FI113554B - Laite ja menetelmä massasuspension syöttämiseksi paperikoneen viiralle - Google Patents

Description

113554

Laite ja menetelmä massasuspension syöttämiseksi paperikoneen viiralle

Keksinnön kohteena on laite lohkoittain tapahtuvaan massasuspension syöttämiseen paperikoneen viiralle. Lisäksi keksintö kohdistuu vastaavaan massasuspension syöt-5 tömenetelmään.

Julkaisusta WO 88/01318 tunnetaan massasuspension viiralle syöttö jako-osasta tulevien lukuisten johtojen avulla, jossa yksittäiset tilavuus virrat säädetään säädettävien venttiilien avulla.

Edelleen tunnetaan patenttihakemuksesta DE 40 19 593 lohkottainen massan viiralle 10 syöttö, jossa massa syötetään viiralle sekoituslaitteistolla. Siinä esitetään sekoitus-laitteisto, jossa sekoitetaan useampia osatilavuusvirtoja siten, että syntyy vakio se-koitustilavuusvirta. Tätä varten osatilavuusvirtoja johdetaan sekoittimeen ja käyttämällä monimutkaista venttiiliohjausta niitä säädetään toisistaan riippuen.

Julkaisusta DE 42 11 291 tunnetaan edelleen paperikoneen massan viiralle syöttö- 15 kohta, jolle koneen leveyden yli jaettuna johdetaan joukko massansyöttöjohtoja.

Edelleen vaikutetaan massasuspension ominaisuuksiin yksittäisissä syöttöjohdoissa tahi kanaaleissa kulloinkin siten, että sekoitetaan kaksi eri ominaisuudet omaavaa massasuspensiovirtaa ja eri läpäisymäärinä, jolloin hyödynnetään kulmaa toisen sus- , · ·. pensiovirran syöttämiseksi ensimmäiseen suspensiovirtaan, ja jolloin ei synny mi- > » · 20 tään kummankin osavirran summavirran muutosta, ja riippumatta niiden määräsuh- • I * ! ! teestä. Edellytyksenä on tällöin se, että sekoituskohdan jälkeen tapahtuu suhteellisen / voimakas kuristus. Mikäli tämä kuristus toteutetaan muuttuvasti, niin tällöin on ole- : ·* massa summavirran tiheyden vaikuttamiseen myöskin sellainen mahdollisuus, että ;. i : vaikutetaan summavirtaan lohkottaisen läpäisymäärän suhteen.

I I I $ 25 Kaikkiin edellä mainittuihin malleihin kätkeytyy kuitenkin huomattavat likaantumis- ongelmat, koska lohkottaisen tilavuusvirran läpäisymäärien vaikuttamista varten, ' joka omaa suhteellisen korkean massakonsentraation, on käytettävä venttiiliä, joka venttiilirakenteensa johdosta johtaa sangen usein kuituhuiskujen muodostumiseen, : ja joka siten vaikuttaa haitallisesti valmistetun paperin laatuun.

» 30 Keksinnön tavoitteena on esittää laite ja menetelmä paperikoneen massan viiralle ;' syötön lohkottaisesta syöttämisestä massasuspensiolla, jotka avaavat mahdollisuu- ... * den vaikuttaa massasuspension jako-osan ja massan viiralle syöttökohdan välisen ti- lavuusvirtaan siten, että mitään kuituhuiskuja ei pääse esiintymään.

113554 z Tämä tavoite saavutetaan laitetta koskevan patenttivaatimuksen 1 ja menetelmää koskevan patenttivaatimuksen 7 tunnusmerkkien mukaan.

Sen mukaan suihkutetaan massasuspension syöttöjohtoon jako-osasta massan viiralle syöttökohtaan tai massan viiralle syöttökohdan lohkoihin nestettä, ensisijassa 5 massasuspensiota tai ohennusvettä siten, että päävirran ja sivuvirran välissä ilmenee impulssinvaihtoa, jolloin kokonaisvirtauksen summa sivuvirran läpäisymäärän lisääntyessä vähenee.

Keksintöä selitetään lähemmin piirustukseen viitaten, jossa kuvio 1 esittää tekniikan tasoa ilman sekoitinta; 10 kuvio 2 esittää tekniikan tasoa sekoittimella varustettuna; kuvio 3 esittää tekniikan tasoa, varustettuna sekoittimella, vakio kokonaistilavuus-virtaa varten; ja kuvio 4 esittää keksinnön mukaista lohkoittaista massansyöttöä, varustettuna edellä olevalla sekoittimella.

15 Kuvio 1 esittää kaavamaisesti julkaisusta WO 88/01318 tunnettua lohkottaista massansyöttöä (päältä nähtynä) massan viiralle syöttökohtaan, jossa koneen leveyden yli jaetuille massan viiralle syöttökohdan STA lohkoille Si - johon kuuluu etu-: V: tila VR, turbulenssia tuottava alue TB ja sen jälkeen oleva ulostulosuutin DS - syö- tetään massasuspensiota yhteisestä jako-osasta johtojen Li kautta. Johdoissa Li on : * · · 20 kuristusventtiilit DRi, jotka mahdollistavat lohkottaisten tilavuusvirtojen yksilöllisen : v. säädön, jotta saavutetaan esim. parannettu kuitujensuuntausprofiili.

-li Kuvio 2 esittää (sivulta nähtynä) julkaisusta DE 40 19 593 tunnettua lohkottaista v * massansyöttöä, jossa massasuspensio syötetään jako-osasta VT1 sekoitinjoukon Mi johtojen Lii kautta ja kuristinventtiilien DR2i kautta säädeltynä. Sekoittimeen Mi 25 johdetaan toisesta jako-osasta VT2 johtojen L2i kautta eri konsentraatiota oleva : massasuspensio, esim. ohennusvettä, kuristusventtiilien DR li avulla säädeltynä.

. Johtojen Lii ja L2i yksittäisten osatilavuusvirtojen syöttöä säädellään kuristusvent- * tiilien DR li ja DR2i avulla, jolloin sekä konsentraatio että myöskin kokonaistila- vuusvirran määrä ovat säädeltävissä, kuten ym. hakemuksessa selitetään.

:’t 30 Kuvio 3 esittää (sivulta nähtynä) julkaisusta DE 42 11 291 tunnettua lohkottaista massansyöttöä, jossa massasuspensio syötetään jako-osasta VT1 sekoitinjoukon Mi johtojen Lii kautta. Sekoittimeen Mi syötetään toisesta jako-osasta VT2 johtojen L2i 3 113554 kautta eri konsentraatiota olevaa massasuspensiota, esim. ohennusvettä, kuristus-venttiilien DR li avulla säädeltynä. Syöttö johtojen L2i kautta tapahtuu, kuten ym. hakemuksessa selitetään, kulmassa βο, jossa kokonaistilavuusvirrassa ei tapahdu mitään muutosta sekoitinten jälkeen, kun johdon L2i kautta syötettävää virtaa muute-5 taan. Mutta mikäli kokonaistilavuus virtoja olisi kuitenkin säädeltävä, niin tällöin on perässä oleva, tässä tarpeellinen kuristin DR2i oltava rakennettu säädeltäväksi.

Kaikissa kuvioiden 1-3 mukaisissa suoritusmuotovaihtoehdoissa syntyy sellainen ongelma, että kokonaistilavuusvirran tavoiteltu muutos on saavutettavissa vain silloin, kun kokonaistilavuusvirrassa tai kummassakin osatilavuusvirrassa olevat ku-10 ristimet ovat rakennetut muuttuviksi, jolloin aina on olemassa kasvanut likaantumis-vaara, joka johtaa kuituhuiskujen aiheuttamaan paperilaadun heikkenemiseen.

Kuvio 4 esittää keksinnön tavoitteen patenttivaatimuksen 1 mukaista ratkaisua. Siinä esitetään lohkottaista massasuspensiosyöttöä massansyöttökohtaan, jossa massan-syöttökohdan STA lohkoja syötetään olennaisesti johtojen Lii avulla, jolloin näissä 15 johdoissa on keksinnön mukaisesti kiinteät, ei-säädettävät kuristimet DR3i, jotka voidaan muotoilla siten, että ne eivät ole alttiina millekään erityiselle likaantumiselle, ja että näiden kuristinten virran menosuunnan puolella on nesteensyötöt (sivuvir-rat), jotka johdetaan päävirtaan siten, että sivuvirran pienet muutokset aiheuttavat syötön jälkeen suuret muutokset kokonaislohkovirrassa.

20 Kuvion 4 mukaan kuristinten eteen on kytketty sekoittimet Mi, jotka sijaitsevat loh-·*·’ koittaisissa syöttöjohdoissa. Tässä on kuvioita 2 ja 3 vastaten kaksi jako-osaa VT1 :.*'i ja VT2, jolloin jako-osa VT1 sisältää normaalikonsentraatioista massasuspensiota, kun taas jako-osan VT2 kautta syötetään ohennusnestettä, jolla on vain vähäinen | konsentraatio, tai jossa ei ole kuituosia ollenkaan. Tässä esitetyssä mallissa johde- • 25 taan suuremman konsentraation omaavaa massasuspensiota jako-osasta VT1 johto- ;‘; jen Lii kautta sekoittimeen Mi. Sekoittimessa Mi säädellään massasuspensiota halu tulla tavalla syöttämällä ohennusnestettä (esim. viiravettä) jako-osasta VT2 johtojen ; . L2i kautta - säädeltynä säädettävien kuristusventtiilien DR li avulla - sekoittimeen ‘ kulmassa βο, jolloin ei synny mitään kokonaisvirtaustilavuuden muutoksia, jotka 30 riippuvat syötetyn ohennusnesteen määrästä. Sekoittimen Mi perään on asennettu : kiinteä kuristin DR3i, joka huolehtii riittävästä paineenalenemisesta. Johtojen L3i : kautta suihkutetaan nyt myöskin ohennusnestettä jako-osasta VT2 - aseteltavien ' : kuristusventtiilien DR2i säätelemänä - sekoittimesta lähteviin päävirtoihin Hi kul- . massa a. Kulma a valitaan tällöin siten, että sivuvirran Ni pieni tilavuusvirran muu- 35 tos aikaansaa kokonaisvirtaan Gi suuren tilavuusvirran muutoksen, joka johtaa kulloiseenkin massan viiralle syöttölohkoon.

, 113554 4

Valitusta kulmasta a riippuen ovat seuraavat ryhmittelyt mahdollisia: a) 180° > α » β0, ensisijassa a = 180°, ja jolloin sivuvirralla on suuri nopeus si-vuvirran tilavuuden ollessa pieni: Tällöin saavutetaan, kohottamalla sivuvirtaa impulssinvaihdon avulla, koko-5 nais virran yli verrannollinen aleneminen. Vastakkaissuuntainen virtaus.

b) β0 » a > 0°, ensisijassa a = 0°, ja jolloin sivuvirralla on suuri nopeus sivuvir-ran tilavuuden ollessa pieni: Tällöin saavutetaan, kohottamalla sivuvirtaa impulssinvaihdon avulla, myöskin kokonaisvirran yliverrannollinen kasvu. Samansuuntainen virtaus.

10 c) a = 90°, sivuvirran nopeus on hyvin suuri verrattuna päävirran vastaavaan: Tällöin alennetaan kokonaisvirtaa yliverrannollisesti sivuvirtaa kohottamalla. Pistevirta sulkuvaikutuksella, voimakkaasti turbulenssisen virtauksen aikaansaanti.

Tässä esitetyn mallin erityinen etu on siinä, että kaikissa suoritusmuodoissa ei sää-15 deltävän tai säädeltävien ja likaantumiseen taipuvien kuristus venttiilien tarvitse olla suuren konsentraation omaavassa suspensiovirtauksessa, vaan ne ovat ohennusnes-teen linjassa. Erityisesti ratkaisun liittyessä lohkovirtojen konsentraation säätelyyn :. .1 on myöskin vastaavan osan massakonsentraation vähäinenkin muutos ongelmatonta, koska tämä voidaan jälleen kompensoida säätelemällä päävirran massasuspension : ’ ·, 1 20 konsentraatiota sen edessä olevalla sekoittimella.

• · • « • « • 1 » I I » • · ·

• ft I

• 1 t • I »

• I

• · • 1 * I 1 1 · 1 * · • · iti» • ·

Claims (7)

1. 5 113554
2. 1. Laite massasuspension syöttämiseksi paperikoneen viiralle, jossa laitteessa on joukko pääjohtoja (Li, Lii) jaettuina koneen leveydelle suspension johtamiseksi suspension jakolaitteesta lohkoittain koneen viiralle syöttökohtaan (STA), ainakin 5 yhden pääjohdon (Lii) ollessa varustettu sekoitusyksiköllä (Mi), johon on liitetty ainakin yksi lisäsyöttöjohto (L2i) massasuspension tai ohennusveden, jolla on erilainen koostumus kuin pääjohdossa kulkevalla virtauksella, syöttämiseksi pääjohdon virtaukseen, mainitun sekoitusyksikköön (Mi) johtavan lisäsyöttöjohdon (L2i) ollessa varustettu kulloisenkin läpivirtausmäärän säätöelimellä (DRli) ja mainitun aina-10 kin yhden pääjohdon (Lii) ollessa varustettu sekoitusyksikköön (Mi) nähden myötävirtaan sijaitsevalla ei-säädettävällä kuristimella (DR3i), tunnettu siitä, että pääjohtoon (Lii) yhtyy kuristimeen (DR3i) nähden myötävirtaan sijaitsevassa kohdassa kulmassa (a) ainakin yksi nestettä syöttävä sivujohto (L3i) ja että pääjohdon (Lii) ja sivujohdon (L3i) välinen kulma (a) on valittu siten, että sivujohdon (L3i) läpivir-15 tausmäärän pieni muutos aikaansaa suuren samansuuntaisen tai vastakkaissuuntaisen muutoksen pää-ja sivujohdon (Lii, L3i) yhteenlaskettuun virtausmäärään.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitussa ainakin yhdessä sivujohdossa (L3i) on elin (DR2i) kulloisenkin läpivirtausmäärän säätämiseksi.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että sivujohdon '' (L3i) syöttämä virta on suunnattu pääjohdossa (Lii) kulkevan virran suuntaisesti tai :.‘ i sitä vastaan. * * *
5. 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että syöt- • · ! ! tövirran virtausnopeus sivujohdossa (L3i) on oleellisesti suurempi kuin virtaus- t < » 25 nopeus pääjohdossa (Lii) ja että tilavuusvirtaus sivujohdossa (L3i) on oleellisesti *· ’ ’ pienempi kuin tilavuusvirtaus pääjohdossa (Lii). , : 5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että pääjohto (Lii) ja sivujohto (L3i) muodostavat suoran kulman, että pääjohdon (Lii) ja sivujohdon (L3i) poikkileikkauksien suhde H/N > 10 ja että virtausnopeus sivujohdossa (L3i) 30 on suurempi kuin pääjohdossa (Lii). ' ; 6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että sekoitusyksikön . (Mi) jälkeinen kuristus on suuri ja että virtausnopeus sivujohdossa (L3i) on pieni pääjohdon (Lii) virtausnopeuteen verrattuna. 6 113554
6. 7. Menetelmä massasuspension syöttämiseksi paperikoneen viiralle, jossa menetelmässä joukko koneen leveydelle jaettuja pääjohtoja (Li, Lii) johtaa suspensiota suspension jakolaitteesta lohkoittain koneen viiralle syöttökohtaan (STA) ja ainakin yhdessä pääjohdossa (Lii) kulkevaan virtaukseen lisätään sekoitusyksikössä (Mi) 5 ainakin yhdestä lisäsyöttöjohdosta (L2i) johdettua massasuspensiota tai laimennus-vettä, jolla on erilainen koostumus kuin pääjohdon virtauksella, mainitun sekoitus-yksikköön (Mi) liittyvän lisäsyöttöjohdon (L2i) ollessa varustettu kulloisenkin läpi-virtausmäärän säätöelimellä (DRli) ja mainitun ainakin yhden pääjohdon (Lii) ollessa varustettu sekoitusyksikköön (Mi) nähden myötävirtaan sijaitsevalla ei-sää-10 dettävällä kuristimella (DR3i), tunnettu siitä, että pääjohdossa (Lii) kulkevaan virtaukseen syötetään kuristimeen (DR3i) nähden myötävirtaan sijaitsevassa kohdassa nestettä ainakin yhdestä pääjohtoon nähden kulmassa (a) olevasta sivujohdosta (L3i), tämän pääjohdon (Lii) ja sivujohdon (L3i) välisen kulman (a) ollessa valittu siten, että sivujohdon (L3i) läpivirtausmäärän pienellä muutoksella aikaansaadaan 15 suuri samansuuntainen tai vastakkaissuuntainen muutos pää- ja sivujohdon (Lii, L3i) yhteenlaskettuun virtausmäärään.