FI117292B - Paperikoneen tai vastaavan perälaatikko - Google Patents

Description

117292

Paperikoneen tai vastaavan perälaatikko Utloppsläda för en pappersmaskin eller motsvarande 5

Keksinnön kohteena on paperikoneen tai vastaavan perälaatikko.

Hyvänlaatuisen paperin valmistaminen ja stabiili tuotantoprosessi asettaa korkeat vaatimukset paperikoneen perälaatikoille. Laadulliset ja tuotannolliset vaatimukset 10 täyttävältä perälaatikolta edellytetään erityisesti kykyä tuottaa homogeeninen ja häiriötön huulisuihku.

Erilaiset käyttösovellukset ja jatkojalostusprosessit asettavat paperi- ja kartonkituotteille korkeat laatuvaatimukset. Käytännössä nämä vaatimukset tarkoittavat tuottei-15 den rakenteellisia, fysikaalisia ja visuaalisia ominaisuuksia. Kuhunkin tarkoitukseen sopivien ominaisuuksien aikaansaamiseksi on tuotantoprosessit kulloinkin optimoitu tietylle toiminta-alueelle, jonka asettamat rajat yleensä rajoittavat myös tuotannon määrää. Halutunlaatuista tuotetta saadaan siis tehtyä vain kapealla tuotantoprosessin ...Γ toiminta-alueella.

·#· 20 999

Toiminta-alueen asettamien rajoituksien vuoksi tuotannon lisäämiseen ja tuotteen laadun parantamiseen tähtäävät prosessimuutokset ovat erittäin vaikeita toteuttaa.

• * *;;; Merkittävät muutokset edellyttävät yleensä pitkäjänteistä tutkimusta ja teknolo- * * giakehitystä. Valmistusprosessin tuottavuuden lisäämisen kannalta tavoiteltavia pro- ^ 25 sessimuutoksia ovat mm. konenopeuden nostoon ja veden käytön minimointiin (rai- * \ !I1 naussakeuden nosto) liittyvät uudet tekniikat • · ··· • ♦ * * ·

Hyvänlaatuisen paperin valmistamiseksi paperikoneen perälaatikossa pyritään vält- * * 7 tämään erilaisien häiriöiden, kuten pyörteiden ja sakeusvanojen pääsy ulos perälaati- 9 30 kosta. Tällaisia häiriöitä voi muodostua esimerkiksi fluidisoinnin yhteydessä (voi- 999 9 9 *···* makas geometrinen muutos) ja turbulenssigeneraattorin putkien jättöpäissä (putkien 2 117292 seinämistä jäävät häiriöt, kuten pyörteet sekä sakeus- ja nopeusprofiilit). Tämän vuoksi perälaatikossa on tyypillisesti käytetty 1) fluidisointia pienin geometrisin portain ja 5 2) alhaista putkikohtaista virtaamaa.

Alhaisesta virtaamasta seuraa, että kuitumassan keskimääräinen viipymäaika perä-laatikossa fluidisoinnin jälkeen on uudelleenflokkautumisen välttämisen kannalta liian pitkä. Kuitumassa ei siten purkaudu perälaatikosta hyvän formaation edellyttä-10 mässä fluidisoituneessa tilassa. Fluidisoinnin parantamiseksi onkin perälaatikoissa alettu käyttää huulikanavaan asennettavia lamelleja, jotka tuovat kanavaan lisää kit-kapintaa. Merkittävin fluidisaatiota edistävä lamellien vaikutus liittyy kuitenkin niiden kärkipyörteisiin. Vaikka nämä pyörteet ovat fluidisaation kannalta edullisia, aiheutuu niistä virtaukseen koherentteja virtausrakenteita, jotka vaimenevat hitaasti 15 näkyen aina valmiissa paperissa asti. Lamellien tuoma kitkapintalisäys ja siten lisääntynyt rajakerrosturbulenssin tuotto ei käytännössä riitä fluidisoimaan virtausta. Virtauskanavien kitkapintojen ja rajakerrosturbulenssin avulla voidaan kuitenkin ylläpitää tuibulenssigeneraattorissa aikaansaatua voimakkaasti fluidisoitunutta tilaa.

*

Monessa vaiheessa suoritettu epätäydellinen (varovainen) fluidisointi johtaa epäedul- ·· 20 lisimpaan flokkirakenteeseen kuin kertaalleen hyvin suoritettu hallittuun viipymäai- ··· • · ·! kaan perustuva fluidisointi.

• · ··· • «

Keksinnön mukainen periiaatikko poikkeaa tekniikan tason ratkaisuista siinä, että • * ·' keksinnön mukaisessa perälaatikossa suoritetaan fluidisointi ainoastaan kerran yh- . 25 dessä vaiheessa kussakin putkilinjassa. Näin ollen kukin putkilinja käsittää ainoas- taan yhden fluidisointielementin. Kun fluidisointi on tehokkaasti suoritettu, kiihdyte- • * ’·* tään virtausta ja ylläpidetään fluidisointitaso käyttämällä lamellej aja sopivia virtaus- • · · *·)** pintoja. Virtausta kiihdyttämällä pidetään massan viipymäaika fluidisointipisteen • * T jälkeen perälaatikossa mahdollisimman pienenä, jotta fluidisointitaso pysyy hyvänä *. ί. * 30 myös massan tullessa muodostusviiralle, esimerkiksi kitaformerin muodostusviirojen ***** ***** väliseen kitaan. Keksinnön mukainen perälaatikko käsittää siten turbulenssigeneraat- 3 117292 torissaan 12 kussakin putkirivissä ainoastaan yhden fluidisaattorin eli fluidisoin-tielementin, jolla massa fluidisoidaan. Tämän jälkeen virtaussuunnassa massa johdetaan sellaisia virtausteitä pitkin, jotka eivät käsitä portaita tai muita virtaukselle häiriötä aiheuttavia kohtia.

5

Keksinnön mukaiselle perälaatikkorakenteelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisessa perälaatikkorakenteessa perälaatikon turbulenssigeneraattorin 10 putkikohtaisien virtaamien lisäämisen on todettu parantavan paperin laatua ja mahdollistavan rainaussakeuden korottamisen. Tämä on mahdollista tuottamalla fluidi-saattorissa enemmän turbulenssia ja siten täydellisemmän fluidisaation kuin perinteisillä perälaatikkoratkaisuilla. Korotetun tuibulenssitason haittavaikutukset eliminoidaan rajoittamalla tuotetun turbulenssin pyörrekoon mittakaavaa.

15

Fluidisoinnilla tarkoitetaan sitä, että kuitususpension virtausominaisuudet muodostetaan veden virtausominaisuuksien kaltaisiksi. Eli monifaasivirtaus käyttäytyy yksi-faasivirtauksen tavoin. Tällöin kuitususpensiovirtauksessa puukuidut, täyteaineet ja * · * • **i hienoaineet käyttäytyvät kuten vesi. Fluidisoinnissa kuitukasaantumat eli kuituflokit M» i * ***** 20 hajotetaan, 4 · « 4 ····

Fluidisointi suoritetaan siten keksinnön mukaisessa perälaatikossa vain kerran ja sen • * **; taso on tällöin tavanomaista perälaatikkoa korkeampi. Fluidisointi toteutetaan pyö- • i • · rähdyssymmetrisessä putki laajentumassa. Käytetty kokonaispaine-energia ei kuiten-25 kaan välttämättä ole aiempaa korkeampi, koska muut fluidisointielementit, kuten * * * portaat turboputkien päättyessä ja lamellien käsissä, minimoidaan. Fluidisointitasoa * * ja siten minimiflokkikokoa hallitaan valitsemalla fluidisaattorin primääriputkien, * « * porraslaajentuman ja pyörrekammion muodostama kokonaisuus tuottamaan halutun * * häviöenergian. Suuremmalla energiansyötöllä saavutetaan korkeampi fluidisaatiota-*.· * 30 so.

4 4 4 • 4 * 4 • « 4 4 1? 7292

Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisien piirustuksien ja graafisten esitysten kuvioihin. Graafisten esitysten pohjalta pyritään selostamaan keksinnön teoriaa ja keksinnön perälaatikkosuoritusmuotokuvat esittävät eräitä edullisia keksinnön suoritusmuotoja, joihin keksintöä ei ole tarkoitus kuitenkaan yksinomaan 5 rajoittaa.

Kuviossa 1 on graafinen esitys, jossa on esitetty tekniikan tason toiminta-alue (soikio) ja keksinnön mukainen toiminta-alue (suorakaide) ja esityksessä on kuvattu keksinnön mukaisen perälaatikon fluidisointitehoa fluidisaattorin häviöenergian 10 funktiona, Pystykoordinaatisto esittää flokkikokoa ja vaakakoordinaatisto paine- häiviötä. Eri merkein esitetyt kuvaajat esittävät eri konstruktioita.

Kuviossa 2 on esitetty uudelleenflokkautumisprosessi fluidisaattorin jälkeen ja siihen liittyvä kuituliikkuvuuden lasku. Tällöin esitystä luetaan siten, että vasemmalta pys-15 tyakselilta on luettavissa kuhunkin yhtenäisellä viivalla esitettyyn kuvaajaan liittyvä flokkikoko ja vaakakoordinaatilta luetaan viipymäaika. Oikeassa pystyakselissa on esitetty kuituliikkuvuus viipymäajan suhteen. Tällöin luetaan katkoviivoilla esitettyjä kuvaajia. Kuvaajat esittävät eri konstruktioita ja siten eri painehäviöitä. Samat merkit ..ΙΓ liittyvät samaan perälaatikkokonstruktioon ja siten samaan painehäiviöön.

O 20

Kuviossa 3Λ on esitetty keksinnön mukainen perälaatikko sivuttaispoikkileikkaus- * ' kuvantona.

* · • · * • 9« • * *···’ Kuviossa 3B on esitetty keksinnön mukainen perälaatikko otettuna leikkauslinjaa , 25 I -1 pitkin.

«•9« • · m • · ’V Kuviossa 3C on esitetty suurennetussa mittakaavassa keksinnön mukaiseen perälaa- 9 9 * • · · *·]·* rikkoon liittyvä tuibulenssigeneraattori, joka käsittää keksinnön mukaisen fluidisoin- *···* rielementin.

5.:!8 30 Φ »»

Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukainen perälaatikko kitaformerin yhteydessä.

5 117292

Kuviossa 5 on esitetty keksinnön mukaisen fluidisointielementin jälkeinen putki 15, joka käsittää ympyräpoikkileikkauksen omaavan putkiosuuden 15a ja sen jälkeisen suorakaidepoikkileikkaukseksi muuttuvan putkiosuuden 15b.

5

Kuviossa 6 on esitetty keksinnön mukainen fluidisaattori eli fluidisointielementti aksonometrisesti.

Kuviossa 7 on esitetty lamellin liittyminen tuibulenssigeneraattoriin.

10

Kuviossa 8 on esitetty keksinnön mukaisen perälaatikon suoritusmuoto, jossa massa jakotukista johdetaan suoraan keksinnön mukaiseen turbulenssigeneraattoriin.

Kuvassa 1 on esitetty tavanomainen perinteisen perälaatikon fluidisaattorin aikaan-15 saama fluidisaatiotaso (soikio) ja keksinnön mukaisen perälaatikon toiminta-alue (suorakaide). Keksinnön mukaisen perälaatikon fluidisointielementti, esimerkiksi putkirakenteisessa turbulenssigeneraattorissa, mitoitetaan siten, että sen toiminta-alueen alaraja vastaa suunnilleen painehäviö-minimiflokkikoon käyrän optimia 9 (kulmakerroin = -1).

f*t \..5 20 9 99 9 ·**! Koska minimiflokkikoko pienenee logaritmisesti häviötehon (virtaaman) kasvaessa, ] * saavutetaan yllä mainittua optimia vastaavaa mitoituspistettä suuremmilla virtaamilla 9 lähes sama fluidisaatiotaso. Tällöin kuitenkin suuremman virtaaman vuoksi päädy- * 9 *·** tään aiempaa pienempään viipymäaikaan ja siten parempaan fluidisaatiotasoon perä- . 25 laatikon ulosvirtauksessa. Virtaama-alueen maksimi muodostuu turboputkien ja la- 9 * mellien jättämien häiriöiden vaimenemiseen tarvittavasta ajasta huulikanavassa.

9 * *·] Keksinnön mukaisessa perälaatikossa tämä virtaama-alueen maksimi on perinteistä 9 9 9 perälaatikkoa huomattavasti korkeampi, koska fluidisoinnin yhteydessä luodaan * 9 korkea turbulenssitaso, jota ylläpidetään korkean virtaaman ja alhaisen kanavakoon 9 \:.5 30 avulla.

999 « 9 9 9 9 9 9 6 117 2-92

Tehokkaan fluidisaattorin vuoksi keksinnön mukaisessa perälaatikossa saavutetaan voimakas turbulenssi. Fluidisaattorina käytetään porrasta, jonka mitta on keskimääräistä kuidunpituutta suurempi. Tällä saavutetaan flokkien rikkomisen kannalta riittävä pyörrekoko ja tehokas energian syöttö. Fluidisaattorin jälkeen turbulenssi alkaa 5 nopeasti vaimentua. Vaikka flokkien rikkomiseen tarvitaankin kuidun keskipituutta suurempia pyörteitä, aiheuttavat ne fluidisoinnin jälkeen nopean uudelleenflokkau-tumisen.

Kuviossa 2 on esitetty uudelleenflokkautumispnosessi fluidisaattorin jälkeen ja siihen 10 liittyvä kuituliikkuvuuden lasku. Tällöin esitystä luetaan siten, että vasemmalta pystyakselilta on luettavissa kuhunkin yhtenäisellä viivalla esitettyyn kuvaajaan liittyvä flokkikoko ja vaakakoordinaatilta luetaan viipymäaika. Oikeassa pystyakselissa on esitetty kuituliikkuvuus viipymäajan suhteen. Tällöin esitystä luetaan siten, että oikeasta pystykoordinaatista luetaan kuituliikkuvuus ja vaakakoordinaatista luetaan 15 viipymäaika. Tällöin luetaan katkoviivoilla esitettyjä kuvaajia. Eri merkeillä esitetyt kuvaajat esittävät eri konstruktioita ja siten eri painehäviöitä. Samat merkit liittyvät samaan perälaatikkokonstruktioon ja siten samaan painehäiviöön. Kuituliikkuvuuden maksimi on havaittavissa sillä kohdalla, missä flokkikoko on kullakin rakenteella *·«Γ minimissään.

***** 20

Keksinnön mukaisessa perälaatikossa kuituliikkuvuus eli fluidisaatiotaso ylläpide-tään hyödyntäen seuraavia menettelyjä: « · • i Ml • •t • « • * * a) viipymäaikaa lyhennetään korkealla putkikohtaisella virtaamalla, . 25 b) viipymäaikaa lyhennetään kiihdyttämällä virtausta, \lll' c) turbulenssin mittakaavaa lasketaan pienentämällä kanavan poikkileikkausta, d) viipymäaikaa lyhennetään minimoiraalla matka fluidisointielementistä viiralle.

• « # i · « • » ·»· • » V Kiilamaisten lamellien 16ai, 16a2 avulla jatketaan virtauksen kiihdyttämistä ja siten •*:*s 30 viipymäaika fluidisointiautomaatin jälkeen perälaatikossa lyhenee ja kanavan poik- • * *···* kimitän pienentämistä (mittakaavan hallinta) perälaatikon huulikanavaosassa. Sa- 7 117292 maila saadaan optimoitua seinämäpinnan osuus huulikanavassa. Seinämäkitkan avulla saadaan aikaan turbulenssia, jonka avulla voidaan hidastaa tai jopa pysäyttää fluidisaattorissa aikaansaadun korkean turbulenssitason vaimeneminen. Aikaansaatu turbulenssi tapahtuu lisäksi lamellein jaetussa huulikanavassa halutun suuruisessa 5 pienessä mittakaavassa.

Keksinnön mukaisessa perälaatikossa näitä häiriölähteitä hallitaan korkean turbulenssitason eli kuituliikkuvuuden avulla, seuraavia periaatteita noudattaen: 10 a) Mittakaavan hallinta pienen kanavakoon avulla pienentää suurimpien häiriöra-kenteiden kokoaja niiden voimakkuutta.

b) Fluidisaattorissa luotu korkea turbulenssitaso purkaa omaa mittakaavaansa pienemmät koherentit rakenteet (esim. jättöreunojen rakenteet) tehokkaasti stokastiseksi turbulenssiksi. Turbulenssin liiallinen vaimeneminen hallitaan pienellä vii- 15 pymäajalla, suurella virtaamalla ja rajakerrosturbulenssin tuotolla käyttämällä lamelleja ja huulikanavan virtauspintoja turbulenssin tuottamisessa.

c) Korkea turbulenssitaso tasoittaa nopeasti turboputkien tai lainehien päättyessä seinämistä jäävät sakeusvanat.

·:· d) Korkea Reynoldsin luku eli suuri putki virtaama ja virtauksen kiihdytys pitävät f": 20 rajakerrokset ohuina ja stabiileina.

e) Fluidisointi suoritetaan vain kerran tehokkaasti ja kyseinen fluidisoitu tila ylläpi- *:**: detään edellä mainituin keinoin. Tällöin vältytään kohdan c) aiheuttamilta häi- *,,.· riöiltä.

*** f) Virtausta kiihdytetään koko fluidisaattorin jälkeisessä osassa käyttämällä pak- 25 suudeltaan ohenevia kartiokkaita lamelleja.

«! · ··.: g) Jättöreunojen koherenttien rakenteiden amplitudi pidetään alhaisena ja taajuus ***** ***** korkeana käyttämällä ohuita ja teräviä lamellien kärkiä.

• ♦ • * · • · * • » ·»* ·,„· Kuviossa 3A on esitetty keksinnön mukainen paperikoneen tai kartonkikoneen tai : ;*; 30 vastaavan perälaatikko 10 sivuttaispoikkileikkauskuvantona. Kuviossa 3A esitetysti s”[s johdetaan massa Mi jakotukista Ji pillistön 11 putkien llau, llau lla2.i, 8 117292 llaZ2 ·· kautta välikammioon E ja edelleen turbulenssigeneraattodin 12. Turbulens-sigeneraattorista 12 johdetaan massavirtaus huulikartioon K ja edelleen muodostus-viirojen Hi ja H2 väliin formeriin, edullisesti kitaformeiiin 20.

5 Kuviossa 3B on esitetty kuvion 3A mukainen perälaatikko 10 pitkin leikkauslinjaa I -1 kuviosta 3A. Kuviossa 3B esitetysti kapeneva jakotukki Ji johtaa massavirtauk-sen Li pillistön 11 putkirivien putkiin llau, Hau ·; 1 la2.i, lla2.2...; Ila3.i, 11^3.2· · · ja edelleen pillistön 11 putkista välikammioon E ja edelleen turbulenssi-generaattoriin 12 ja lamellien 16ai, 16a2 ohi huulikartioon K ja edelleen muodostus-10 viiralle Hi, edullisesti kitaformerin 20 muodostusviirojen Hi ja H2 väliin, kuten on esitetty kuviossa 4.

Kuviossa 3C on esitetty suurennetussa mittakaavassa turbulenssigeneraattori 12 ja sen jälkeiset rakenteet perälaatikossa kuviosta 3A. Kuviossa 3C esitetysti muodostuu 15 turbulenssigeneraattorin 12 kunkin putkirivin putki 12au, 12ai.2 ... 12a2.i, 12a2.2...

seuraavasti. Virtaussuunnassa kapenevaan välikammioon E avautuu kuristusputki 13, jonka pituus on vähintään 150 mm ja jonka halkaisija (Φ2) on alueella 10 - 20 mm. Välikammio E voi olla myös virtauspoikkipinta-alaltaan vakio virtaussuunnassa *·'.φ L]. Virtaussuunnassa putken 14 jälkeen on fluidisaattori 14, joka muodostuu ympy- *·*·* ,·. 20 räpoikkileikkausporrasrakenteesta, joka on tarkemmin esitetty kuviossa 6. Portaan *··· korkeus hi putken 13 keskiakselilta X luettuna on alueella 1-12 mm. Porras hi on * * .···. ainakin keskimääräisen kuitupituuden koikuinen edullisesti sen yläpuolella alueella ··· .···. 1 - 12 mm. Korkeus hi on määritelty keskilinjalta Xi putken 15a sisäpinnalle, hi on • a · edullisesti laajennuksen eli portaan säde esitetyissä suoritusmuodoissa. Fluidisaatto-··· 25 rin eli fluidisointielementin 14 jälkeen on turbulenssigeneraattorin putki 15, joka

Ml» käsittää pyörähdyssymmetrisen sekoitusputkiosuuden 15a, jonka pituus on vähintään . V. 50 mm ja tämän jälkeen massavirtauksen kiihdytykseen käytetyn kiihdytys- ja muo- • · ····. donmuutososan 15b, jonka pituus on korkeintaan 200 mm, jotta turbulenssin intensi- * * \ teetti riittävän korkea sallimaan putken 15b ulostuloaukossa olevat portaat. Huuli- * * · IV,' 30 kanavan K pituus on valittu siten, että siinä ehtivät sekoittua putkista 15 tulevat vir- • 9 • 99 9 117292 taukset, mutta kuitenkin estetään uudelleenflokkaantuminen. Huulikanavan K pituus on valittu alueelta 100 - 800 mm. Putken 15a poikkileikkaus muuttuu pyöreästä neli-kulmioksi putkessa 15b. Putkiosuuden 15a sisähalkaisija φι on alueella 20 - 40 mm. Putkien 15a ja 13 halkaisijoiden suhde φ3/φ2 on alueella 1,1 - 4,0. Tämän jälkeen 5 virtaus tulee turbulenssigeneraattorin putkesta 15b lainehien 16ai, 16a2 yhteyteen siten, että putken 12au, 12a2.i· . ja lamellin 16ai, 16a2 välillä ei ole parasta tai se on enimmillään 2 mm eli turbulenssigeneraattorin putken seinämän vahvuinen. Keksinnön mukaisesti käytetään lamelleja 16a(, 16a2, jotka kapenevat virtaussuunnassa kiilamaisesti ja päätyvät terävään kärkeen, jonka käijen korkeus h2 on alueella 0 - 2 10 mm, edullisimmin alle 1 mm. Näin ollen keksinnön mukainen perälaatikko käsittää turbulenssigeneraattorissa ainoastaan yhden fluidisointikohdan ja tämän jälkeen kiihdytysjäijestelyt ja lamellijäijestelyt fluidisointipisteen jälkeisen virtauksen flui-disointitason ylläpitämiseksi ja viipymäajan minimoimiseksi perälaatikossa ennen muodostusviiraa Hi, H2.

15

Fluidisointielementin 14 jälkeen massan virtausnopeutta kiihdytetään oleellisesti koko ajan aina huuliaukolle asti. Fluidisointielementin 14 jälkeen virtauskanavassa suurin sallittu porraslaajennus z-suunnassa on pienempi kuin keskimääräinen kui- m)|' dunpituus. Tuibulenssigeneraattorin 12 putken 13 pituus on vähintään 150 mm, put- * * · 20 ken 15a pyörähdyssymmetrisen osan pituus on vähintään 50 mm ja putken 15b osuuden pituus on korkeintaan 200 mm.

* * · ·

Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukainen perälaatikko 10 formerin 20 telojen 21 ja * * *···* 22 yhteydessä, Massasuihku johdetaan perälaatikosta 10 viirojen Hi ja H2 väliseen 25 kitaan T. Perälaatikko 10 käsittää kärkilistan 30 ja sitä säätävät karat 31ai, 31a2...

*** *ll\ kärkilistan pituudelta perälaatikon eri leveyskohdissa. Massa johdetaan jakotukista Ji • * *·"* suoraan keksinnön mukaiseen turbulenssigeneraattoriin 12.

« · • · · • * « • · *··<* Kuviossa 5 on esitetty keksinnön mukaisessa perälaatikossa, sen turbulenssini]: 30 generaattorissa 12 käytetty turbulenssiputken putki 15, joka käsittää ympyräpoikki- 1,*.* leikkausputkiosuuden 15a, joka päättyy suorakaidepoikkileikkaukseen 15b. Seinä- 10 117292 mävahvuus on noin 2 mm. Ympyräpoikkileikkauksessa kehitetään fluidisointiaste maksimiinsa ja tämän jälkeen putkiosuudessa 15b kiihdytetään virtausta viipymäajan mimmoiseksi perälaatikossa. Kyseinen putkiosuus 15b on myös ns. muodonmuu-tososa, jossa ympyräpoikkileikkaus muuttuu suorakaidepoikkileikkaukseksi, joka on 5 edullisin päätymuoto turbulenssigeneraattorin putkille. Kuviossa esitetysti turbulens-sigeneraattorin putkirivien 12an ja 12ai.2 väliin on asetettu kiilamaisesti kapeneva lamelli 16ai ja turbulenssigeneraattorin putkirivien 12au ja 12au on asetettu huuli-kartioon K kiilamaisesti kapeneva toinen lamelli 16a2.

10 Kuviossa 6 on esitetty keksinnön mukainen fluidisoindelementti 14 eli fluidisaattori, joka muodostuu putkilaajentumasta. Keksinnön mukaisesti käsittää fluidisointiele-mentti kuviossa esitetysti putkiosuuden 13 jälkeen kanavalaajennuksen eli portaan, joka käsittää seinämärakenteen Dj, edullisesti rengasmaisen levyn, jonka levytaso on kohtisuorassa putken 11 pitkittäisakseliin X ja virtauksen kulkusuuntaan Li nähden 15 ja joka rengasmainen seinämäosuus Di päätyy ympyräpoikkileikkauksen omaavan putken 15a sisäpuoliseen seinämään. Fluidisointielementin 14 porraslaajennuksen korkeus hi on alueella 1-12 mm ja ainakin keskimääräinen kuidunpituus. Kuviossa 6 esitetyssä fluidisaattorissa massa virtaus Li johdetaan siten putkesta 13 säteittäisesti ·;· laajenevaan kohtaan, joka käsittää rengasmaisen seinämärakenteen Di, joka päättyy :***; 20 ympyräpoikkileikkauksen omaavan putken 15a sisäpintaan. Näin ollen säteittäisesti o*[· kulkevaa virtausta rajoittavat seinämärakenne Dj ja putken 15a ympyräpoikkileikka- uksen omaava sisäseinämäpinta.

Ml I * • * M· #*·

Kuviossa 7 on esitetty keksinnön mukaisen lamellin rakenne ja liittyminen turbu- 25 lenssigeneraattorin 12 poistopuolen päätyyn. Kuten kuviosta nähdään, kapenee la- ..!! melli 16ai kiilamaisesti ja päätyy terävään kärkeen 16b, jonka korkeus h2 on enim- ·* · '··’ millään 2 mm. Edullisimmin lamellin 16ai, 16a2 ja turbulenssigeneraattorin putken * * γ,ί päädyn välillä ei ole porrasta. Jos sellainen esiintyy, on se maksimissaan 2 mm eli 9* » turbulenssigeneraattorin putken seinämän vahvuinen.

• ··· 30 ·***· * · • » · n 117292

Kuviossa 8 on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa paperikoneen perälaatikko käsittää jakotukin J} ja jakotukin jälkeen keksinnön mukaisen turbulenssigeneraatto-rin 12. Näin ollen massa Mi johdetaan nuolin Li esitetysti suoraan turbulenssi-generaattoriin 12, sen putkirivien putkiin 12au, 12a^ ··.; 12a2.i, 12a2.2 ... Turbu-5 lenssigeneraattori 12 käsittää vastaavanlaisen rakenteen kuin on esitetty kuvion 3A, 3B ja 3C suoritusmuodossa. Näin ollen massa johdetaan sellaisiin turbulenssi-generaattorin putkirivin putkiin 12au, 12ai.2.12a2.i, 12a2.2..jotka kukin käsittävät yhden fluidisointielementin eli fluidisaattorin 14. Massa johdetaan jakotukista Ji ensin putkeen 11, ja tämän jälkeen säteittäislaajennuksen eli fluidisaattorin kautta 10 suurempihalkaisijaiseen putkeen 15a, joka käsittää osuudeltaan 15a ympyräpoikki-leikkauksen, joka muuttuu osuudessa 15b kapenevasti suorakaidepoikkileikkauksek-si. Osuus 15b on massan kiihdytysosa, josta massa johdetaan edelleen huulikammi-oon K, joka käsittää lamellit 16ai, 16a2, jotka liittyvät olennaisesti ilman porrasta pinnoiltaan turbulenssigeneraattorin päätyputkien tasoon. Näin ollen virtaukseen 15 fluidisointipisteen jälkeen aikaansaadaan mahdollisimman vähän häiriöitä ja virtaus ta kiihdytetään, jotta massan viipymäaika perälaatikossa saadaan mahdollisimman lyhyeksi ja massa hyvässä fluidisointiasteessa muodostusviiralle tai muodostusvii-roille.

··· ·»·· ··· 20 Keksinnön mukaista perälaatikkoa voidaan käyttää paperikoneen ohella myös kar- ..1·1 tonkikoneissa, pehmopaperikoneissa sekä sellunkuivauskoneissa.

« ··· • · • · >1· ·«« ♦ · • · «·· *

IM

•

MM

Ml • ·

Ml • 1 I I I lii • »

Ml

• I

• «

III

• i · • · · « • · ♦ «1

Claims (10)

12 1 17292

1. Paperikoneen tai vastaavan perälaatikko (10), joka käsittää jakotukin (Ji), josta massa johdetaan pillistön (11) putkirivien putkien (llau, 1 lai.2-1»; ll^.i, Ha2.2···) ja 5 välikammion (E) kautta turbulenssigeneraattoriin (12) tai jakotukista (Ji) suoraan turbulenssigeneraattoriin ja turbulenssigeneraattorin (12) putkirivien putkien <12ai.i1 12ai.2. .; 12a2.iT 12^.2-··) kautta huulikartioon (K) ja edelleen ulos peltilaatikosta muodostus viiralle, ja että perälaatikon turbulenssigeneraattori (12) käsittää fluidisointielementin (14), jossa fluidisointi tehdään pyörähdyssymmetrisessä 10 putkilaajentumassa ainoastaan yhdessä vaiheessa, ja että perälaatikossa (10) on fluidisointielementin (14) jälkeen turbulenssigeneraattorin sekoitusputki (15), joka käsittää pyörähdyssymmetrisen osuuden (15a) ja sen jälkeen virtauksen kiihdytysosuuden (15b), tunnettu siitä, että turbulenssigeneraattorin (12) kuristusputken (13) pituus on vähintään 150 mm ja halkaisija <J>2 on alueella 10 - 20 15 mm ja turbulenssigeneraattorin putken (15) pyörähdyssymmetrisen putkiosuuden (15a) pituus on vähintään 50 mm ja sisähalkaisija φι on alueella 20 - 40 mm ja turbulenssigeneraattorin (12) jättöpäähän on liitetty lamellit (16ai, 16a2), jotka lamellitasoiltaan tulopäädyissään liittyvät olennaisesti turbulenssigeneraattorien putkien jättöpäädyn pintojen tasoon, jolloin virtaus tulee portaattomasti * 1 1 1 20 turbulenssigeneraattorin putkien pintojen myötäisesti lamellien pinnoille ja lamellit —5 (16ai, 16a2) kapenevat huulikartiossa (K) päätyään kohti. • • 1 ;;;1 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen perälaatikko, tunnettu siitä, että maksimi kor- J « keusero, mikä sallitaan lamellien (16ai, I6a2) tulopuolen pinnan ja turbulenssi-25 generaattorin putken pinnan välillä on noin 2 mm eli turbulenssigeneraattorin putken • il putki vahvuus.

4 S *«· • I • ·

3. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen perälaatikko, tunnettu siitä, • 9 m # “· että fluidisointielementin (14) seinämä (Dj) on leveystasoltaan kohtisuorasti sitä 9 99 ’«·/ 30 edeltävän putken (13) keskeisakseliin (X) nähden ja joka seinämä liittyy fluidisoin- ' tielementin (14) jälkeiseen putkeen (15). 13 1 1 7292

4. Edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen perälaatikko, tunnettu siitä, että fluidisointielementin (14) portaan korkeus (hi) mitattuna keskilinjalta putken (15) sisäseinämään on ainakin keskimääräinen kuitupituus, edullisesti portaan korkeus 5 (hi) on alueella 1-12 mm.

5. Edellisen patenttivaatimuksen mukainen perälaatikko, tunnettu siitä, että putki (15) käsittää ympyräpoikkileikkausputkiosuuden (15a) ja siihen liittyvän suora-kaidepoikkileikkauksen (15b) eli muodonmuutososan, jolloin kyseisessä muodon- 10 muutososassa (15b) sen kaventuessa massan virtaussuunnassa (Li) kiihdytetään ym-pyräpoikkileikkaus putkiosuudesta (15a) tulevaa virtausta.

6. Edellisen patenttivaatimuksen mukainen perälaatikko, tunnettu siitä, että lamel-lien (16ai, 16a2) päädyn korkeus (h2) on alueella 0 - 2 mm, edullisesti alle 1 mm. 15

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen perälaatikko, tunnettu siitä, että fluidisointielementin (14) jälkeen massan virtausnopeutta kiihdytetään oleellisesti koko ajan aina huuliaukolle asti. • · · «««« ***

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen perälaatikko, tunnettu siitä, että fluidisointielementin (14) jälkeen virtauskanavassa suurin sallittu porraslaajen- *·· * *: : nus z-suunnassa on pienempi kuin keskimääräinen kuidunpituus. • •e » · « · #·· • # *···' 9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen perälaatikko, tunnettu siitä, 25 että putken (15) osuuden (15b) pituus on korkeintaan 200 mm. • * · • » « *· « • · · < ·

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen perälaatikko, tunnettu siitä, • * !·.* : että turbulenssigeneraattorin (12) putkirivin putki käsittää yhden ainoan fluidisoin- « · · « · ’···* tielementin (14) eli fluidisaattorin, jolla fluidisointi putkessa virtautettuun massaan ··· 30 tehdään yhdessä vaiheessa ja että fluidisoinnin jälkeen virtausta kiihdytetään aina perälaatikon huulikammion (K) huuliaukolle asti. 117292