FI66039B - Hydraulisk inloppslaoda foer en pappersmaskin - Google Patents

Description

66039

Paperikoneen hydraulinen perälaatikko Tämän keksinnön kohteena on hydraulinen perälaatikko 5 paperikonetta varten, johon perälaatikkoon kuuluu huulira-koon päättyvä huulikammio, jakoputki massasulpun syöttämiseksi huulikammioon sekä huulikammion ja jakoputken välissä sijaitseva reikälevy, joka ulottuu massavirtauksen poikki ja jossa on useita massavirtauksen suuntaisia, huulira-10 koa päin porrasmaisesti laajenevia virtauskanavia.

Tasaisen paperilaadun valmistamiseksi on tärkeätä, että perälaatikko jakaa massasulpun tasaisesti koneen poikki- ja pituussuunnassa sekä kehittää tarvittavan turbulenssin, joka homogenisoi sulpun ja mahdollisimman tehokkaasti 15 estää kuitukasautumien uudelleenmuodostumisen. Näiden toimintojen toteuttamiseen käytetään tunnetuissa hydraulisissa perälaatikoissa pääasiassa kahta periaatetta.

Yleisemmin käytössä on ns. kaksiportainen järjestelmä, jossa sisääntuloputkiston jälkeen on sijoitettu painehävi-20 öitä aiheuttava virtausvastus eli ns. turbulenssigeneraatto-ri. Esimerkkinä tällaisesta on suomalaisessa patentissa 50 260 esitetty "lamelli"-tyyppinen turbulenssin muodostaja. Näillä järjestelmillä on esiintynyt vaikeuksia perälaatikon puhtaanapysymisen suhteen, koska jokainen virtauskanavassa 25 sijaitseva elementti muodostaa uuden likaantumiskohdan.

Parannuksena edelliseen nähden on esitetty ns. yksiportainen järjestelmä, jossa massasulpun jakaminen ja turbulenssin muodostus saadaan aikaan yhdessä vaiheessa. Likaan-tumiskohtia on vähemmän, ja perälaatikon hinta on alhaisem-30 pi kuin kaksiportaisen järjestelmän perälaatikolla. Tunnetuin esimerkki tällaisesta perälaatikosta on esitetty US-patentissa 3,725,197. Virtausta tasaava painehäviö ja turbulenssi aiheutetaan reikälevyllä, jonka reiät laajenevat portaittain ainakin kahdessa vaiheessa virtauksen kulku-35 suuntaan mentäessä. Myös tällaisen perälaatikon haittapuole- 2 66039 na on likaantuminen ja pienihalkaisijäisten reikien tukkeentuminen, josta seuraa virtausvirheitä, jotka puolestaan aiheuttavat haitallisia vanoja paperiin. Lisäksi on todettu, että kyseinen perälaatikko toimii hyvin vain ka-5 pealla virtausalueella.

SE-patenttijulkaisussa 334 287 on esitetty turbulens-sigeneraattori, jossa on sileäseinäiset, kartiomaisesti tai monikulmion muotoisesti laajenevat putket tai reiät.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada perälaa-10 tikko, joka välttää edellä mainitut epäkohdat ja jossa mas-sasulpun jakaminen ja saattaminen turbulenssiin voidaan aikaansaada edullisemmalla virtauskanavarakenteella. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella perälaatikolla, jolle on tunnusomaista se, että kussakin virtauskanavassa on 15 kanavan sisäpintaa kiertävä, jatkuva porrasmainen laajennus .

Keksintö perustuu edellä kuvattuun ns. yksiportaiseen järjestelmään, ja keksinnön perusajatuksena on se, että kussakin virtauskanavassa aikaansaadaan jatkuva turbulenssin 20 muodostus sopivimman massasulpun sisääntulokohdasta alkaen sen poistokohtaan asti. Jatkuvan turbulenssiportaan ansiosta haluttu massan homogenisointiaste voidaan saavuttaa massasulpun pienemmälläkin virtausnopeudella reikälevyssä kuin aikaisemmin tunnetulla tekniikalla. Tästä seuraa se, että 25 reiät voivat olla suurempia kuin aiemmin, jolloin niiden tuk-keentumistaipumus vähenee. Suuremmista rei'istä on lisäksi seurauksena perälaatikon kokonaispainehäviön putoaminen, olettaen että reikien lukumäärä ei muutu, jolloin perä toimii stabiilimmin laajalla virtausalueella. Samalla säästyy 30 myös pumppausenergiaa. Keksinnön etuina ovat siten kompakti ja halpa rakenne, edullinen turbulenssi, laaja toiminta-alue ja hyvä puhtaanapysyvyys.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa 35 kuvio 1 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen perä- laatikon erästä edullista toteutusmuotoa pystyleikkauksena 1· 66039 3 pitkin kuviossa 2 olevaa viivaa I-I, kuvio 2 esittää perälaatikkoa vaakaleikkauksena pitkin kuviossa 1 olevaa viivaa II-II, kuvio 3 esittää suuremmassa koossa reikälevyn virtaus-5 kanavaa aksiaalileikkauksena ja kuvio 4 esittää virtauskanavaa massan virtaussuuntaa vasten katsottuna.

Piirustusten kuvioissa 1 ja 2 esitettyyn perälaatik-koon 1 kuuluu huulirakoon 2 päättyvä huulikammio 3 ja jako-10 putki 4 massasulpun syöttämiseksi huulikammioon. Jakoputken ja huulikammion välissä on reikälevy 5, joka toimii yhdistettynä massavirtauksen jako- ja turbulenssielimenä. Massa-sulppu poistuu huuliraosta rintatelan 6 ympäri liikkuvalle viiralle 6a, jonka päällä massasulppu muodostaa kuiturainan 15 7.

Reikälevy sijaitsee kohtisuorasti massasulpun virtaus-suuntaa A vastaan ja ulottuu koko perälaatikon poikki. Rei-kälevyssä on lukuisia vierekkäisissä ja päällekkäisissä riveissä sijaitsevia reikiä, jotka muodostavat läpimeneviä, 20 massavirtauksen suuntaisia virtauskanavia 8. Kussakin vir-tauskanavassa on jatkuva, sisäpintaa spiraalimaisesti kiertävä, porrasmainen laajennus 9, joka suurenee virtauksen ete-nemissuunnassa ja muodostaa aksiaalileikkauksessa peräkkäisiä spiraaliportaita 9a.

25 Virtauskanavan spiraali voi olla sellainen, että spi- raaliportaan 9a nousukulma B, kuvio 3, on vakio, jolloin spiraaliportaiden aksiaalinen välimatka eli leveys C kasvaa spiraaliportaan halkaisijan D kasvaessa. Vaihtoehtoisesti voi spiraali olla sellainen, että spiraaliportaiden 9a le-30 veys C pysyy vakiona, jolloin spiraaliportaan nousukulma B pienenee spiraaliportaan halkaisijan D kasvaessa. Kuviossa 3 esitetty virtauskanava kuvaa jälkimmäistä toteutustapaa. Spiraali voi myös olla näiden molempien toteutustapojen välimuoto.

35 Sen asemesta, että spiraaliportaan leveys on vakio, voi leveys olla tietyssä suhteessa laajennuksen 9 sillä kohdalla olevaan poikkipinta-alaan t.m.s.

4 66039 Käytännön kokemusten mukaan spiraaliportaan 9a sä-teettäisen korkeuden E tulisi olla alueella, joka vastaa massasulpun kuidun pituutta, siis noin 1-4 mm.

Virtauskanavan laajennuksen avautumiskulma F, kuvio 5 3, ei saa olla niin suuri, että tapahtuu massavirtauksen hallitsematonta irtoamista virtauskanavan seinämistä. Edullinen kulman arvo on alle 10°.

Spiraalimainen laajennus voi alkaa aivan virtauskanavan tuloaukon 10 viereisestä seinästä, kuten kuviossa 3 on 10 esitetty, tai vähän matkan päästä tuloaukosta, jolloin tu-loaukko on muodoltaan pyöreä. Laajennus jatkuu virtauskanavan poistoaukkoon 11 asti.

Virtauskanavien keksinnön mukaisen muotoilun ansiosta saadaan virtauskanaviin jatkuva, uutta turbulenssia läpi-15 virtaavaan massasulppuun kehittävä porrasmainen laajennus, mistä johtuen massan haluttu homogenisointiaste voidaan saavuttaa pienelläkin virtausnopeudella.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskoh-20 diltaan voi keksinnön mukainen perälaatikko vaihdella huomattavastikin patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä vir-tauskanavat voidaan tehdä erillisistä putkista, joiden sisäpintaa pitkin porrasmainen laajennus kiertää. Virtauskanavan pyöreän tuloaukon asemesta voidaan käyttää kulmikasta 25 aukkoa, jolloin esim. spiraalimaisesti kiertävä, porrasmainen laajennus vastaavasti on kulmikas. On mahdollista käyttää edellä kuvattua virtauskanavaa myös kaksiportaisen massan jakojärjestelmän elementtinä.

Claims (9)

66039

1. Hydraulinen perälaatikko paperikonetta varten, johon perälaatikkoon kuuluu huulirakoon (2) päättyvä huu- 5 likammio (3), jakoputki (4) massasulpun syöttämiseksi huu-likammioon sekä huulikammion ja jakoputken välissä sijaitseva reikälevy (5), joka ulottuu massavirtauksen (A) poikki ja jossa on useita massavirtauksen suuntaisia, huulirakoa päin porrasmaisesti laajenevia virtauskanavia (8), t u n - 10. e t t u siitä, että kussakin virtauskanavassa (8) on kanavan sisäpintaa kiertävä jatkuva porrasmainen laajennus (9).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen perälaatikko, tunnettu siitä, että porrasmainen laajennus (9) on spiraalimainen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen perälaatikko, tun nettu siitä, että laajennuksen (9) spiraaliportaan (9a) nousukulma (B) on vakio.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen perälaatikko, tunnettu siitä, että laajennuksen (9) spiraaliportaan (9a) 20 aksiaalinen leveys (C) on vakio.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen perälaatikko, tunnettu siitä, että laajennuksen (9) spiraaliportaan (9a) aksiaalinen leveys (C) on tietyssä suhteessa kanavan poikkipinta-alaan tai sen tapaiseen.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen pe rälaatikko, tunnettu siitä, että laajennuksen (9) spiraaliportaan (9a) säteettäinen korkeus (E) on olennaisesti yhtä suuri kuin massasulpun kuitujen pituus, edullisesti 1-4 mm.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen pe rälaatikko, tunnettu siitä, että porrasmaisen laajennuksen (9) avautumiskulma on alle 10°. ______ - Γ” 66039

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen pe-rälaatikko, tunnettu siitä, että porrasmainen laajennus (9) alkaa virtauskanavan (8) tuloaukon (10) kohdalta.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen perälaatikko, tunnettu siitä, että virtauskanavan (8) tuloaukko (10) ja porrasmainen laajennus (9) ovat pyöreitä. Patentkrav: £ 6 039