perä-laatikkoon 20, ja osa pyörrepuhdistetusta massasta johdetaan paluuvirtauksena F7 sivulinjan 32 kautta takaisin massan laimennukseen. Ratkaisu eroaa kuviosta 2 siinä, että sakea massa M laimennetaan ilman viirakaivoa suljetussa sekoitustila-vuudessa 13 niin kutsuttuna putkilaimennuksena. Sakea massa M, viiravesi F10 ja 30 pyörrepuhdistetun massan paluuvirtaus F7 johdetaan syöttöpumpun 12 imupuolella olevaan sekoitustilavuuteen 13 samansuuntaisina virtauksina siten, että sake- 5 111391 an massan tulovirtausta M ympäröi laimean massan paluuvirtaus F7 ja kaikkein uloimpana on viiravesivirtaus F10. Putkilaimennuksen käyttö vähentää entisestään lyhyessä kierrossa tarvittavaa säiliö-ja virtaustilavuutta.

5 Kuvioissa 2 ja 3 esitetyllä ratkaisulla voidaan varmistaa tasainen paine syöttö-pumpun 16 imupuolella ja täten parantaa järjestelmän stabiiliutta ja häiriöttömyyttä. Perälaatikon 20 painesäätöä voidaan samalla parantaa järj estämällä se-koituspumpulle 12 ja perälaatikon syöttöpumpulle 16 yhteinen kierroslukua ohjaava painesäätö eli myötäkytkentäsäätö. Siinä molempia prosessin osia ohjataan 10 samanaikaisesti ja samansuuntaisesti, jolloin pystytään entistä paremmin ennakoimaan muutostilanteita.

Keksinnön mukainen prosessijäijestely soveltuu erityisesti sellaisiin paperi- tai kartonkikoneisiin, joissa tarvitaan pyörrepuhdistusta, mutta korkean perälaatik-15 kosakeuden takia ei voida käyttää kaksoislaimennusta ja prosessiteknisten tai taloudellisten syiden takia ei haluta käyttää ilmanpoistoa massasta. Menetelmä soveltuu myös käytettäväksi monikerrosrainauksessa, jossa eri massakerroksiin tarkoitetut massasuspensiot käsitellään erikseen ennen monikerroksisen rainan muodostamista.

20

Keksinnön mukainen prosessijäijestely on huomattavasti yksinkertaisempi kuin tunnetut ratkaisut, koska siinä ei tarvita päälinjan ilmanpoistosäiliötä eikä massan kaksoislaimennusta, jotka aikaisemmin ovat olleet välttämättömiä tasaisen paineen varmistamiseksi perälaatikon syöttöpumpun imupuolelle.

25

Claims (6)

111391

1. Paperikoneen lyhyen kierron prosessijäijestely, joka käsittää laitteet (10-13) sakean massan laimentamiseksi, pyörrepuhdistuslaitteet (14) ja perälaatikon 5 syöttöpumpun (16) sekä näitä yhdistävän putkiston ja jossa pyörrepuhdisti- milta (14) on suora virtausyhteys putkilinjaa (30) myöten perälaatikon syöttö-pumpulle (16), jonka putkilinjan (30) kautta pyörrepuhdistettu massavirtaus (Fö) on johdettu suoraan perälaatikon syöttöpumpulle (16) ilman välissä olevia ilmanpoisto- tai laimennusvaiheita, tunnettu siitä, että mainittuun putkilin-10 jaan (30) on yhdistetty sivulinja (32), jonka kautta osa pyörrepuhdistetusta massavirtauksesta on johdettu paluuvirtauksena (F7) takaisin sakean massan laimennuslaitteisiin (10-13), jolla järjestelyllä varmistetaan paineen pysyminen olennaisesti vakiona syöttöpumpun (16) imupuolelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen prosessijäijestely, tunnettu siitä, että lait teet sakean massan laimentamiseksi käsittävät sekoituspumpun (12), jonka imupuolella olevaan sekoitustilaan (11,13) on johdettu sakean massan tulo-virtaus (M), viiravesivirtaus (F10) ja pyörrepuhdistetun massan paluuvirtaus (Fv). 20

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen prosessijäijestely, tunnettu siitä, että paluuvirtaus (F7) on johdettu keskeisesti ja viiravesivirtaukseen (F 10) nähden samansuuntaisesti sekoituspumpun (12) imupuolelle.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen prosessijäijestely, tunnettu siitä, että sekoituspumpulla (12) ja perälaatikon syöttöpumpulla (16) on yhteinen kierroslukua ohjaava painesäätö eli myötäkytkentäsäätö.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen prosessijäijestely, tunnettu 30 siitä, että sivulinjaan (32) on yhdistetty muita päälinjaa pienempiä prosessi- virtauksia. 111391

6. Menetelmä paperikoneen lyhyessä kierrossa paineen pitämiseksi vakiona pe-rälaatikon syöttöpumpun (16) imupuolella, jossa menetelmässä massa laimennetaan perälaatikkosakeuteen, puhdistetaan pyörrepuhdistimilla (14) ja pum-5 pataan perälaatikon (20) kautta paperikoneen viiraosalle ja jossa pyörrepuh- distimien (14) akseptipuolelta johdetaan massavirtaus (F6) suoraan perälaatikon syöttöpumpulle (16) ilman välissä olevia ilmanpoisto- tai laimennusvai-heita, tunnettu siitä, että paine pyörrepuhdistimilta (14) syöttöpumpulle (16) johtavassa putkilinjassa (30) pidetään olennaisesti vakiona johtamalla osa 10 pyörrepuhdistimilta (14) tulevasta massasta paluuvirtauksena (F7) takaisin sa kean massan laimennukseen. 111391