FI59276B

FI59276B - ANORDNING FOER SILNING AV FIBERSUSPENSIONER

Info

Publication number: FI59276B
Application number: FI792655A
Authority: FI
Inventors: Johan Gullichsen
Original assignee: Ahlstroem Oy
Priority date: 1978-06-06
Filing date: 1979-08-27
Publication date: 1981-03-31
Also published as: FI59276C; FI792655A; FI60895C; FI802650A; FI60895B

Description

KUULUTUSjULKAISU CQOn/ VÖV W (11)UTLÄGGNINeSSKRIFT 5 9276 latent Gseddelat ' ^ T ^ (51) Kr.Hu /lnt.a.3 D 21 D 5/06 SUOMI —FINLAND (21) — PttwtttmMuUitg 792655 (22) HaluniMpUrt — AnaOknlngidtg 27.08.79 (23) Alkuplirt—GiMshnud·! 06.06.78 (41) TuHiit lutklMtul — Bllvtt affmllg 07-12.79 ***** rekisteri halutut Nlhttvttdp™ μ kuul^Hu.™ ΑίADVERTISEMENT CQOn / VÖV W (11) UTLÄGGININSSSKRIFT 5 9276 latent Gseddelat '^ T ^ (51) Kr.Hu /lnt.a.3 D 21 D 5/06 FINLAND —FINLAND (21) - PttwtttmMuUitg 792655 (22) Halni 27.08.79 (23) Alkuplirt — GiMshnud ·! 06.06.78 (41) TuHiit lutklMtul - Bllvtt affmllg 07-12.79 ***** register desired Nlhttvttdp ™ μ hear ^ Hu. ™ Αί

Pstet^ och registerstyrelsen Afxekan uthgd och uti^kdftM pubitcand 31.03.oi (32)(33)(31) Pyydetty «tuoik·» —B«ftrd priorhat (71) A. Ahlström Osakeyhtiö, Noormarkku, Suomi-Finland(Fl) (72) Johan Gullichsen, Siuntio, Suomi-Finland(Fl) (5*0 Laite kuitususpensioiden seulomiseksi - Anordning för silning av fibersuspensioner (62) Jakamalla erotettu hakemuksesta 7Ö17Ö9 ~ Avdelad fran ansökan 781789 jPstet ^ och registerstyrelsen Afxekan uthgd och uti ^ kdftM pubitcand 31.03.oi (32) (33) (31) Requested «Tuoik ·» —B «ftrd priorhat (71) A. Ahlström Osakeyhtiö, Noormarkku, Finland-Finland (Fl) ( 72) Johan Gullichsen, Siuntio, Finland-Finland (Fl) (5 * 0 Apparatus for screening fiber suspensions - Anordning för silning av fibersuspensioner (62) Divided by application 7Ö17Ö9 ~ Avdelad fran ansökan 781789 j

Esillä oleva keksintö koskee laitetta suursakeuksisten kuitusus- i pensioiden seulomiseksi, erikoisesti selluloosamassojen valmis- 1 tuksen yhteydessä.The present invention relates to an apparatus for screening high-density fibrous suspensions, in particular in connection with the production of cellulosic pulps.

Selluloosateollisuuden kuitususpensioiden seulominen suoritetaan tavallisesti 0,5 - 5 %:n sakeudessa. Koska massan valmistuksen 1 muut prosessit tapahtuvat suuremmissa sakeuksissa, esim. 8-12 ' %, merkitsee tämä sitä, että massa on ensin laimennettava käsittelyä varten ja sen jälkeen jälleen sakeutettava. Tämä vaatii paljon tehoa ja siihen tarvitaan tukevarakenteisia laitteita.Screening of fiber suspensions in the cellulose industry is usually performed at a consistency of 0.5 to 5%. Since the other processes of pulp preparation 1 take place at higher consistencies, e.g. 8-12 '%, this means that the pulp must first be diluted for processing and then thickened again. This requires a lot of power and requires supportive equipment.

Siitä huolimatta voi käsittely johtaa epähomogeeniseen tulokseen.Nevertheless, treatment can lead to an inhomogeneous result.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan laite, jonka avulla kui-tususpensio, jonka sakeus on 5 - 25%, voidaan seuloa. Keksinnön tarkoituksena on myös saada aikaan käyttövarmoja ja rakenteeltaan yksinkertaisia laitteita, joiden tehontarve on pieni. Tämä 2 59276 saavutetaan siten, että kuitususpensio saatetaan virtaamaan pintojen välissä, jossa se joutuu alttiiksi toistuville, vastakkaissuuntaisille suunnanmuutoksille sekä kuituverkostoa koossapitäviä voimia suuremmille leikkausvoimille niin, että se fluidisoi-tuu ja että siitä poistetaan ainetta sen ollessa fluidisoidussa tilassa.The object of the invention is to provide a device by means of which a fiber suspension with a consistency of 5 to 25% can be screened. It is also an object of the invention to provide devices which are reliable and simple in construction and which have a low power requirement. This 2 59276 is achieved by causing the fiber suspension to flow between surfaces where it is subjected to repetitive, opposite direction changes and shear forces greater than the forces cohesive to the fiber network so that it fluidizes and is depleted in the fluidized state.

Keksintö perustuu siihen, että kun kuitususpensio joutuu alttiiksi riittävän suurille leikkausvoimille, se fluidisoituu, ts. se muuttuu helposti juoksevaan muotoon, jolloin siinä olevat kuidut liikkuvat toisiinsa nähden. Tällöin voidaan esim. eripainoiset tai erikokoiset hiukkaset helposti erottaa toisistaan. Koska käsittely voidaan suorittaa kuitususpension ollessa hyvin sakeaa, tehontarve kuituainekselle laskettuna on pieni. Molemmissa pinnoissa, joiden välissä kuitususpensio virtaa, on ulkonemia ja/ tai syvennyksiä. Tämän johdosta kuitususpensiovirta voidaan fluidisoida tarvitsematta käyttää suuria pintojen välisiä nopeus-eroja. Mitoittamalla ja muotoilemalla pintojen ulkonemat ja syvennykset oikein saadaan aikaan sellaisia kuitususpension päävirtaussuunnasta poikkeavia, suuntaamuuttavia virtauksia, että koko kuitususpensiovirta fluidisoituu vaikka pintojen välinen etäisyys on suuri.The invention is based on the fact that when the fiber suspension is subjected to sufficiently high shear forces, it fluidizes, i.e. it changes easily into a fluid form, whereby the fibers in it move relative to each other. In this case, for example, particles of different weights or sizes can be easily separated from one another. Since the treatment can be performed when the fiber suspension is very thick, the power requirement calculated for the fibrous material is small. There are protrusions and / or recesses on both surfaces between which the fiber suspension flows. As a result, the fiber suspension stream can be fluidized without having to use large velocity differences between surfaces. By properly dimensioning and shaping the protrusions and recesses of the surfaces, directionally changing flows deviating from the main flow direction of the fiber suspension are obtained such that the entire fiber suspension stream fluidizes even if the distance between the surfaces is large.

Fluidisaatioon perustuvia laitteita on jo aikaisemmin ehdotettu käytettäväksi kuitususpensioiden seulontaan. Ruotsalaisessa patenttihakemuksessa 7513434-6 on esitetty seulalaite, jolla suurikokoisia hiukkasia voidaan erottaa suursakeuksisesta kui-tususpensiosta. Siinä kuitususpension fluidisointi saadaan aikaan kahden pyörivän seinämän välisessä raossa, jotka laitteen pyöriessä liikkuvat toisiinsa nähden, siirtämällä kuitususpen-sioon energiaa pyörivien osien ja niihin sovitettujen siipien kautta. Koska seinämien välinen rako on pieni, täytyy laite kapasiteetin lisäämiseksi varustaa useilla raoilla, jolloin rakenne monimutkaistuu.Fluidization-based devices have previously been proposed for use in screening fiber suspensions. Swedish patent application 7513434-6 discloses a screening device with which large particles can be separated from a high-density fiber suspension. In it, fluidization of the fiber suspension is effected in the gap between two rotating walls, which move relative to each other as the device rotates, transferring energy to the fiber suspension through rotating parts and vanes fitted thereto. Because the gap between the walls is small, in order to increase the capacity, the device must be equipped with several slots, which complicates the structure.

Seulalaitteissa on aikaisemmin käytetty liikkuvan ja kiinteän pinnan muodostamia virtauskanavia, joissa liikkuva pinta on varustettu ulkonemilla ja syvennyksillä. Esimerkkinä tällaisesta ratkaisusta voidaan viitata amerikkalaiseen patenttiin 3.586.172, 3 . 59276 joka koskee seulalaitetta, joka käsittää seularununun sekä sen sisäpuolelle sovitetun pyörivän rummun, joiden väliin käsiteltävä kuitususpensio syötetään. Pyörivän rummun ulkopinnalla on painesysäyksiä synnyttäviä nystyröitä ja syvennyksiä. Tällaiset saulalaitteet toimivat kuitenkin ainoastaan verrattain alhaisilla sakeuksilla, so. alle 3 %.The screening devices have previously used flow channels formed by a moving and fixed surface, in which the moving surface is provided with protrusions and recesses. An example of such a solution is U.S. Patent 3,586,172, 3. 59276 relating to a screening device comprising a screening bed and a rotating drum arranged inside it, between which the fiber suspension to be treated is fed. The outer surface of the rotating drum has bumps and recesses that generate pressure impulses. However, such solar devices operate only at relatively low consistencies, i. less than 3%.

Keksinnön mukaiselle seulalaitteelle, johon kuuluu pyörivä, vierekkäisistä renkaista muodostettu seularumpu ja seularumpua ympäröivä pesä, jossa on tuloaukko seulottavaa kuitususpensiota varten ja poistoaukot hyväksyttyä jaetta ja hylkyjaetta varten, on tunnusomaista se, että se käsittää seularununun sisäpinnan ja sen viereen sovitettujen, pesään yhdistettyjen, pääasiallisesti aksiaalisuuntaisten tankojen , kuitususpensioita seularununun pinnasta sisäänpäin ohjaavien pintöjen, sekä seularununun sisällä olevan, ulkonemilla varustetun roottorin ulkopinnan rajoittaman, seularununun sisällä olevan fluidisointivyöhykkeen, jossa kuitususpensio saatetaan alttiiksi toistuville, vastakkaissuuntaisille suunnanmuutoksille ja joka on yhteydessä kui-tususpension tuloaukon ja hylkyjakeen poistoaukon kanssa.The screening device according to the invention, comprising a rotating screened drum formed of adjacent rings and a housing surrounding the screening drum with an inlet for the fiber suspension to be screened and outlets for an approved fraction and a waste fraction, is characterized in that it comprises rods, surfaces suspending fiber suspensions inwardly from the surface of the screen web, and a fluidization zone within the screen core bounded by the outer surface of the protruding rotor within the screen core, wherein the fiber suspension is subjected to repeated, opposite changes in direction of rejection.

Keksinnön mukaisen laitteen edulliselle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että seularununun sisällä oleva roottori on kolmion muotoinen.The preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that the rotor inside the screen ridge is triangular.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää kuitususpension seulomiseen tarkoitettua laitetta pystyleikkauksena kuvion 2 viivaa G-G pitkin, kuvio 2 esittää kuvion 1 leikkausta viivaa H-H pitkin.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows a device for screening a fiber suspension in vertical section along the line G-G in Figure 2, Figure 2 shows a section in Figure 1 along the line H-H.

Kuviossa 1 ja 2 esitettyyn seulalaitteeseen kuuluu pyörivä seularumpu 50, joka koostuu useista vierekkäisistä, poikkileikkaukseltaan nelikulmaisista renkaista 51, joiden väliin muodostuu rakoja 52. Seularununun ulkopuolelle sovitetut poikkileikkaukseltaan . 59276 4 kolmionmuotoiset tangot 53 yhdistävät renkaat toisiinsa. Seu-larumpu on ripojen 54 välityksellä yhdistetty käyttöakseliin 55. Seularummun sisällä on kolmionmuotoinen roottori 56, jonka kulmat 90 muodostavat seularumpua kohti suunnatut ulkonemat ja joka myös on yhdistetty käyttöakseliin, joten osat 51 - 56 pyörivät yhdessä. Seularummun sisälle lähelle seularummun pintaa on sovitettu pääasiallisesti kolmionmuotoiset tangot 57, joiden ala-ja yläpäät on yhdistetty toisiinsa renkailla 58 ja 59. Ylären-gas 59 on kiinnitetty seulalaitteeseen siten, että tangot 57 pysyvät paikallaan. Tankoihin on kiinnitetty veitset 60, jotka estävät seularummun rakojen tukkeutumisen. Seulalaitteen pesä 61 ympäröi seularumpua ja sen sisäpinnassa on kolmionmuotoisia akselinsuuntaisia ulkonemiä 62. Seulalaitteessa on käsiteltävän aineen tuloaukko 63, hyväksytyn jakeen poistoaukko 64 ja hylky-jakeen poistoaukko 65.The screening device shown in Figures 1 and 2 comprises a rotating screen drum 50 consisting of a plurality of adjacent rings 51 of rectangular cross-section, between which gaps 52 are formed. Cross-sections arranged outside the screen frame. 59276 4 triangular bars 53 connect the rings to each other. The screen drum is connected to the drive shaft 55 by ribs 54. Inside the screen drum there is a triangular rotor 56, the corners 90 of which form projections towards the screen drum and which is also connected to the drive shaft, so that the parts 51-56 rotate together. Arranged inside the screen drum near the surface of the screen drum are substantially triangular rods 57, the lower and upper ends of which are connected to each other by rings 58 and 59. The upper ring 59 is fixed to the screening device so that the rods 57 remain in place. Knives 60 are attached to the rods to prevent the screen drum slots from clogging. The screen device housing 61 surrounds the screen drum and has triangular axial protrusions 62 on its inner surface. The screen device has a substance inlet 63, an accepted fraction outlet 64, and a wreck fraction outlet 65.

Seulottava kuitususpensio syötetään tuloaukon 63 kautta seularummun sisäpinnan 68 ja tankojen 57 sisäänpäin suunnattujen sivupintojen 91 sekä roottorin ulkopinnan 69 rajoittamaan,seularummun sisällä olevaan fluidisointivyöhykkeeseen 66. Pyörivän roottorin, pyörivän seularummun ja paikallaan olevien tankojen 57 yhteisvaikutuksesta tilassa 66 oleva kuitususpensio joutuu toistuvasti liikkumaan seularummun ja roottorin pintoja kohti ja niistä poispäin ja fluidisoituu. Hyväksytty kuitujae pääsee seula-rummun rakojen kautta seularummun ulkopuolella olevaan tilaan 67, joka muodostaa toisen fluidisointivyöhykkeen ja jossa se seula-rummun liikkuvan ja pesän paikallaan olevan pinnan välissä saatetaan toistuvasti liikkumaan mainittuja pintoja kohti ja niistä poispäin ja josta se poistetaan poistoaukon 64 kautta. Hylkyjae poistetaan seulalaitteen alapäässä olevan poistoaukon 65 kautta.The fibrous suspension to be screened is fed through the inlet 63 to the fluidizing zone 66 within the screen drum delimited by the inwardly directed side surfaces 91 of the screen drum 57 and rods 57 and the outer surface 69 of the rotor 69. towards and away from them and fluidizes. The approved fiber fraction enters the space 67 outside the screen drum through the slots of the screen drum, which forms a second fluidization zone and where it is repeatedly moved towards and away from said surfaces of the screen drum and the stationary surface of the housing and from which it is removed through the outlet 64. The wreckage fraction is removed through an outlet 65 at the lower end of the screening device.

Suoritetut kokeet ovat osoittaneet, että fluidisointivyöhykkeen tulee olla 10 - 150 mm korkea, sopivin korkeus on 30 - 60 mm. Ulkonemien korkeuden tulee olla 0,1 - 0,3 osaa kanavan korkeudesta. Ulkonemien etäisyys toisistaan virtaussuunnassa tulee olla 2-50 kertaa suurempi kuin niiden korkeus, sopivimmin 5 -20 kertaa. Liikkuvan pinnan nopeuden tulee olla 5-30 m/s, mielellään suurempi kuin 10 m/s; sopivin nopeus on n. 20 m/s.Experiments have shown that the fluidization zone should be 10 to 150 mm high, the most suitable height being 30 to 60 mm. The height of the protrusions should be 0.1 to 0.3 parts of the height of the channel. The distance between the protrusions in the flow direction should be 2-50 times greater than their height, preferably 5-20 times. The speed of the moving surface should be 5-30 m / s, preferably higher than 10 m / s; the most suitable speed is about 20 m / s.

5 592765 59276

Kuvion 1 ja 2 mukaisen seulalaitteen tehonkulutus on n. 3 kWh/t 100 % massa sakeuden ollessa 12 %. Tavanmukaisen laitteen tehonkulutus on 6 - 7 kWh/t sakeudella 1,5 - 2 %.The power consumption of the screening device according to Figures 1 and 2 is about 3 kWh / t at 100% mass with a consistency of 12%. The power consumption of a conventional device is 6 - 7 kWh / t at a consistency of 1.5 - 2%.

Keksintö ei ole rajoitettu esitettyyn suoritusmuotoon vaan siitä voidaan muodostaa lukuisia modifikaatioita poikkeamatta patenttivaatimusten määrittelemästä suojapiiristä. Fluidisointivyöhyk-keiden pintojen muoto voi poiketa kuvioissa suoritusesimerkkinä esitetystä.The invention is not limited to the embodiment shown, but numerous modifications may be made thereof without departing from the scope of the claims. The shape of the surfaces of the fluidization zones may differ from that shown in the figures by way of example.

Claims

6 59276

An apparatus for screening high-density fiber suspensions, comprising a rotating screen drum formed of adjacent rings and a housing surrounding the screen drum having an inlet for a screenable fiber suspension and outlets for an approved fraction and a waste fraction, characterized in that it comprises a screen drum and an inner surface adjacent surfaces (91) guiding the fiber suspensions inwardly from the screen drum surface of the substantially axial rods (57) connected to the housing, and an inner surface (69) of the rotor (56) with projections within the screen drum. fluidized zone. (66), wherein the fiber suspension is subjected to repeated, opposite changes of direction and communicates with the fiber suspension inlet (63) and the wreck fraction outlet (65).

Screening device according to Claim 1, characterized in that the rotor (56) inside the screening drum is triangular. »1 '