FI122330B - Laitteisto paperikoneen tyhjöjärjestelmän vedenerotukseen sekä sitä hyödyntävä menetelmä - Google Patents

Description

LAITTEISTO PAPERIKONEEN TYHJÖJÄRJESTELMÄN VEDENEROTUK-SEEN SEKÄ SITÄ HYÖDYNTÄVÄ MENETELMÄ 5 Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen laitteisto paperikoneen tyhjöjärjestelmän vedenerotuksen toteuttamiseksi. Keksintö kohdistuu myös patenttivaatimuksen 7 mukaiseen menetelmään.

Yleisesti on tynnettua, että valmistettaessa paperia, sellua ja kartonkia koneen 10 alkupäässä käytetään alipainetta veden poistamiseksi rainasta. Poistettu vesi on erotettava alipaineilmasta ennen kuin ilma johdetaan tyhjöpumppuun tai pu-haltimeen. Perinteisesti on käytetty terässäiliötä, jossa virtausta hidastamalla ja sykloniperiaatteella erotetaan vesi ilmasta. Suuremmille ilman virtaukselle on kehitetty betonista rakennettuja kammioita, joissa erotus tapahtuu virtausta ΜΙ 5 dastamalla sekä johtamalla ilma/vesi pisaranerotuslamellien kautta. Oheisessa kuvassa Fig. 1 on esitettynä yksi tyypillinen betonierotinratkaisu, tällaista ratkaisua hyödyntää esimerkiksi Sulzer Escher Wyss yhtiön vuonna 1985 esittelemä rakenne.

20 Tekniikan tason mukaisesti, rakennetta käytetään turbopuhaltimilla toteutettujen tyhjöjärjestelmien yhteydessä. Käytännössä ratkaisu toimii melko hyvin, mutta se vaatii käyttäjältä paljon huoltotoimenpiteitä. Ongelmana on erityisesti, että rakenteen seinämiin tarttuu paperimassaa, kuten myös pisaranerotuslamellei-hin. Kun lamellien pintaan syntyy massakerros, huononee erotuskyky merkittä-25 västi. Tällöin paperikuitua pääsee virtauksen mukana tyhjöpumpulle / puhaltimelle. Turbopuhaltimissa massa tarttuu juoksupyörään, joka saattaa mennä epätasapainoon. Massaa tarttuu myös puhaltimen virtausteihin, joka puolestaan o aiheuttaa painetason laskua. Lisäksi joissakin puhallinkonstruktioissa on mas-

CVJ

^ saa päässyt myös juoksupyörien välisiin labyrinttitiivisteihin, aiheuttaen koneen ° 30 vaurioitumisen.

£ Huomioitavaa on lisäksi, että lamellit ovat tässä tunnetussa ratkaisussa erotin- kammion keskellä. Huollon yhteydessä koneen käyttöhenkilöstön on päästävä

CO

2, lamellien taakse, jotta koko kammio voidaan puhdistaa. Lamellisysteemi on va- ^ 35 rustettava ovella, joka voidaan huoltoseisokissa aukaista. Lamellien puhdista- ^ minen vaatii runsaasti työaikaa, lisäksi ne ovat kalliit valmistaa.

i j j j 2

Toinen epäkohta on, että käytännössä tällaisen betonierottimen ja puhaltimien välissä on pitkä putkisto. Erottimessa alipaineilma on 100% kosteudessa ja pitkässä putkessa ilma jäähtyy, aiheuttaen kondenssia. Kondenssivesi puolestaan aiheuttaa eroosiota puhaltimien juoksupyörissä. Nämä ovat ongelmia johon tuli-5 si löytyä ratkaisu.

Nyt on keksinnön mukaisesti aikaansaatu ratkaisu, jossa on uudenlainen laitteisto niin, että pystytään tehokkaammin hyödyntämään menetelmää tyhjöjär- jestelmän vedenerottamiseksi.

10

Keksinnölle olennaiset piirteet vaikuttavat merkittävästi laitteistoon sekä sitä hyödyntävään menetelmään, jotka on määritelty patenttivaatimuksissa. Täsmällisemmin määriteltynä keksinnölle on tunnusomaista se, mitä on mainittu > patenttivaatimuksissa.

15

Seuraavassa keksintöä kuvataan tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joista: i

Kuvio 1, esittää erästä kuvausta tunnetun tekniikan mukaisesta ratkaisusta.

20

Kuvio 2, esittää erästä edullista toteutusta keksinnön mukaisesta ratkaisusta.

Kuvio 3, esittää leikkauskuvaa ylhäältäpäin katsottuna keksinnön mukaisesta ratkaisusta.

25 i

Kuvio 4, esittää erästä edullista sovellusta keksinnön mukaisesta ratkaisusta.

i δ

CVJ

Kuviot 2 ja 3 esittävät erästä keksinnön mukaista laitteistoa sekä sillä toteutet-° 30 tua menetelmää. Keksinnössä esitetään uusi ratkaisu, jolla eliminoidaan tunne-

C\J

^ tun tekniikan haitat. Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty betonierotin leikattuna sekä

X

£ suunnasta A-A ylhäältä päin. Erottimessa on miesluukku 3, jonka kautta sisällä -r- olevat rakenteet voidaan tuoda sisään. Erottunut vesi pumpataan poistopumpul- S le 5.

1 35

Olennaista keksinnössä on, että betonierottimen tuloputkeen on asennettu ohjausrakenne 1, joka erottaa veden ja massan erottimen pohjalle. Tässä esierot- 3 timessa ilmanvirtaus hidastetaan portaittain, aiheuttamatta painehäviötä. Ohjausrakenne 1 on muotoiltu useampiosaiseksi, edullisimmin kaksiosaiseksi 1A ja 1B, joiden väliin välys 10 on muodostettu. Välyksessä 10 virtauspinta-ala on 2 kertaa tuloputken 8 pinta-ala. Välyksessä 11 virtauspinta-ala on 2 kertaa välyk-5 sen 10 pinta-ala. Hidastuva virtaus ohjaa veden painovoimaisesti alas. Esierot-timen pohjalla on vesilukkoastia 2, joka estää ilmavirtauksen 12 menemästä pohjalle. Näin pakotetaan ilma 12 virtaamaan erottimen seinämiä ja kattoa pitkin, tällöin virtauksessa 12 vielä oleva vesi erottuu ja virtaa seiniä pitkin alas ..........pohjalle,.

10

Kammiossa ei ole lamelleja keskellä vaan lähtöputken suulla on pisaranerotus-kenno 4. Alalla tunnetussa pisaranerotuskennossa ilma virtaa kapeissa raoissa aiheuttaen pisaroiden suurenemisen ja suurentuneet pisarat painuvat painovoiman vaikutuksesta alas. Kennon 4 profiili voidaan valmistaa suurtuotanto-15 menetelmillä. Kennolevy on keksinnön mukaisesti pinnoitettu teflonilla tai jollain muulla materiaalilla, johon ei lika tartu. Kennon eteen suihkutetaan tarvittaessa pieni määrä puhdasta vettä. Kennon edessä ja putken kohdalla alla on levyt 6 ja 7, jotka estävät ilman virtauksen suoraan lähtöputkeen 9.

20 Kuviossa 4 on esitetty eräs edullinen sovellus keksinnön mukaisesta ratkaisusta, jossa betonisen erottimen päälle on asennettu neljä turbopuhallinta 13. Käytettäessä kevyitä puhaltimia, joissa juoksupyörä on asennettu suoraan käyttö-moottorin akselille, voidaan asennus tehdä suoraan edellä kuvatun erotinkam-mion päälle. Tällä järjestelyllä säästyy tehtaan lattiatilaa, sekä putkistokustan-25 nuksia. Putki 12 on lyhyt puhaltimen ja erottimen välissä, joka edullisimmillaan on pelkkä putkikäyrä. Tarvittaessa tämä käyrä voidaan eristää, jolloin vältytään täysin kondenssin muodostumiselta. Kuvio 4 on esitetty rakenteellisena periaa-5 tekuvana niin, että siitä näkyy puhaltimen poistoputki 9 ja tuloputki 8 erottimeen.

(M

cb ^ 30 Edellä esitetyn mukaisesti on selvää, että keksinnöllä saavutetaan merkittäviä etuja. Tällä tavoin keksinnön mukainen pisaranerotutin on halvempi valmistaa g kuin kuvion 1 mukainen tekniikan tasoa kuvaava ratkaisu, lisäksi erotusaste on parempi sekä huolto nopeampaa. Tässä keksinnössä on oleellista helpottaa

CD

$ asiakkaan huoltoa ja saavuttaa parempi erotusaste. Ilmanvirtausten oikea ohja- ^ 35 us kammiossa, erityisesti kammion seinämiä pitkin on keksinnölle olennaisen ^ tärkeää. Tämä tehostaa merkittävästi erotusta joka on selkeästi todettu myös käytännön kokeissa.

' ί 5 4

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei ole rajoitettu edellä esitettyihin sovellusmuotoihin, vaan sitä voidaan vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

10 δ

(M

σ> o i

(M

X

en

CL

δ co m o δ

(M

Claims (10)

1. Laitteisto paperikoneen tyhjöjärjestelmän vedenerotuksen toteuttamiseksi, 5 tunnettu siitä, että vedenerotuksen toteuttamiseksi laitteisto koostuu massan ja veden erottamiseksi, erottimen tuloputken (8) yhteyteen asennetusta ohjausrakenteesta (1) ja vesilukkoastiasta (2) sekä lähtöputken (9) suulla olevasta pisaranerotuskennosta (4).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto tunnettu siitä, että ohjausrakenne (1) on muotoiltu esierottimeksi, jossa on erikokoisia välyksiä (10) ja (11) ilmavirtauksen (12) hidastamiseksi portaittain, aiheuttamatta painehäviötä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että välyksen (10) 15 virtauspinta-ala on 2 kertaa tuloputken (8) pinta-ala ja välyksessä (11) vir- tauspinta-ala on 2 kertaa välyksen (10) pinta-ala.

4. Patenttivaatimuksen 2-3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ohjausrakenne (1) on muotoiltu useampiosaiseksi, edullisimmin kaksiosaiseksi (1A) 20 ja (1B), joiden väliin välys (10) on muodostettu.

5. Patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että pisa-ranerotuskennon (4) edessä ja putken (9) kohdalla, sen alla on levyt (6 ja 7) estämässä ilman virtauksen suoraan putkeen (9). 25

6. Patenttivaatimuksen 1-5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että pisa- ^ ranerotuskenno (4) on valmistettu suurtuotantomenetelmällä ja ovat pinnoi- o tettu teflonilla tai jollain muulla vastaavalla materiaalilla. <M g ^ 30

7. Menetelmä paperikoneen tyhjöjärjestelmän vedenerotuksen toteuttamiseksi, ^ tunnettu siitä, että menetelmässä tuloputken (8) yhteyteen asennetussa oh- £ jausrakenteessa (1) erotetaan vesi ja massa erottimen pohjalle, jonka raken- teen (1) pohjalla on vesilukkoastia (2) ilmavirtauksen (12) estämiseksi jää-$ mästä alas, niin että virtaus (12) ohjataan lähtöputkeen (9), sen suulla ole- O 5 35 vasta pisaranerotuskennosta (4). cv j | i j i f '

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että menetelmässä ohjausrakenne (1) toimii esierottimena siten, että rakenteeseen (1) muodostettujen erikokoisten välysten (10) ja (11) avulla ilmanvirtaus (12) hidastuu portaittain, aiheuttamatta painehäviötä ja ohjaa veden painovoimai- 5 sesti alas, josta erottunut vesi pumpataan poistopumpulla (5).

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä ilmavirtaus (12) ohjataan erottimen seinämiä ja kattoa pitkin, niin että virtauksessa (12) oleva ylimääräinen vesi erottuu ja virtaa seiniä pitkin 10 alas.

10. Patenttivaatimuksen 7-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä virtaus hidastetaan siten, että ohjausrakenne (1) on muotoiltu useampiosaiseksi, edullisimmin kaksiosaiseksi (1A) ja (1B), joiden väliin välys 15 (10) on muodostettu ja että välyksen (10) virtauspinta-ala on 2 kertaa tulo- putken (8) pinta-ala ja välyksessä (11) virtauspinta-ala on 2 kertaa välyksen (10) pinta-ala. | 20 o CU CD 9 CVJ X cc CL CD CO LO O δ cm i 5