FI66927B - Saett och anordning foer avskiljning av aonga - Google Patents

Description

66927

Menetelmä ja laite höyryn erottamiseksi

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää ja laitetta höyryn erottamiseksi lignoselluloosapitoisesta aineesta, jota on käsitelty paineenalaisessa jauhatuslait-teessa, tarkoituksena käyttää hyväksi höyryn lämpösi-sältö esim. lämpimän veden kehittämiseksi.

Hierteiden tai termohierteiden valmistuksessa syötetään lignoselluloosapitoiseen aineeseen käsittelyn aikana jauhimessa niin paljon energiaa, että aineen mukana kulkeva kosteus höyrystyy hyvin nopeasti kitkan kehittämien yli 100°C lämpötilojen johdosta. Prosessista siis poistuu arvokasta lämpöä, joka täytyy myös johtaa pois, jotta vältettäisiin häiriöt aineen virtauksessa jauhinlevyjen välissä.

Ongelma höyryn erottamisessa on, että käsitelty aine johdetaan tavallisesti laitteeseen, joka on jauhimessa vallitsevaa painetta alemmassa paineessa, jolloin höyry voi seurata sitä ja joutua hukkaan. Toinen ongelma on höyryn erottaminen niin tehokkaasti, että sen kuitusisältö jää vähäiseksi. Höyryn mukana kulke.vat kuidut voivat esim. laskeutua lämmönvaihtimen pinnoille ja siten huonontaa lämmön siirtymistä.

Mainitut ongelmat on yritetty eliminoida puhaltamalla höyry ja kuituaines paineenpitävään sykloniin eli pyörrepuhdistimeen, jossa tunnettuun tapaan kuituaines erotetaan ja poistetaan siitä sekamassapumpulla, sellun-purkaimella tms. sen alaosan läpi höyryn poistuessa keskisesti pyörrepuhdistimen yläosasta. Haittana tässä järjestelmässä on yhtäältä, että suuri osa 2 66927 höyrystä kuluu aineen kuljetukseen pyörrepuhdistimeen ja tämän käyttämiseen, ja toisaalta, että laitos- ja käyttökustannukset tulevat suuriksi. Esimerkkinä voidaan mainita, että jauhimen ylipaineen ollessa 147 kPa saadaan normaalisti höyryä pyörrepuhdistimesta, jossa on vain 74 kPa ylipaine. Lämpösisältö on siis olennaisesti vähentynyt.

Yllättävästi on nyt osoittautunut, että pyörrepuhdis-tin voidaan korvata keksinnön mukaisella järjestelmällä, joka sisältää purkukammion, jossa kuidut laskeutuvat. Keksinnön tunnusmerkit ilmenevät patenttivaatimuksista.

Keksinnön suositettua suoritusmuotoa selitetään seu-raavassa lähemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 kaaviollisesti esittää keksinnön mukaisen laitteen, ja kuvio 2 leikkauksen kuvion 1 linjalta II-II.

Jauhimen kotelon 1 sisässä on kaksi sopivasti vastakkaisiin suuntiin pyörivää jauhinlevyä 2. Kotelo on paineenpitävästi liitetty purkukammion lyhyeen syöttö-putkeen 3. Tämä purkukammio käsittää ylemmän kourun 4, joka on erotettu ympäristöstä vaipalla ja päädyillä 5. Kourun 4 kummassakin päässä on tila 6, joka on varustettu poistoaukoilla 7. Kourussa 4 on akselille 8 kiinnitettynä oikea- ja vasenkätisellä kierteellä varustettu kuljetusruuvi 9, joka on järjestetty syöttämään ainetta aksiaalisesti kourun 4 keskiosaa kohti sopivasti kohtaan, joka sijaitsee suunnilleen suoraan jauhinlevyjen 2 alapuolella. Tässä kohdassa kourun 4 pohjassa on aukko 10, joka yhdistää kourun 4 purku- 3 66927 kammion toiseen osaan, joka on edullisesti poikittainen alempi kouru 11, joka ympäröi akselille 12 kiinnitettyä alempaa kuljetusruuvia 13. Tämä viimeksi mainittu kourukin on erotettu ympäristöstä ja suljettu toisesta päästään päädyllä 14 sen toisen pään ollessa purkuaukossa 16 olevan ainetulpan 15 sulkema. Tulpan tehtävää selitetään myöhemmin laitteen toimintaa kuvattaessa .

Ylempi kuljetusruuvi 9 on varustettu lattateräskieru-kalla, joka jättää vapaata tilaa kaasun (höyryn) aksiaaliselle virtaukselle sen itsensä ja akselin 8 välissä, kun taasen alemmassa kuljetusruuvissa 13 on täyskierukka, joka ulottuu akseliin 12 asti ainakin lähinnä kourun 11 purkuaukkoa 16 sijaitsevassa osassa aineen pakkosyöttämiseksi tätä aukkoa kohti. Kul-jetusruuvien akselit ovat kumpikin omien laakeriensa 17, 18 ja 19, 20 varassa ja ne ovat tässä esittämättömien käyttölähteiden käyttämät. Ruuvin 9 sopiva pyörimisnopeus on 5-50 kierrosta/min ja ruuvin 13 50-200 kierrosta/min.

Kuvattu laite toimii seuraavasti. Jauhinlevyjen 2 välissä tapahtuneen jauhatuksen jälkeen aine menee yhdessä muodostuneen höyryn kanssa kourun 4 keskiosaan. Tästä kuljetusruuvi 9 kuljettaa ainetta nuolien 21 suunnassa poistoaukkoon 10 sen pudotessa tällöin kouruun 11. Höyry poistuu nuolien 22 suunnassa tiloihin 6 ja se johdetaan pois näistä poistoaukkojen 7 läpi esim. laitokseen, joka lämmittää veden sopivaan lämpötilaan. Siksi, että kouru 4 ja tilat 6 ovat mitoitetut pienelle virtausnopeudelle, 0,5-15 m/s, edullisesti 1-5 m/s ja mieluimmin 1,5-2,5 m/s, höyryn mukana seuraava vähäinen kuituainemäärä tulee laskeutumaan, niin että jotakuinkin kuidutonta höyryä saadaan kul- 4 66927 jetettavaksi edelleen poistoaukoista 7. Tehdaskäy-tössä on kuitusisällöksi mitattu niinkin alhaisia arvoja kuin 50 mg kuitua höyrykilogrammaa kohti. Paineen-alenema poistoaukkoihin 7 asti on likipitäen nolla, mikä merkitsee, että 75-85 % jauhimeen syötetystä energiasta voidaan ottaa talteen. Tällöin menetetään vain se lämpömäärä, joka väistämättömästi seuraa kuumennettua ainetta eli kuitumassaa.

Kouruissa 4 ja 11 vallitsee pääasiassa sama paine kuin jauhimen kotelossa, nimittäin 10-590 kPa, mieluimmin 49-440 kPa. Tavallisesti paine on n. 296 kPa.

Paine pysyy siksi, että kourun 11 purkuaukko 16 on kaasuttoman tai pääasiassa kaasuttoman ainetulpan 15 tiivistämä, josta aukosta 16 tulpan ainetta kulje-tusruuvin 13 pyöriessä jatkuvasti purkautuu ulos.

On osoittautunut mahdolliseksi ylläpitää tällainen hyvin tiivistävä massatulppa huolimatta alemmasta paineesta purkuaukon 16 ulkopuolella.

Keksinnön useita muunnoksia voidaan ajatella sen ajatuksen ulottuvuudessa. Niinpä on mahdollista esim. jättää pois kuljeturuuvi 9 ja kouru 4 ja liittää jauhimen kotelo paineenpitävästi suoraan ruuvikouruun 11 ja johtaa höyry pois tarkastusaukkoon 23 liittyvän tilan kautta. Tällaisessa sovitelmassa muodostetaan jauhimen kotelon alla sijaitseva kuljetusruuvin 13 osa ja tästä ruuvikourun päätyyn 14 ulottuva osa yllä kuvatun kuljetusruuvin 9 kaltaiseksi lattateräs-kierukaksi höyryn poisjohtamisen mahdollistamiseksi. Jotta saataisiin tarvittavan alhainen höyryn virtausnopeus, täytyy kuljetusruuvin 13 halkaisijaa ja mahdollisesti sen pituutta suurentaa verrattuna siihen, mitä vaaditaan yllä kuvatussa soveltamismuodossa, jossa on kaksi kuljetusruuvia.

5 66927 Tähdennetään/ että keksintö ei rajoitu kuvattuihin sovellutusmuotoihin. Kuljetusruuveja voi esim. olla kolme tai useampia. Kaksiruuvisessa sovitelmassa ei ruuvien tarvitse olla keskenään kulma-asennossa/ esim. suorassa kulmassa, kuten kuvioissa 1 ja 2 esitetään, vaan ne voivat myös olla yhdensuuntaiset.

Claims (7)

66927

1. Menetelmä höyryn erottamiseksi selluloosa-aineesta, joka menetelmä käsittää aineen jauhatuksen jauhi-messa paineen alaisena ja jauhetun aineen purkamisen purkukammion läpi, jolloin jauhatuspaine ylläpidetään kammiossa purkamalla jauhettu aine kammiosta kaasunpi-tävän tai pääasiassa kaasunpitävän ainetulpan muodossa, tunnettu siitä, että höyry johdetaan sivusuunnassa pois jauhetusta aineesta samanaikaisesti kuin jauhettu aine virtaa alas kammion syöttöaukon läpi, että höyry johdetaan pois kammion läpi niin alhaisella virtausnopeudella, että sen mukana seuraava selluloosa-aine erottuu höyrystä laskeutumalla, ja että sen jälkeen aine puretaan kammiosta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että höyryn virtausnopeus kammiossa on 0,5-15 m/s, edullisesti 1-5 m/s ja mieluimmin 1,5- 2,5 m/s.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aine virtaa alas kammiossa tämän sitä osaa kohti, jossa siitä muodostuu aine-tulppa, ja että höyry johdetaan pois kahdessa vastakkaisessa suunnassa.

4. Laite höyryn erottamiseksi selluloosa-aineesta, joka on käsitelty jauhimessa, jolloin laite on tarkoitettu syöttöaukollaan (3) liitettäväksi jauhimen kotelon (1) poistoaukkoon ko. kotelon ympäröidessä jauhimen jauhinlevyjä (2) ja käsittää purkukammion, jossa on kuljetuselin aineen syöttämiseksi seuraavaa käsittelyvaihetta kohti, jolloin kuljetuselin on muotoiltu sellaiseksi, että aineesta muodostuu kaasunpitävä tai pääasiassa kaasunpitävä tulppa (15) kammion pur- 66927 kuaukkoon (16), tunnettu siitä, että kuljetus-elin muodostuu ainakin yhdestä ruuvista (9, 13), jossa on syöttöaukon (3) alla sijaitsevassa kammion osassa (4) osittain avoin kierre, jöka sallii aineen läpikulun suoraan ruuvin poikki ja höyryn virtauksen ak-selisuunnassa, ja että kammioon syöttöaukon (3) sivulle ja ruuvin osittain avoimen kierteen yläpuolelle on järjestetty ainakin yksi tila (6) höyryn keräämiseksi ja pois johtamiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että kammio käsittää ylemmän kourun (4), jossa on ylempi ruuvi (9), sekä alemman kourun (11), jossa on alempi ruuvi (13), jolloin syöttöaukko (3) on järjestetty yläkouruun (4), että ylemmässä ruuvissa (9) on osittain avoin kierre, että alempi ruuvi (13) on järjestetty saamaan aikaan ainetulpan ja että ylä- ja alakouru (4, 11) ovat toisiinsa yhteydessä aukon (10) kautta, joka sijaitsee suunnilleen suoraan syöttöaukon (3) alla.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että ylempi kouru (4) lähtee vaakasuoras-ti kahteen vastakkaiseen suuntaan syöttöaukon (3) luota, jolloin kourun kumpaankin päähän on järjestetty tila (6), ja että ylempi ruuvi (9) on järjestetty syöttämään aineen sitä aukkoa (10) kohti, joka yhdistää molemmat kourut (4, 11).

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että ylemmällä ruuvilla (9) on olennaisesti suurempi halkaisija kuin alemmalla (13). 1 Jonkin patenttivaatimuksista 5-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että ruuvit (9, 13) ovat kulma-asennossa toisiinsa nähden. f 8 66927 Potentkrov