FI120591B - Menetelmä ja laitteisto paperikoneen perälaatikon yhteydessä - Google Patents

Description

104941 MENETELMÄ JA LAITTEISTO PAPERIKONEEN PERÄLAATIKON YHTEYDESSÄ

Keksinnön tausta 5

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä painevaihteluiden vaimentamiseksi paperikoneen tai vastaavan perälaatikon yhteydessä.

ίο Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 6 johdanto-osan mukainen laitteisto painevaihteluiden vaimentamiseksi paperikoneen tai vastaavan perälaatikon yhteydessä.

Keksintö kohdistuu siis menetelmään ja laitteistoon paperikoneen hyd-15 raulisen perälaatikon massasuspensiovirtauksen painevaihteluiden vaimentamiseksi.

Paperikoneissa käytetään yleisesti hydraulista perälaatikkoa, joka käsittää massan syöttökanavan jälkeen jakoputkiston (manifold) sekä turbu-20 lenssikanaviston (turbulenssigenerator) tai vastaavan ja tasauskammi-on näiden välissä. Tunnetaan perälaatikkorakenteita, joissa on järjestetty ilmavaimennustila jakoputkiston ja turbulenssikanaviston väliin. Eräs tällainen ratkaisu on esitetty esimerkiksi US patentissa 4,426,257. Kyseisellä ilmavaimennustilalla perälaatikon yhteydessä pyritään vaimen-25 tamaan ennen perälaatikon huuliaukkoa massavirtauksessa esiintyvät painetason muutokset. Paineen muutokset aiheuttavat nopeusvaihtelui-ta ulosvirtaavassa massasuihkussa, mistä on seurauksena pintapaino-vaihteluja muodostuneessa massarainassa. Tunnetun tekniikan kaltaisissa ratkaisuissa paineaalto on ehtinyt edetä jo ensimmäisen putkiston 30 (jakoputkiston) läpi, josta seuraa, että osa paineaallosta pääsee etenemään myös turbulenssikanaviston läpi. Aiheuttaen siten mm. edellä mainittuja haittoja. Lisäksi tunnetun tekniikan ratkaisussa on mm. yli-juoksukynnys, jonka tarkoituksena on poistaa vaahtoa ja muita epäpuhtauksia massasta. Tunnetun tekniikan mukainen ylijuoksu aiheuttaa 35 korkeita kustannuksia perälaatikon valmistukseen ja lisää myös perä-laatikkoon helposti likaantuvan kohdan, joka aiheuttaa lisääntyvää huolto- ja kunnossapitotyötä.

2

Tunnetaan myös erilaisia syöttöputkeen järjestettyjä painevaimentimia. Eräs tällainen ratkaisu on esitetty esimerkiksi US patentissa 4,166,759 kuviossa 1. Siinä on painevaihteluita tasaamaan järjestetty joustavasei-5 nämä, kuten kumikalvo. Näiden haittana on mm. huono vaimennus-herkkyys ja että ne käyttöajan myötä likaantuvat ja keräävät massa-plokkeja.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada aivan uudenlainen ratio kaisu paperikoneen perälaatikon paineenvaihtelujen vaimentamiseksi, jonka avulla vältetään tunnetun tekniikan haittoja. Eräänä toisena keksinnön tarkoituksena on aikaansaada ratkaisu, jolla paineenvaihteluiden vaimennus on tehokkaampaa ja toisaalta vältytään mm. ylijuoksukyn-nysten rakentamiselta.

15

Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on mainittu patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

20

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on lisäksi tunnusomaista se, mitä on mainittu patenttivaatimuksissa 2-5.

Keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista se, mitä on mainittu 25 patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaiselle laitteistolle on lisäksi tunnusomaista se, mitä on mainittu patenttivaatimuksissa 7 - 12.

30 Keksinnön mukaisella ratkaisulla on lukuisia merkittäviä etuja. Keksinnön avulla painevaihteluiden vaimennus on tunnettua tekniikkaa tehokkaampaa ja säästytään kalliiden ylijuoksukynnysten rakentamiselta. Painevaihteluita voidaan vaimentaa tehokkaasti virtauksen suunnan kääntämisellä, virtauksen kuristamisella koneen poikittaissuunnassa ja 35 käyttämällä toista kammiota eli ilmatilaa syöttökammion yhteydessä, jonka toisen kanavan painetta voidaan halutusti säätää. Säätöä voidaan edelleen tehostaa käyttämällä useaa paineväliaineen syöttöyhdettä ko- 3 : neen poikittaissuunnassa, joita voidaan tarvittaessa yksilöllisesti säätää. Järjestämällä osakammioita toiseen kammioillaan voidaan säätöä edelleen tehostaa.

5 Kuvioiden lyhyt selostus

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa ίο kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista laitteistoa käyttävää perälaa-tikkoa sivulta pitkittäisleikkauksena kaaviollisena ja yksinkertaistettuna, kuvio 2 esittää keksinnön mukaista laitteistoa koneen suunnassa katsottuna, 15 kuvio 3 esittää erästä toista keksinnön mukaista laitteistoa koneen-suunnassa katsottuna, kuvio 4 esittää kuvion 3 leikkausta B-B, ja 20 kuvio 5 esittää kuvion 3 laitteistoa ylhäältä.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus 25 Kuviossa 1 on esitetty eräs keksinnön mukaista ratkaisua käyttävä paperikoneen perälaatikko. Perälaatikko käsittää massasuspension sisääntulon 1, josta massa johdetaan koneensuuntaiseen jakoputkistoon 2, joka avautuu virtaussuunnassa tasauskammioon 3. Virtaussuunnassa tasauskammion jälkeen sijaitsee turbulenssikanavisto 4, joka johtaa 30 edelleen virtaussuunnassa huulikammioon 5, josta massasuspensiovirta purkautuu huuliraon kautta muodostusviiralle 6. Massasuspension si-sääntuloyhde 1 on poikittain koneensuuntaan nähden, jolloin mas-sasuspensiovirtaus syötetään poikittaisessa suunnassa ja virtaus käännetään jakoputkien 2 suuntaan, jolloin virtausta myös kuristetaan put-35 kiin, jotka johtavat jakoputkiin 2. Sisääntuloyhteen 1 yhteyteen on siten järjestetty syöttökammio 11, joka käsittää poikittaissuuntaisen massati- 4 \

Ian 12 ja siihen liittyvän toisen kammiotilan 13 eli ilmatilan. Ilmatila 13 on järjestetty massatilan 12 yläpuolelle ja yhdistetty siihen. Massatilas-ta pääosa massasta johdetaan jakoputkistoon 2. Toimintatilassa mas-sasuspensio (eli massasuspension pinnankorkeus h) ulottuu tyypillisesti 5 massatilasta 12 jonkin verran toiseen kammiotilaan 13 eli ilmatilaan saakka (Fig. 4). \

Toiseen kammioon 13 on järjestetty ainakin yksi paineyhde 15, jonka avulla toisen kammion (eli ilmatilan) 13 painetta ja siten myös vaiku-10 tusta massasuspensioon voidaan säätää. Erään edullisen sovellutus-muodon mukaan paineyhteitä 15 on useita koneen poikkisuunnassa, jolloin massan pinnankorkeutta h kammiossa voidaan säätää. Toinen kammio 13 voidaan jakaa, esimerkiksi seinämillä 16, osakammioihin 17, jolloin kunkin osakammion 17 painetta voidaan säätää avaamalla ja 15 sulkemalla paineyhteessä tai putkijohdossa olevaa säätö-/sulkuelintä 18, tyypillisesti venttiilielintä. Tämä toimii luonnollisesti parhaiten silloin, kun kuhunkin osakammioon 17 on järjestetty oma paineyhde 15 ja toisaalta kun massan pinnankorkeus h osakammiossa ulottuu seinämän 16 alareunan yläpuolelle. Toisaalta voidaan olettaa, että seinämät 16 20 vaimentavat painepulssia pelkästäänkin, ilman paineyhdettä 15.

Kuviossa 2 on esitetty koneen suunnasta katsottuna keksinnön mukaista laitteistoa. Sisääntuloon 1 nähden, koneen poikittaissuunnassa, vastakkaiseen päähän syöttö ka m m iota 11 on järjestetty ohivirtausyhde 14, 25 josta tarvittaessa osa massasuspensiosta ja mahdolliset epäpuhtaudet johdetaan pois ilman, että ne joutuvat jakoputkistoon 2. Ilmatilassa 13 massavirtaus etenee kohti ohivirtausyhdettä 14, josta epäpuhtaudet kulkeutuvat ohikiertoputkeen, jolloin ei tarvita erillistä ylijuoksua.

30 Syöttökammio 11 ja/tai ainakin massatila 12 voidaan järjestää erään soveilutusmuodon mukaisesti niin, että sen virtauspoikkipinta-ala pienenee sisääntulosta 1 koneen poikittaissuunnassa siirryttäessä toista puolta kohti, esimerkiksi kohti ohivirtausyhdettä 14. Kuviossa 5 on esitetty virtauspoikkipinta-alaltaan kapeneva syöttökammio 11. Kuvion so-35 vellutusmuodossa ei ole esitetty ohivirtausyhdettä.

5

Kuvioissa paineyhteet 15 on esitetty kaaviollisina. Syöttökammion toiseen kammioon 13 voidaan johtaa yksi tai useampia paineyhteitä 15. Paineyhteet 15 tuovat kammioon 13 paineväliainetta, joka on edullisimmin kaasumaista paineväliainetta, erityisesti paineilmaa. Paineväli-5 aineen painevaikutus aikaansaadaan painelähteen, kuten pumppuväli-neen 19, edullisimmin paineilmakompressorin, avulla. Paineilmaa tuodaan edullisimmin haluttuihin kohtiin syöttökammiota 11, sopivimmin syöttökammion 11 yläosassa sijaitsevaan toiseen kammioon 13. Paine-väliainetta tuodaan erään edullisen sovellutusmuodon mukaisesti useal-10 la paineyhteellä, jolloin painevaikutus saadaan jakautumaan halutusti kammiossa koneen poikittaissuunnassa.

Jos toinen kammio 13 on jaettu poikittaissuunnassa lisäksi osakammioi-hin 17, esimerkiksi väliseinien 16 avulla, voidaan kuhunkin osakammi-15 oon 16 vaikuttavaa painetta säätää paremmin tarpeen mukaan säätö-elimillä 18. Näin voidaan säätää massan pinnankorkeutta h tehokkaasti kammiotilassa 13.

Keksintö kohdistuu siis laitteistoon painevaihteluiden vaimentamiseksi 20 paperikoneen tai vastaavan perälaatikon yhteydessä, joka käsittää poikittaissuuntaisen syöttökammion 11, syöttöyhteen 1 massasuspension syöttämiseksi syöttökammioon, josta syöttö kammiosta 11 massasus-pensiota johdetaan edelleen jakoputkiin 2 tai vastaaviin ja edelleen muodostusviiralle 6 tai vastaavalle. Syöttökammio 11 käsittää massati-25 lan 12 ja siihen väliaineyhteydessä olevaan koneen poikittaissuuntaiseen toisen kammiotilan 13 sekä välineet toisen kammiotilan 13 paineen säätämiseksi.

Toinen kammiotila 13 ulottuu erään edullisen sovellutusmuodon mukai-30 sesti massatilan 12 yläpuolelle. Kuvioiden mukaisessa sovellutusmuo-dossa toinen kammiotila ulottuu syöttökammion takaseinämästä vain osalle syöttökammion takaseinämän ja etuseinämän välisestä etäisyydestä. Syöttökammion takaseinämä on se seinämä, josta massavirtaus johdetaan edelleen jakoputkistoon.

Kuten edellä on selostettu, välineet paineen säätämiseksi käsittävät erään edullisen sovellutusmuodon mukaisesti paineyhteen 15, välineet 35 6 j paineväliaineen johtamiseksi, säätö/sulkuvälineet 18, kuten venttiilieli-men, sekä paineväliainelähteen 19, kuten pumppuvälineen, edullisesti kompressorin. Paineyhteitä 15 on tyypillisesti useita koneen poikittais-suunnassa.

5 '

Toinen kammiotila 13 on jaettu osakammioihin 17. Toinen kammiotila on jaettu osakammioihin 17 pääasiassa koneen suuntaisilla seinämillä 16.

ίο Erään edullisen sovellutusmuodon mukaisesti massatilan 12 poikkipinta-ala pienenee koneen poikittaissuunnassa. Kuvioiden mukaisessa sovel-lutusmuodossa toisen kammiotilan poikkipinta-ala pysyy, ainakin pääosin, koneen poikittaissuunnassa vakiona. Kuvion 2 mukaisessa sovellu-tusmuodossa toisen kammion poikkipinta-ala säilyy vakiona. On kuiten-15 kin mahdollista, että toisen kammion poikkipinta-alaa vaihdellaan halu-tusti koneen poikittaissuunnassa. Kuvion 3 sovellutusmuodossa toisen kammion syöttöyhteestä 1 nähden vastakkaisessa päässä poikkipinta-ala pienenee.

20 Syöttökammiota 11 kutsutaan ammattipiireissä U-kouruksi, jonka yhteyteen ilmatila 13 on sijoitettu. Tällöin aikaansaatu painevaihteluiden vaimennus on tunnettua tekniikkaa tehokkaampaa ja säästytään kalliiden ylijuoksukynnysten rakentamiselta. Painevaihteluita voidaan siis keksinnön mukaisella ratkaisulla vaimentaa tehokkaasti virtauksen 25 suunnan kääntämisellä, virtauksen kuristamisella koneen poikittaissuunnassa ja käyttämällä toista kammiota eli ilmatilaa syöttökammion yhteydessä, jonka toisen kanavan painetta voidaan halutusti säätää.

Säätöä voidaan edelleen tehostaa käyttämällä useaa paineväliaineen syöttöyhdettä koneen poikittaissuunnassa, joita voidaan tarvittaessa 30 yksilöllisesti säätää. Järjestämällä osakammioita voidaan säätöä edelleen tehostaa.

Keksintö kohdistuu siis menetelmään painevaihteluiden vaimentamiseksi paperikoneen tai vastaavan perälaatikon yhteydessä, johon perälaa-35 tikkoon massasuspensio tuodaan koneen poikittaissuuntaiseen syöttö-kammioon 11, josta massasuspensiota johdetaan edelleen pääasiallisesti koneen suunnassa jakoputkiin 2 tai vastaaviin ja edelleen muodostus-

7 ! viiralle 6 tai vastaavalle. Keksinnölle on tunnusomaista se, että syöttö-kammiossa 11 massasuspensiota johdetaan pääasiallisesti massatilaan 12 ja siihen väliaineyhteydessä olevaan poikittaissuuntaiseen toiseen kammiotilaan 13, jossa toisessa kammiotilassa massasuspension pin- L

5 nankorkeus h on välimatkan päässä toisen kammiotilan yläseinämästä, jolloin toisen kammiotilan painetta säädetään. Paineen säätämisellä voi- Γ daan vaikuttaa vaimennusvaikutuksen lisäksi mm. pinnankorkeuteen h.

Toisen kammiotilan painetta säädetään tuomalla paineväliainetta toiseen kammiotilaan 13, edullisemmin sen yläosaan. Toinen kammiotila io 13 on erään sovellutusmuodon mukaisesti jaettu osakammioihin 17, joiden painetta säädetään erikseen. Massatilan 12 virtauspoikkipinta-alaa pienennetään koneen poikittaissuunnassa syöttöyhteestä 1 poispäin siirryttäessä. Osa syötettävästä massasuspensiosta ja/tai ainakin massasuspension pinnalla mahdollisesti olevat epäpuhtaudet johdetaan is syöttökammion 11 syöttöyhteestä 1 nähden vastakkaisessa päässä sijaitsevaan ohivirtausyhteeseen 14. Paineväliaine on pääasiassa kaasumaista väliainetta, erityisesti paineilmaa.

Alan ammattihenkilölle on selvää, että keksintö ei ole rajoitettu edellä 20 esitettyihin sovellutusmuotoihin, vaan sitä voidaan vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Selityksessä mahdollisesti yhdessä muiden tunnusmerkkien kanssa esitettyjä tunnusmerkkejä voidaan tarvittaessa käyttää myös toisistaan erillisinä.

Claims (12)

1. Menetelmä painevaihteluiden vaimentamiseksi paperikoneen tai vastaavan perälaatikon yhteydessä, johon perälaatikkoon massasuspensio 5 tuodaan koneen poikittaissuuntaiseen syöttökammioon (11), josta mas- sasuspensiota johdetaan edelleen pääasiallisesti koneen suunnassa ja- : koputkiin (2) tai vastaaviin ja edelleen muodostusviiralle (6) tai vastaavalle, tunnettu siitä, että syöttökammiossa massasuspensiota johdetaan pääasiallisesti massatilaan (12) ja siihen väliaineyhteydessä ole-10 vaan poikittaissuuntaiseen toiseen kammiollaan (13), joka toinen kammioilla ulottuu syöttökammion (11) takaseinämästä vain osalle syöttö-kammion takaseinämän ja etuseinämän välisestä etäisyydestä, jolloin syöttökammion takaseinämä on se seinämä, josta massavirtaus johdetaan edelleen jakoputkistoon, johon toisessa kammiotilassa massasus-15 pension pinnankorkeus (h) on välimatkan päässä toisen kammiotilan yläseinämästä, jolloin toisen kammiotilan painetta säädetään, ja kammiotilassa (13) osa syötettävästä massasuspensiosta ja/tai ainakin massasuspension pinnalla olevat epäpuhtaudet johdetaan syöttökammion (11) syöttöyhteestä (1) nähden vastakkaisessa päässä sijaitse-20 vaan ohivirtausyhteeseen (14).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen kammiotilan painetta säädetään tuomalla paineväliainetta toiseen kammiotilaan (13), edullisemmin sen yläosaan. 25

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toinen kammioilla (13) on jaettu osakammioihin (17), joiden painetta säädetään erikseen.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massatilan (12) virtauspoikkipinta-alaa pienennetään koneen poikittaissuunnassa syöttöyhteestä (1) poispäin siirryttäessä.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paineväliaine on pääasiassa kaasumaista väliainetta, erityisesti paineilmaa. 9 ‘ £ i

6. Laitteisto painevaihteluiden vaimentamiseksi paperikoneen tai vastaavan perälaatikon yhteydessä, joka käsittää poikittaissuuntaisen syöt-tökammion (11), syöttöyhteen (1) massasuspension syöttämiseksi syöt- 5 tökammioon, josta syöttökammiosta (11) massasuspensiota johdetaan edelleen jakoputkiin (2) tai vastaaviin ja edelleen muodostusviiralle (6) tai vastaavalle, tunnettu siitä, että syöttökammio (11) käsittää massatilan (12) ja siihen väliaineyhteydessä olevaan koneen poikittaissuuntaiseen toisen kammiotilan (13), joka toinen kammiotila (13) ulot-io tuu syöttökammion takaseinämästä vain osalle syöttökammion takasei-nämän ja etuseinämän välisestä etäisyydestä, jolloin syöttökammion takaseinämä on se seinämä, josta massavirtaus johdetaan edelleen ja-koputkistoon sekä välineet toisen kammiotilan (13) paineen säätämiseksi, ja että vastakkaiseen päähän syöttökammiota on järjestetty ohi-15 virtausyhde (14), johon osa syötettävästä massasuspensiosta ja/tai ainakin massasuspension pinnalla olevat epäpuhtaudet johdetaan.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että toinen kammiotila on massatilan (12) yläpuolella. 20

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että välineet paineen säätämiseksi käsittävät paineyhteen (15) ja välineet paineväliaineen johtamiseksi ja säätö/sulkuvälineet (18), kuten venttiilielimen, sekä paineväliainelähteen (19), kuten pumppuvälineen, 25 edullisesti kompressorin.

8 !

9. Jonkin patenttivaatimuksista 6-8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että toinen kammiotila (13) on jaettu osakammioihin (17).

10. Jonkin patenttivaatimuksista 6-9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että paineyhteitä (15) on useita koneen poikittais-suunnassa.

11. Jonkin patenttivaatimuksista 6-10 mukainen laitteisto, 35 tunnettu siitä, että toinen kammiotila on jaettu osakammioihin (17) pääasiassa koneen suuntaisilla seinämillä (16). ίο

12. Jonkin patenttivaatimuksista 6-11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että massatilan (12) poikkipinta-ala pienenee koneen poikittaissuunnassa.

11. I