FI113630B - Jauhinelementtipari - Google Patents

Description

113630

Jauhinelementtipari - Malelementspar Tämä keksintö liittyy lignoselluloosa-aineksen, kuten mekaanisen massan (kuuma-hierteen TMP, kemikuumahierteen CTMP), poistemassan ja uusiomassan jne. levy-5 jauhimessa tapahtuvaan hajotukseen ja jauhamiseen. Tarkemmin sanoen keksintö koskee mainitun tyyppisessä jauhinelementtiparissa käytettäviksi tarkoitettuja jau-hinelementtejä. Jauhinelementit sijaitsevat suoraan toistensa edessä vastakkain olevien jauhinlevyjen päällä. Molemmilla jauhinlevyillä on sauvoista ja urista muodostuvia jauhinpintoja, jotka on järjestetty muutamaksi rajatuksi vyöhykkeeksi, jotka si-10 jaitsevat säteen suunnassa toisistaan ulospäin. Jokainen jauhinelementti käsittää vähintään kolme vyöhykettä.

Levyjauhin käsittää kaksi vastakkain sijaitsevaa jauhinlevyä, jotka kiertyvät toistensa suhteen, ja joista toinen tai kummatkin ovat pyöriviä. Jauhinlevyjen päälle sovitetaan suuri määrä jauhinelementtejä sauvoista ja niiden väliin jäävistä urista muodos-15 tuvaksi rakenteeksi. Jauhinkiekot sijoitetaan niin, että jauhinelementeistä muodostuu jauhinkita, jonka kautta kuituaines on tarkoitettu poistumaan sisäpuolelta, missä jauhinelementtien sauvat suorittavat hajottamisen. Näiden sauvojen muoto voi vaihdella niin, että sauvat voivat olla joko jatkuvia tai epäjatkuvia ja samanpainoisia tai eripainoisia. Joissain tapauksissa voidaan käyttää lovettuja sauvoja.

20 Kuituaines kuidutetaan ensiksi jauhinkidassa jauhinpintojen välissä; toisin sanoen : kuiduista poistetaan vesi, mikä tapahtuu jauhinkidan sisäosassa, missä jauhinpinto- ’;; ’ jen välinen etäisyys on suurin. Jauhinkita kapenee sen jälkeen ulospäin, jolloin ai- '. · ’ kaansaadaan halutunlainen kuituaineksen työstö. Tämä työstö vaatii suurta energia- : määrää. Ainespitoisuus voi olla 3-50 %, mikä merkitsee, että samalla tuotetaan suu- ν' : 25 ria höyrymääriä mukana seuraavan veden avulla.

; · Jauhinpinnat voidaan muodostaa eri tavoin halutun työstöasteen ja niin muodoin halutun massalaadun mukaan. Massan laatuun vaikuttavat myös muut tekijät, kuten esimerkiksi jauhinkidan koko, kuituaineksen nestepitoisuus, syöttö, lämpötila jne.

» • Jauhinpintojen ulkomuoto vaikuttaa suuresti erityisesti työstetyn aineksen kuitupi- 30 tuuteen. Kun jauhinpinnoilla olevat sauvat ovat olennaisesti säteen suuntaisia, saa-: daan huomattava osuus pitkiä ja hyvin fibrilloituneita kuituja. Tämä selittyy siitä, > että kuituaines suuntautuu jauhinkidassa niin, että kuidut ovat olennaisesti sauvojen reunojen suuntaisia. Kuidutus ja työstö tapahtuvat siten, että kuituaines itse asiassa pyörii vastakkaisten jauhinpintojen sauvojen välissä, jolloin kuiduista poistuu vesi ja 113630 2 ne fibrilloituvat täyteen pituuteensa. Tämäntyyppinen massa on hyvin lujaa ja siten erityisen sopivaa moniin tarkoituksiin, kuten esimerkiksi sanomalehtipaperiin. Tämäntyyppistä massaa valmistettaessa energiankulutus on verrattain suuri.

Kun sauvojen suunta säteeseen nähden on viisto, pitkien kuitujen osuus massasta 5 pienenee, koska tällöin sauvojen reunat toimivat kuituainesta leikkaavasti. Samalla kun leikkuuvaikutus lisääntyy, fibrilloituminen heikkenee. Tämäntyyppisen massan lujuusominaisuudet ovat ilman muuta heikommat, mutta massa on erityisen sopivaa hienopaperilaatujen valmistukseen, jolloin arvostetaan rainanmuodostusta, paino-kelpoisuutta ja opasiteettia.

10 Sauvakulmalla on merkitystä myös syötettäessä ainesta jauhinkidan läpi. Kun sauvat ovat viistossa kulmassa ulos ja taaksepäin rotaatiosuunnassa, aikaansaadaan ulospäin suuntautuva pumppausvaikutus, kun taas asettaminen vinottain vastakkaiseen suuntaan vaikuttaa jarruttavasti. Sauvojen kulma vaikuttaa niin muodoin aikaan, jonka aines viipyy jauhinkidassa.

15 Yleisesti tunnetut jauhinelementit muodostetaan niin, että massaan saadaan halutut ominaisuudet. Tämä edellyttää monesti kompromisseja jauhinpintojen rakenteen suhteen, jotta aikaansaataisiin sopiva tasapaino kuitujen fibrilloitumisen ja leikkaamisen välillä sekä vastaavasti syötön ja jarrutusvaikutuksen välillä.

#^ Esillä olevan keksinnön avulla jauhinelementit voidaan muodostaa niin, että saadaan 20 optimaalinen massa ja samanaikaisesti minimoidaan energiankulutus. Keksinnön ·’· : mukaan jauhinelementtien vastakkaisten sisävyöhykkeiden (A) sauvat ovat eri ’ suuntiin 10-30 asteen kulmassa jauhinelementtien säteeseen nähden niin, että ‘* vastakkaisten jauhinelementtien sauvat ovat keskenään ristikkäin, kummankin : · jauhinelementin välivyöhykkeellä (B) sijaitsevat sauvat muodostavat säteen suhteen *· 25 kulman, joka on pienempi kuin 15°, ja jauhinelementtien vastakkaisten uloimpien vyöhykkeiden (C) sauvat ovat samaan suuntaan 10-30 asteen kulmassa säteeseen '; nähden.

t

Sauvat voidaan jakaa useaan säteen suuntaiseen vyöhykkeeseen, joista kukin käsit-tää yhden tai useampia sauvaryhmiä, joiden kunkin sisällä sijaitsevat sauvat ovat • 30 olennaisesti keskenään samansuuntaisia. Vaihtoehtoisesti yhdellä vyöhykkeellä si jaitsevat sauvat voivat olla olennaisesti samassa kulmassa säteen suhteen. Sauvat voidaan sovittaa myös niin, että niiden kulma muuttuu jatkuvasti yli jauhinpinnan.

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin alla viittaamalla kuvioihin 1 ja 2, joissa esitetään kaaviomaisesti kummallakin keksinnön mukaisella yhteistoiminnallisella jauhinelementillä sijaitseva jauhinpinta.

3 113630

Esitettyjen yhteistoiminnallisten jauhinelementtien jauhinpinnat jaetaan kolmeen sä-5 teen suunnassa laajenevaan vyöhykkeeseen, nimittäin sisimpänä olevaan vyöhykkeeseen A, välivyöhykkeeseen B ja uloimpaan vyöhykkeeseen C. Kukin vyöhyke varustetaan sauvoin, jotka muodostavat kulman jauhinelementin säteen suhteen. Sauvat järjestetään niin, että niiden rakenne tiivistyy säteen suunnassa sisältä ulospäin vyöhykkeeltä toiselle edettäessä.

10 Sisimpänä olevalla vyöhykkeellä A kulman tulee olla 10-30° suhteessa säteeseen. Kun jauhinelementtejä käytetään jauhimessa, sauvat ovat kääntyneinä ulospäin suuntautuvaan syöttöön. Tällä vyöhykkeellä A syötön halutaan tapahtuvan samanaikaisesti aineksen ensimmäisen kuidutuksen kanssa. Jauhinelementit muotoillaan sellaisiksi, että vastakkaisten jauhinelementtien välinen etäisyys jauhimessa mainitulla 15 sisävyöhykkeellä A on sellainen, ettei leikkaamista eikä fibrilloitumista tapahdu merkittävässä määrin.

Välivyöhykkeessä B kulman tulee olla < 15°, edullisimmin < 10° suhteessa säteeseen. Sauvat ovat siten olennaisesti säteen suuntaisia. Vastakkaisten jauhinelementtien välinen etäisyys tällä vyöhykkeellä lyhyempi ja kuitujen työstöä tapahtuu jonkin : Y: 20 verran. Sauvakulma merkitsee tasapainoa syötön ja työstön välillä.

• > · : Uloimpana sijaitsevalla vyöhykkeellä C tapahtuu kuitujen lopputyöstö. Sauvakul- ‘ man vaihteluväli suhteessa säteeseen voi täällä olla 10-30° ja vastakkaisten jauhin- ' · · * elementtien sauvojen suunnan säteeseen nähden tulee olla sama. Sauvat voivat olla • täällä olennaisesti yhdensuuntaisia. Tästä johtuu, että fibrilloitumisvaikutus lisään- ' 25 tyy, leikkuuvaikutus vähenee ja samaan aikaan massan viipymisaika pitenee, koska yhdellä jauhinelementillä olevat sauvat neutraloivat syöttöä.

Näiden tekijäin ansiosta toteutetaan tehokas työstö, mikä merkitsee, että haluttuun massalaatuun päästään vähäisemmällä energianotolla. Täysimittaisilla koestuksilla : on esimerkiksi osoitettu, että moottorikuormitusta voidaan alentaa arvosta 10,5 MW

30 arvoon 9 MW massalaadun pysyessä samana.

: Kunkin vyöhykkeen A, B ja vastaavasti C sauvat voivat olla yhtenä tai useampana ,: ryhmänä, jolloin kuhunkin ryhmään kuuluvat sauvat ovat keskenään yhdensuuntai sia.

113630 4

Kolmeen säteen suuntaiseen vyöhykkeeseen jakamisen sijasta jauhinpintaan voidaan järjestää useampia vyöhykkeitä. Samoin on mahdollista muuttaa sauvakulmaa jatkuvasti pitkin jauhinpintaa. Tällöin sauvat voivat olla suoria tai kaarevia.

Keksintöä ei luonnollisestikaan rajata esitettyihin suoritusmuotoihin vaan sitä voi-5 daan muunnella keksinnön periaatteen suojapiirin sisällä.

* · • » · • ♦ • V · • ♦ • · > · • ♦ • ♦ * I · * « > » > I ·

Claims (4)

113630 5

1. Yhteistoiminnassa oleva jauhinelementtipari, joka on tarkoitettu levyjauhi-meen hajottamaan ja jauhamaan lignoselluloosa-ainesta jauhinkidassa kahden vastakkain olevan, toistensa suhteen pyörivän jauhinlevyn välissä, jossa jauhinelementit 5 on tarkoitettu sijoitettaviksi suoraan toistensa eteen vastakkaisille jauhinlevyille, jolloin molemmilla jauhinelementeillä on sauvoista ja urista muodostuvia jauhinpin-toja, jotka on järjestetty muutamaksi rajatuksi vyöhykkeeksi, jotka sijaitsevat säteen suunnassa toisistaan ulospäin, jolloin kukin jauhinelementti käsittää vähintään kolme vyöhykettä (A, B, C), tunnettu siitä, että jauhinelementtien vastakkaisten sisä-10 vyöhykkeiden (A) sauvat ovat eri suuntiin 10-30 asteen kulmassa jauhinelementtien säteeseen nähden niin, että vastakkaisten jauhinelementtien sauvat ovat keskenään ristikkäin, että kummankin jauhinelementin väli vyöhykkeellä (B) sijaitsevat sauvat muodostavat säteen suhteen kulman, joka on pienempi kuin 15°, ja että jauhinelementtien vastakkaisten uloimpien vyöhykkeiden (C) sauvat ovat samaan suuntaan 15 10-30 asteen kulmassa säteeseen nähden.

2. Ett par malelement enligt patentkrav 1, kännetecknat av att bommarna i motstäende yttre zon (C) är huvudsakligen parallella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jauhinelementtipari, tunnettu siitä, että vastakkain olevien uloimpien vyöhykkeiden (C) sauvat ovat olennaisesti samansuuntaisia.

3. Ett par malelement enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att malytan är indelad i ätminstone tre zoner (A, B, C) vardera med en eller flera grupper av 10 bommar där bommarna huvudsakligen är inbördes parallella i varje grupp.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen jauhinelementtipari, tunnettu siitä, että 20 jauhinpinta on jaettu vähintään kolmeen vyöhykkeeseen (A, B, C), joista kukin kä- • sittää yhden tai useampia sauvaryhmiä, joissa kunkin ryhmän sauvat ovat keskenään . ’. samansuuntaisia. • I ♦ ’ ·1 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen jauhinelementtipari, tunnettu siitä, että I 1· jauhinpinta on jaettu vähintään kolmeen säteen suuntaiseen vyöhykkeeseen (A, B, \ : 25 C), joissa yhden vyöhykkeen sauvat muodostavat olennaisesti saman kulman säteen suhteen. • : 1. Ett par samverkande malelement avsedda för en skivraffinör för finfördelning , j och raffinering av lignocellulosahaltigt material i en malspalt mellan tvä motstäende 30 relativt varandra roterande malskivor, där malelementen är avsedda att placeras rakt : fram för varandra pä motstäende malskivor, varvid bada malelementen är utformade ,,: med malytor med bommar och spär vilka är anordnade i ett antal begränsade zoner belägna radiellt utanför varandra, varvid vartdera malelementet innehäller ätminsto-ne tre zoner (A, B, C), kännetecknat av att bommama i motstäende inre zon (A) pä 113630 6 malelementen är vinklade 10-30° at olika hall i förhällande till malelementens radie sä att bommarna pä motstäende malelement korsar varandra, att bommarna i en mellanliggande zon (B) pä bäda malelementen bildar en vinkel mindre än 15° med radien och att bommarna i en motstäende yttre zon (C) pä malelementen bildar en 5 vinkel med radien i intervallet 10-30° at samma hall.

4. Ett par malelement enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att malytan är indelad i ätminstone tre zoner (A, B, C) där bommarna inom en zon bildar huvudsakligen samma vinkel med radien. 1 · t