FI65293C - Silanordning foer en vaetskesuspension - Google Patents

Description

ESr^ ΓβΙ m,KUULUTUSjULKAISU COOT

Ma lBJ utlAggniNCSSKRIFT 6529 3 C (4¾ ΓΓ.Ιχη III lay^r.r.c Uy 10 -4 i"34

Patent s?ddelat T (51) KvJkP/lM.CL 3 D 21 D 5/22 SUOMI—FINLAND pi) 773^81 (22) H»k*ml*pWvt—Ara5kn4n(sdag 17-11.77 ' (23) AHnHM—GiMgh«adai 17-11-77 (41) TuMlt (ulkMial —BUvtt offMtHf 07-06-78

Patentti- la rekisterihallitus _ ........... __,, ,. .

.. ' (44) NMitSoUnlpaicn |s k—UelfcilUB ynw. —

Patent· och registeratyrelsen Awto uthfd edi utl-skrtfMA pubitcarsd 30.12.83 (32)(33)(31) IVydatty «aMikem—Begird priorltet 06.12.76 USA(US) 7^7952 (71) Canadian Ingersoll-Rand Co., Ltd., 620 Cathoart Street, H3B, 1M2,

Montreal, Quebec, Kanada(CA) (72) Douglas Leonard Geoffrey Young, Lennoxville, Quebec, Kanada(CA) (7*0 Berggren Oy Ab (5*0 Nestesuspension seulomislaitteisto - Silanordning för en vätsitesuspension Tämä keksintö koskee paineseulomislaitteistoa saasteiden poistamiseksi nestesuspensiosta, johon laitteistoon kuuluu suspensiosisään-meno jossa on kiinteä lieriömäinen seulalevy, jonka aineenvirtaus-suunta on ulkoa sisäänpäin, jolloin seulan sisäosa on yhteydessä hyväksytyn aineen ulosmenoon, ja johon laitteistoon lisäksi kuuluu y laimennusnestevirtauksen sisäänmeno sekä hylätyn aineen ulosmeno.

Massan valmistamiseksi puusta puuhake tyypillisesti syötetään keittokattilaan. Erilaisia fysikaalisia toimintoja ja kemiallisia reaktioita tapahtuu keittokattilassa ligniinin poistamiseksi, niin että jäljelle jäävät halutut selluloosakuidut. Sen jälkeen keitetty massa seulotaan ja syötetään ruskean massan pesulaitteeseen.

Keittokattilasta tuleva massa normaalisti sisältää osittain keitetty-puulastuja ja oksia, joita ei voida päästää pitemmälle prosessiin. Massa voi sisältää myös monia muita saasteita kuten metalliosasia, lasiosasia, muoviaineosasia mukaanluettuna solidi- ja vaahtomuovi ja muita aineita, jotka kaikki olisi poistettava.

Tämän ei-hyväksyttävän jätteen poistamiseksi oksanerottimia on sijoitettu massan käsittelyjärjestelmään keittokattilan ja ruskean massan pesulaitteen välille. Oksanerottimet poistavat ei-toivotun 2 65293 karkean aineen prosessivirtauksesta ja syöttävät vain hyväksyttävät kuidut ruskean massan pesulaitteeseen. Oksanerotinjärjestelmän hylkäämä ei-hyväksyttävä aine voidaan kierrättää takaisin keitto-kattilaan uudelleenkeitettäväksi tai tämä hyljätty aine voidaan käsitellä muulla tavoin.

Tavanomaiseen oksanerotinjärjestelmään kuuluu primääri- ja sekundää-rivaiheet, jotka molemmat voivat syöttää hyväksyttyä ainetta pesu-laitteisiin. Tavanomaista tyyppiä olevat primääriset oksanerotus-seulat, erityisesti paineistettua tyyppiä olevat, pyrkivät hylkäämään liian suuria kuitumääriä oksien kera, mikä tekee tarpeelliseksi käyttää sekundäärisiä seuloja kuidun poistamiseksi primääri-seulan hylkäämästä aineesta.

Oksanerotinseulajärjestelmän paineistamisen tärkeänä etuna on eliminoida ilman meno liemeen. Ilman mukaanmenosta on seurauksena pienempi tehokkuus ja kapasiteetti pesulaitteissa, suuremmat kemi-kaalihäviöt näihin liittyvine suurempine kustannuksineen ja vaahdon-muodostuminen, mikä vaikuttaa haitallisesti koko seulomis- ja pesu-toimintoihin.

Tavanomaiset paineistetut oksanerottimet merkitsevät huomattavaa kuituhäviötä hylkäysvirtauksessa, niin että tärytettyjä sekundääri-seuloja varsin usein käytetään lopullisesti erottamaan oksat ja muut saasteet hyvästä kuituaineesta. Tässä tapauksessa ilmastamista yhä tapahtuu toisessa vaiheessa ja paineistetun seulonnan potentiaalisia etuja ei saavuteta.

Tämän keksinnön tärkeänä piirteenä on täten, että kun sitä käytetään oksanerotukseen primääriseulavaiheessa, on hylättyjen kuitujen suhteellinen osuus huomattavasti pienempi kuin tavanomaisista seuloista mikä (a) mahdollistaa samalla tavoin paineistetun sekun-dääriseulan käyttämisen kuin primäärivaiheessa, mikä pystyy aikaansaamaan järjestelmän hylkäysosan, jossa on tyydyttävän alhainen kuitupitoisuus, (b) tekee mahdolliseksi käyttää vaihtoehtoisia, olennaisesti ei-ilmastavia sekundääriseulan muotoja, kuten uppo-ruuviseulapesukyyppejä, jotka voivat olla epäkäytännöllisiä suuremmille kuituvirtauksille taikka (c) alentaa epäedullista ilmastusta sekundäärisissä täryseuloissa niissä tapauksissa, joissa näitä pidetään edullisempina.

li 65293

Yleisesti käytetty paineistettu seulontalaitteisto on kuvattu USA:n patentissa 3 533 505. Tässä patentissa kuvattu seulomislait-teisto kuitenkin, muiden seikkojen ohella, hylkää liian paljon hyvää kuituainetta.

Esillä olevalla keksinnöllä alennetaan sitä kuitumäärää, joka hylätään seulomisvaihetta kohden.

Ideaaliseen seulomislaitteistoon voidaan syöttää massasuspensiota, jossa on kaikenlaisia saasteita, kuten santaa, kiviä, metallia jne. ja yhden linjan yhden vaiheen seulomistoiminnalla erottaa olennaisesti kaikki halutut aineet seoksesta. Tällä keksinnöllä saadaan aikaan seulomistapa ja seulomislaitteisto, jotka varsin suuresti lähenevät ideaalista järjestelmää.

Lyhyesti selitettynä, kiinteä sylinterimäinen seula on asennettu kotelon sisään muodostamaan sLsäkammio. Aksiaalisesti ulottuva rengasmainen kanava on muodostettu kiinteän sylinterimäisen seulan ympärille. Laimennusnestettä johdetaan rengasmaiseen kanavaan. Laimennusnesteellä on tangentiaalinen nopeuskomponentti. Kuituaine nestesuspensiona syötetään rengasmaiseen kanavaan. Halutut aineet, jotka ovat kulkeneet sylinterimäisen seulan lävitse ja sisäkammioon, poistetaan hyävksytty-ulosmenon kautta; ei-haluttu aine, joka ei kulje sylinterimäisen seulan lävitse, syötetään suoraan rengasmaisesta kanavasta hylkäysulosmenoon. Hylätty virtaus sisältää vain hyvin pienen suhteellisen osan aineesta, joka on hyväksyttävää seulan rei'ityksellä.

Keksintöä sekä sen monia etuja selitetään paremmin seuraavassa yksityiskohtaisessa selityksessä oheisiin piirustuksiin viitaten.

Kuvio 1 esittää osittain leikattuna sivukuvana keksinnön edullista suoritusmuotoa.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista suoritusmuotoa päältä katsottuna ja osittain leikattuna.

Kuvio 3 on suurennetussa mittakaavassa esitetty leikkauskuva, joka kuvaa tärkeätä osaa keksinnöstä.

Samanlaisia osia on merkitty samoilla viittausnumeroilla kaikissa kuvioissa.

65293

Piirustuksissa, erityisesti kuviossa 1 esitettyyn uuteen seulomis-laitteistoon kuuluu kotelo 10, joka on varustettu puumassasuspension sisääntulolla 12. Rengasmainen suspension vastaanottokammio 14 vastaanottaa koteloon 10 puumassasuspension sisääntulon 12 kautta syötetyn suspension. Kotelon ensimmäinen ulosmeno 16 on kytketty loukkuun 17 (ks. kuvio 2) kiviä tai muita hyvin suuria, ei-toivottu-ja jätekappaleita varten, joita voi sisältyä suspensioon. Loukkuun 17 koottu jäte voidaan poistaa ajoittain koneen toiminnan aikana.

Laimennusnesteen sisäänmeno 18 sijaitsee suspensio-sisäänmenon 12 alapuolella. Koteloon 10 sisäänmenon 18 kautta syötetty laimennusneste menee rengasmaiseen laimennusnestekammioon 20, joka sijaitsee kotelossa 10 ja on erotettu massasuspension sisäänmenokammiosta 14 rengasmaisella väliseinällä 22.

Sylinterimäinen seinä 24 ulottuu laimennusnestekammion 20 pohjaväli-seinän 26 sisäpuolisesta kehästä kohtaan, joka on välin päässä alapuolella rengasmaisen suspensionvastaanottokammion 14 yläreunasta 28. Sylinterimäinen seinä 24 muodostaa sisäpuolisen seinän rengasmaiselle laimennusnestekamitiiolle 20 ja myös muodostaa sisäseinän rengasmaiselle massasuspension sisäänmanokammiolle 14. Se osa sylinterimäistä seinää 24, joka sijaitsee rengasmaisessa suspension vastaanottokammiossa 14 toimii ohjauslevynä pakottaen massan virtaamaan yli sylinterimäisen seinän 24 yläreunan. Suuret osaset, kuten kivet, sora, lasi, metallikappaleet tai muut raskaat epäpuhtaudet ovat liian painavia virtaamaan yli seinän 24 yläreunan ja täten ne keskipakoerotuksen vaikutuksesta virtaavat ulosmenoon 16 ja tulevat poistetuiksi kotelosta 10.

Se osa sylinterimäistä seinää 24, joka muodostaa sisäseinän rengasmaisessa laimennusnestekammiossa 20, on varustettu joukolla välin päässä toisistaan olevia laimennusnesteaukkoja 30. Kuvatussa edullisessa suoritusmuodossa on neljä sarjaa välin päässä toisistaan olevia aukkoja 30, jotka ovat kehän suunnassa likimain 90° kulman (ks. kuvio 2) päässä toisistaan. Aukkosarjojen lukumäärä sekä aukkojen lukumäärä kussakin sarjassa voi vaihdella. Joissakin massa-prosessiolosuhteissa voidaan sylinterimäiseen seinään 24 muodostaa vain yksi laaja laimennusnesteaukko.

65293

Kiinteä sylinterimäinen seula 32 on asennettu koteloon 10 koaksiaa-lisesti sylinterimäisen seinän 24 kanssa, mutta sillä on pienempi säde kuin sylinterimäisellä seinällä 24, niin että siten muodostuu rengasmainen tiehyt tai kanava 34, jonka rajoittavat seulan 32 ulkosivu ja sylinterimäisen seinän 24 sisäsivu. Sylinterimäisen seulan 32 yläosa 33 on edullisesti rei'ittämätön, niin että aine, joka virtaa yli ohjauslevyn, tulee pakotetuksi virtaamaan rengasmaiseen tiehyeeseen 34.

Hylkyaineen ulosmeno 36 (ks. kuvio 2) on yhteydessä rengasmaiseen tiehyeeseen 34 rengasmaisen hylkykammion 38 kautta. Rengasmaista hylkykammiota 38 rajoittavat osa kotelon 10 sisäseinää, rengasmainen väliseinä 26, rengasmainen väliseinä 40 ja sylinterimäinen, edullisesti rei'ittämätön alaosa 42 kiinteää sylinterimäistä seulaa 32.

Sisäkammion 44 muodostaa sylinterimäinen seula 32. Pyöritettävät metallilevyvälineet, joihin kuuluu pari hydrolevyjä 46, jotka kehän suunnassa ovat noin 180° kaaren päässä toisistaan, ovat koaksiaali-set seulan kanssa. Hydrolevyt on asennettu roottorille 47, joka pyörii pyöritettävän akselin 48 mukana, jota käytetään edullisesti moottorikäyttöisellä hihnalla 50, joka ulottuu yli hihnapyörän 52, joka on kytketty pyöritettävän akselin 48 alapäähän.

Hyväksytyn tavaran ulosmeno 54 on yhteydessä sisäkammioon 44 rengasmaisen hyväksytyn tavaran kammion 56 kautta, jonka muodostavat osa kotelon 10 pystyseinää, rengasmainen väliseinä 40, rengasmainen väliseinä 58 ja keskipylväs 60. Pylväs 60 ulottuu ylöspäin kotelon 10 keskellä ja ympäröi pyöritettävää akselia 48. Paikallaan pysyvän pylvään 60 pohjaosa 62 on kartiokas tarkoituksella edistää haluttujen aineksien virtausta rengasmaiseen kammioon 56 ja ulos kotelosta 10 hyväksytyn tavaran ulosmenon 54 kautta.

Kotelon 10 eri sisäänmenot ja ulostulot voivat sijaita missä tahansa halutussa kehän kohdassa edellyttäen, että sisäänmenot johtavat oikeisiin rengasmaisiin kammioihin ja ulosmenot johtavat pois oikeista rengasmaisista kammioista. Esimerkiksi puumassasuspension sisäänmeno 12 voi johtaa rengasmaiseen suspension sisäänmenokammioon 14 mistä tahansa kehän kohdasta ja kiviloukku 16 voi johtaa puumassa-suspension rengasmaisesta sisäänmenokammiosta 14 mistä tahansa kehän 6 Γ" 65293 kohdasta kunhan vaan ulosmeno 16 sijaitsee lähellä puumassasuspen-sion rengasmaisen sisäänmenokammion 14 rengasmaisen seinän 22 alareunaa. Samalla tavoin laimennusnesteen sisäänmeno 18 voi johtaa laimennusnestekammioon 20 kotelon 10 mistä tahansa kehän kohdasta. Hylätyn tavaran ulosmeno 36 voi johtaa rengasmaisesta hylätyn tavaran kammiosta 38 mistä tahansa kotelon 10 kehän kohdasta ja hyväksytyn tavaran ulosmeno 54 voi johtaa rengasmaisesta kammiosta 56 kotelon 10 kehän mistä tahansa kohdasta.

Laitteiston ollessa toiminnassa puumassasuspensio johdetaan sisään-menon 12 kautta rengasmaiseen suspension sisäänmenokammioon 14. Raskaampi ei-toivottu aine ja epäpuhtaudet, kuten erityisesti kivet ja metallikappaleet, ovat liian raskaita virtaamaan yli rengasmaisen ohjauslevyn, jonka muodostaa sylinterimäisen seinän 24 yläosa. Tällaiset saasteet poistetaan painovoimaan perustuen kotelosta 10 ulosmenon 16 kautta kiviloukkuun 17.

Hyvin tärkeä osa tätä keksintöä on sellaisten välineiden käyttäminen, jotka saattavat laimennusnesteen virtaamaan kanavaan 34 tangent iaalisen nopeuskomponentin omaavana, edullisesti samaan suuntaan kuin puumassasuspension virtauksella on. Seulaerotuksen tarkoituksena on saavuttaa maksimaalinen määrä hyväksyttävää kuitua hyväksytyn tavaran ulosmenoon ja minimoida se hyväksyttävän kuidun määrä, joka ei mene seulan lävitse. Olemme havainneet, että kun laimennusneste syötetään läpi laimennusnesteaukkojen 30 tangentiaa-lisesti kanavaan 34, muuttuu aksiaalinen nopeusjakaantuma kanavassa 34 siten, että suuri suhteellinen osa hylättävästä aineesta virtaa aksiaalisesti sylinterimäisen seinän 24 vieressä ja alemmalla aksiaalisella virtausnopeudella seulan 32 vieressä. Täten suspensiossa olevat kuidut pyrkivät tulemaan hyväksytyiksi seulan lävitse ja hylättävä osa, joka käsittää laajalti laimennusnestettä ja liian suuria osasia kulkemaan seulan lävitse tulee poistetuksi hylätyn tavaran ulosmenon kautta. Täten suuri määrä saasteesta putoaa pitkin sylinterimäisen seinän 24 sisäsivua hylätyn tavaran kammioon 38 ja seulan 32 lävitse siivilöidyn hyväksytyn kuidun määrä tulee maksimoiduksi.

Halutut kuidut virtaavat läpi sylinterimäisen seulan 32 rei'ityksen sisäkammioon 44, alaspäin rengasmaiseen hyväksytyn tavaran kammioon 56 ja ulos hyväksytyn tavaran ulosmenosta 54.

7 65293

Hydrolevyt 46 pyörivät sisäkammiossa 44 pienellä säteettäisvälyk-sellä levyjen ulkosivujen ja seulan 32 sisäsivun välillä. Hydro-levyjen 46 pyörintä sisäkammiossa 44 pitkin lähellä seulan 32 sisäsivua olevaa kulkutietä kehittää hydrodynaamisia virtauspulsse-ja, jotka ovat suunnatut säteettäisesti ulospäin ja joiden tehtävänä on irrottaa kerääntynyt ei-toivottu aine seulan 32 ulkosivusta.

Edullisesti pidetään rengasmaisen kanavan säteettäismitta riittävän pienenä, niin että hyväksyttävän kuidun pitoisuus jätteessä tulee pidetyksi minimissä ja ylläpidetään kohtuullisen alhainen jä-tevirtaus. Jos rengasmaisen kanavan 34 säteettäismitta on liian iso, tulee hyväksyttävän kuidun konsentraatio jätteessä liian suureksi ja jätteen kokonaiskuitupitoisuus tulee liian suureksi. Kanavan 34 säteettäismittana on 10 cm tai vähemmän edullinen useimmissa tämän keksinnön käyttötapauksissa.

Kun tätä keksintöä käytetään oksanerottimessa, voi seulan 32 reikien minimimittana olla 6,4 mm. Tätä keksintöä voidaan kuitenkin käyttää myös hienosihtilaitteistoissa, esimerkiksi sellaisissa, joita käytetään siivilöitäessä paperinvalmistusmassaoja. Tässä tapauksessa voi seulassa 32 reikien minimimitta olla noin 1,6 mm halkaisijana tai 0,5 mm raon leveytenä.

Claims (7)

8 65293

1. Paineseulomislaitteisto saasteiden poistamiseksi neste-suspensiosta, johon laitteistoon kuuluu suspensiosisäänmeno jossa on kiinteä lieriömäinen seulalevy, jonka aineenvirtaus-suunta on ulkoa sisäänpäin, jolloin seulan sisäosa on yhteydessä hyväksytyn aineen ulosmenoon, ja johon laitteistoon lisäksi kuuluu laimennusnestevirtauksen sisäänmeno sekä hylätyn aineen ulosmeno, tunnettu siitä, että suspensiosisäänmeno (12, 14) johtaa kanavaan (34), joka ympäröi seulaa (32) ja jota rajoittaa ulospäin kiinteä, lieriömäinen seinä (24), ja että laimennusnestevirtauksen sisäänmeno (18, 20) johtaa tangenti-aalisesti kanavaan (34) ainakin yhden aukon (30) kautta, sekä että hylätyn aineen ulosmeno (36) on yhteydessä kanavaan (34).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paineseulomislaitteisto, tunnettu siitä, että suspensiosisäänmenossa (12, 14) on vastaanottokammio (14), joka ympäröi seulaa, jonka kammion sisäseinän alaosan muodostaa kanavan (34) kiinteä lieriömäisen seinän (24) yläosa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen paineseulomislaitteisto, tunnettu siitä, että lieriömäisen seinän (24) yläreuna muodostaa suspension kanavaan (34) pääsyn ylivirtauskohdan.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen paineseulomislaitteisto, tunnettu siitä, että seulan (32) vastaanottokammion (14) ympäröimä pää ei ole rei'itetty.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen paineseulomislaitteisto, tunnettu siitä, että suspension vastaanottokammioon (14) on sovitettu ulosmeno (16) suuria kappaleita varten.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paineseulomislaitteisto, tunnettu siitä, että laimennusnestevirtauksen sisäänmenossa (18, 20) on vastaanottokammio (20), joka puolestaan aukkojen (30) kautta on virtausyhteydessä kanavaan (34). li 9 65293

7. Patenttivaatimusten 2 ja 6 mukainen paineseulomislait-teisto, tunnettu siitä, että laimennusnestevirtauksen vastaanottokammio (20) on sovitettu suspension vastaanotto-kammion (14) alle, ja että molemmat kammiot (14, 20) on muodostettu rengasmaisiksi ja ympäröivät kanavan (34) lieriömäistä ulkoseinää (24).