FI70271B - Sandfaella foer vaetskor anvaenda vid cellulosamassaframstaellning - Google Patents

Description

ΓΒ1 KUULUTUSJULKAISU 7Q971 B 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT ( \ 99Λ& C /45) Patentti my ennetty

J Patent rreJ^elat 15 00 100G

(51) Kv.lk.4/lnt.CI.4 D 21 D 5/18 SUOMI_FINLAND (21) Patenttihakemui — Patentansöknlng 801904 (22) Hakemlspilvi—Ansökningsdag i-} nr. gn v ' (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 13.06.80 (41) Tullut Julkiseksi — Blivit offentlig g^ g^

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipä™., j, kuui.juikaisun pvm. _ ’ ’

Patent- och registerstyrelsen ' 7 Ansökan utlagd och utUkriften publicerad 28.02.86 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 04.07-79 Ruotsi-Sverige(SE) 7905853~3 (71) Kamyr Aktiebolag, Verkstadsgatan 10, 652 21 Karlstad, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Finn Jacobsen, Karlstad, Lennart Gustavsson, Karlstad, Ruotsi-Sverige(SE) (74) Oy Heinänen Ab (54) Hiekkaloukku selluloosamassan valmistuksessa käytettyjä nesteitä varten -Sandfäila för vätskor använda vid cellulosamassatramställning

Keksintö koskee hiekkaloukkua selluloosamassan valmistuksessa käytettyjä nesteitä varten, erikoisesti keitto-, pesu- ja valkolipeää, joka hiekkaloukku on sen tyyppinen, että se toimii pyörrepuhdistajana ja käsittää pystysuoran säiliön, jossa on tangentiaalinen puhdistettavan lipeän tuloaukko yläosassa ja puhdistetun lipeän keskeinen poistoaukko ja erotetun hiekan pöhjaviemäri. Puhdistajassa saatetaan lipeä voimakkaisiin pyörreliikkeisiin ja erikoisesti raskaammat hiukkaset, varsinkin hiekka, ajetaan keskipakovoimalla kohti säiliön seinämää ja se putoaa sitten kohti pohjaviemäriä painovoiman vaikutuksesta, kun taas puhdistettu lipeä lähtee ylöspäin keskustassa nousevassa pyörteessä. Säiliö on tavallisesti kartiomaisesti kapeneva ala-päästään, joten pyörre ahtautuu kokoon, niin että lipeä saa vähitellen yhä suuremman kulmanopeuden ja hiekkahiukkasiin vaikuttaa yhä suurempi keskipakovoima. Kartiokkaan säiliöseinämän tietyssä vyöhykkeessä tulee hiekkahiukkasiin vaikuttavien voimien resul-tantti, keskipakovoiman ja painovoiman, suuntautuneeksi kohtisuoraan seinämää vastaan, mikä merkitsee, että hiukkaset pysyvät siinä 70271 sen sijaan että jatkavat kohti pöhjaviemäriä. Tästä aiheutuu kasvava kuluminen, joka epäsuotuisissa tapauksissa voi johtaa siihen, että säi1iönseinämä paikallisesti heikkenee tietyllä tasolla ja murtuu läpi suhteellisen lyhyen käyttöajan jälkeen. Tätä vastaan on yritetty vaikuttaa muuttamalla kartiokulmaa vaarattomampaan arvoon tai panemalla sisään vertikaalisia levyjä, mutta nämä toimenpiteet merkitsevät tietysti, että pyörreliike vaimenee ja hiekan-erotuskyky tällöin huononee.

Esillä olevalla keksinnöllä on tarkoitus poistaa tämä haitta ja voida pitää lipeä voimakkaassa liikkeessä ilman mitään säiliön seinämän varsinaista kulumisvaaraa ja hiekka ei poistuisi kyllin nopeasti. Periaatteessa tämä aikaansaadaan keksinnön mukaan siten, että niissä paikoissa, joissa vaara esiintyy että hiekka kerääntyy vaakasuoraan kiertoon, tehdään seinämä rei'itetyksi, niin että hiekka, tai ainakin suuri osa siitä, viedään pois 1 ipeäpyörteestä. Hiekka, joka kulkee läpi rei'ityksen, tulee sitten tilaan, jossa ei ole tai on ainoastaan vähän 1ipeänkiertoa ja vajoaa kohti pohjavie-märiä. Lipeäpyörteen nopeus seinämän sisäsivulla tulee alenemaan vain vähäisesti rei'ityksen johdosta.

Keksinnön avulla saavutetaan myös parantunut hiekanerotus vähentyneellä vaaralla että hiekka tempautuu mukaan ja seuraa lipeää keskeisessä ylöspäin nousevassa kierteessä.

Keksinnön konstruktiiviset tunnusmerkit, joilla tämä periaate toteutuu, on annettu jäljempänä seuraavissa patenttivaatimuksissa.

Kahta keksinnön mukaista hiekkaloyKun suoritusmuotoa tullaan jäljempänä kuvaamaan viittaamalla liitteenä oleviin piirustuksiin.

Kuv. 1 esittää keksinnön mukaan rakennettua hiekkaloukkua pysty-leikkauksena, ja

Kuv. 2 esittää sivukuvaa ja konventionaalisen hiekkaloukun suoritusmuodon osaleikkausta, jota suoritusmuotoa uusitaan ja täydennetään keksinnön sovellutuksella.

Kuviossa 1 esitetty hiekkaloukku muodostuu olennaisesti suljetusta 3 70271 pystysäiliöstä, jossa on yläpääty 11, sylinterimäinen yläosa 13 ja tähän liittyvä kartiokas osa 15 sekä maljamainen alaosa 17. Puhdistettava lipeä viedään sisään tuloaukon 19 kautta, joka on tan-gentiaalisesti liitetty sylinterimäisen seinämän 13 yläosaan, ja saatetaan täten spiraalinmuotoiseen ympyräliikkeeseen ensin alaspäin sy1interimäistä seinämää 13 pitkin ja sitten pitkin kartiokas-ta seinämää 15. Keskipakovoimalla viedään tällöin hiekka ja mahdollisesti muut erikoisen raskaat hiukkaset säiliön seinämää vasten. Siitä vapautettu lipeä painetaan ylös keskeisessä kierteessä ja se poistuu yläpäädyssä 11 olevasta lipeän ulostuloaukosta 21. Siihen liitettynä voi olla suppilonmuotoinen suukappale 23 vähentämään painehäviötä ja ohjaamaan ja erottamaan ylös- ja alaspäin menevät pyörteet. Säiliön alaosassa 17 on pohjaviemäri 25 erotettua hiekkaa varten, joka viemäri voidaan avata ajoittain venttiilien 27 ja 28 avulla hiekan poisjohtamiseksi venttiileihin liitetyn johdon 29 kautta. Tangentiaalisesti liitetyllä johdolla 31 voidaan tuoda paineenalaista lipeää hiekanpoiston edistämiseksi tyhjennettäessä.

Yllämainituilla yksityiskohdilla on vastaavuutta tunnettuihin suoritusmuotoihin. Keksinnölle olennaisesti tunnusomainen käsittää elementin 33, jonka voidaan sanoa olevan osittain rei'itetty kak-soispohja tai väliseinämä asennettuna säiliön ylä- ja alaosan välille. Lähemmin määriteltynä muodostaa tämä elementti suppilomaisen sisäkappaleen tasapaksusta levystä tehdyn kartiokkaan vaipan muodossa. Tällä on yläreunassa ulkoneva ympyränmuotoinen kaulus 35. Säiliön yläosa ja alaosa ovat keksinnön mukaan yhdistetyt laippojen 37, 39 avulla ja näiden välissä on kaulus 35 suppiloon kiinnitettynä. Irroittamalla laippaliitos voidaan suppilo 35 tarkastaa ja tarvittaessa ottaa pois ja korvata uudella.

Suppilo on keskeisesti sijoitettu säiliöön ja käännetty laaja aukko ylöspäin, jolloin suuaukon reuna niin huomaamattomasti kuin mahdollista liittyy kartiokkaan säiliön seinämän sisäsivuun. Suppilolla on myös edullisesti sama kartiokkuus kuin tällä seinämänosalla ja on sopivasti kaksinkertainen huippukulma suuruudeltaan 15-30°. Suppilo suuntautuu alaspäin kärjellään säiliön pohjaosassa 17 ja päättyy vähän matkaa pohjaviemärin 25 yläpuolella. Suuaukko voi sopivasti olla pinta-alaltaan aina 10-20 % säiliön suurimmasta poikkipinta-alasta.

4 70271

Olennainen kohta keksinnössä on että suppilo on rei'itetty. Rei'-itys voi edullisesti muodostua 4-10 mm:n läpimittaisista pyöreistä rei'istä järjestettynä riviin ja peittäen pääasiassa koko sen suppilon pinnan, joka on kauluksen 35 alapuolella.

Toinen olennainen kohta on,että radiaalisesti suppilon ulkopuolella ja ympärillä ja sen alapuolella on hiekan keräystila, joka on osittain erillään suppilosta säiliön loppupäässä mutta joka on aina avoimessa yhteydessä suppilon kanssa, niin että sama staattinen paine vallitsee kaikkialla siinä. Lipeän pyörreliike voi kuitenkin, koska suppilolla on ahdas suuaukko, lisääntyä tässä tilassa vain hyvin rajoitetussa laajuudessa.

Siihen hiekkaan, jonka lipeäkierre tempaa mukaansa, vaikuttaa paitsi keskipakovoima myös painovoima, ja se vajoaa sentähden alas pitkin säiliön seinämää. Koska kartiokas pinta tunkee kokoon lipeä-pyörrettä, lisääntyy hiekkapartikkelien kulmanopeus, ja keskipakovoima sen lisäksi tulee lopulta niin suureksi, että se osatekijä siitä, joka pyrkii ajamaan hiekkaa ylöspäin viettävää kartiokasta seinämää pitkin, korvautuu painovoiman vaikutuksesta vastakkaisessa suunnassa, seurauksella että hiekka tulee kuljetetuksi ympäri kehässä lukemattomia kertoja lähes samassa tasossa. Poikkeuksellinen kuluminen, joka aiheutuisi tästä, estetään kuitenkin rei'itykse1lä, joka sallii hiekkajyvästen kulkea ulos ennen kuin ne ovat ehtineet kerääntyä suuremmassa määrin. Suppilon ulkopuolella olevassa tilassa on pyörreliike merkittävästi vaimentunut ja hiekkajyväset vajoavat rauhallisesti alas kohti keräystilan 41 pohjaa. Kevyemmät partikkelit, kuten puuhakkeet, ajetaan sisäänpäin kohti säiliön pituusakselia ja ne seuraavat nousevaa 1ipeäpyörrettä yJäulosneno-aukkoa 21 kohti.

Kuvio 2 esittää hiekkataskun konventionaalista suoritusmuotoa, jota on muutettu jälkeen päin tarkoituksena yksinkertaisimmalla tavalla käyttää hyväksi keksintöä. Tässä kuviossa esiintyvät viittausmerk-kinnät tarkoittavat samoja yksityiskohtia kuin kuviossa 1. Alkupe-räisesti olivat sylinterimäinen seinämä 13 ja kartiokas seinämä 15 kiinteästi yhteenrakennetut, mutta nämä osat on sitten erotettu ja laippaliitoksella 37, 39 varustettu osa on asetettu niiden väliin, jotta saataisiin säiliön sisusta sisäänpääsykelpoiseksi.

70271

Keksinnön sovellutuksessa on edelleen säiliönseinämässä samankeskinen, rei'itetty kartiokas suppilo 33 asetettuna säiliön alempaan osaan. Suppilon ylemmällä reunalla on sama halkaisija kuin seinämällä 13 ja se on kiinnitetty tämän sisäsivulle, edullisesti hitsaamalla, hyvän matkan 1 aippaliitoksen yläpuolelle. Suppilon alempi pää työntyy alaspäin säiliön kartiokkaassa osassa matkan, joka vastaa sen puolta korkeutta tai enemmän. Kartiokas seinämä 15, joka aluperäisessä suoritusmuodossa on ollut alttiina liian kovalle kulutukselle, tulee suojatuksi, koska hiekkapyörteet sen sijaan kuluttavat suppiloa 33. Suppilolla on edullisesti pitempi aksiaalinen pituus ja pienempi kartiokulma kuin seinämällä 15.

Pyrkimyksen pyörivien hiekkapartikkelien kerääntymiseksi suppiloon tietylle tasolle estää se, että suppilo on rei' itetty, niin että hiekka voi tunkeutua läpi radiaalisesti suppilon ulkopuolella olevaan tilaan, jossa esiintyy vain hyvin heikko pyör-reliike. Se taso, jossa tämä vaara esiintyy, vaihtelee tietysti hiekanvangitsijan ja erikoisesti suppilon dimensioiden ja lipeän sisääntulonopeuden mukaan, mutta on tavallisesti suppilon alemmalla puoliskolla, minkä vuoksi rei'ityksen ei tarvitse ulottua koko korkeudelle. Reikien suuruutta ja tiheyttä voidaan mahdollisesti lisätä kohti suppilon suuaukkoa. Suuaukossa voi suppilossa olla sisäänpäin suuntautunut, sopivasti myös rei'itetty rengaslaippa 43 tarkoituksella ohjata pyörreliike niin että tämä taipuu ylöspäin ja ei mainittavassa määrin tunkeudu alas hiekankeräystilaan 41. Mahdollisesti voidaan tämä rengaslaippa ulottaa muodostamaan tasainen pyöreä pohja, joka voi olla kokonaan tai ainakin osalta pintaansa rei ' itetty.

Kuvattuja hiekkaloukkuja voidaan edullisesti käyttä keittolipeäpuh-distukseen, jota keittolipeää uudelleenkierrätetään hakkeen syötön yhteydessä jatkuvissa selluloosankeittimissä, esim. pannaan sisään pumpun 47 jälkeen SE-patentin n:o 300.755 mukaisessa laitoksessa. Niitä voidaan myös käyttää hiekan tai vastaavien kiinteiden epäpuhtauksien poistamiseen muista nesteistä, joita käytetään selluloosan valmistuksessa, kuten massan pesussa tai valkaisussa tai hakkeen pesussa.

Toinen muunnelma tunnettujen hiekkaloukkujen jälleenrakentamisessa 6 70271 voi muodostua siten, että revitetään säiliön kartiokkaan seinämän alempi osa ja ympäröidään tämä osa suljetulla ulkoisella astialla, joka muistuttaa maljamaista alaosaa 17 kuviossa 1, jonka alaosan pohjaan viemäri 25 silloin muutetaan.

Jäljempänä seuraavissa patenttivaatimuksissa annetuissa keksinnön puitteissa voidaan tietysti molempien yllä esimerkkinä kuvattujen suoritusmuotojan yksityiskohtia muunnella. Näinollen voi suppilolla esim. olla epätasainen tai käyrä muoto, ja pyöreät perforoimis-rei'ät voidaan korvata raoilla.

Claims (9)

1. Hiekkaloukku selluloosamassan valmistuksessa käytettyjä nesteitä varten, joka loukku toimii pyörrepuhdistajana ja käsittää pystysuoran säiliön (13, 15), jossa on tangentiaalinen puhdistettavan lipe än tuloaukko (19) yläosassa ja puhdistetun lipeän keskeinen poisto-aukko (21) yläosassa sekä pohjaviemäri (25) erotetulle hiekalle, tunnettu siitä, että ainakin renkaanmuotoinen vyöhyke säiliön alapäässä sijaitsevassa, alaspäin kapenevaksi suppiloksi (33) muodostetussa seinämässä, jonka sisäpuolta pitkin lipeä liikkuu alaspäin suunnattuna pyörteenä, on rei'itetty päästääkseen läoi raskaammat partikkelit, jotka keskipakovoiman johdostapuristuvat tätä seinämää vasten ja pyörreliikkeen johdosta kulkevat sitä pitkin ja että mainittua rei'itettyä vyöhykettä ympäröi säiliön alapäässä raskaampien partikkeleiden keräystila (41), johon pohja-viemäri (25) on liitetty.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hiekkaloukku, tunnettu siitä, että suppilo (33) on alapäästään avoin keräystilaa (41) kohti.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen hiekkaloukku, tunnet-t u siitä, että suppilo (33) on kartiomainen ja että rei'itetty vyöhyke on yhdistetty suppilon ahtaaseen alempaan suuaukkoon.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen hiekkaloukku, tunnettu siitä, että suppilossa (33) on sen alemman suuaukon ympärillä sisäänpäin suunnattu laippa (43), joka on mahdollisesti rei'itetty.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen hiekkaloukku, tunnettu siitä, että rei'itetty suppilo (33) on ylemmästä laajasta päästään kiinnitetty säiliön seinämään (13 tai 15) ja alemmasta päästään riippuu vapaasti säiliön keräystilana (41) toimivassa alaosassa.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen hiekkaloukku, tunnettu siitä, että rei'itetty suppilo (33) on irroitettavasti asetettu säiliön ylemmän osan (15) ja keräystilana (41) toimivan alaosan (17) välille. 8 70271

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen hiekkaloukku, tunnettu siitä, että suppilossa (33) on ulospäin kääntynyt kaulus (35), joka on puristettu kiinni säiliön ylä- ja alaosan väliseen laippaliitok-seen (37, 39).

7 70271

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen hiekkaloukku, johon säiliö on yhdistetty sy 1 interimäisestä yläosastaan (13) ja kartio-maisesta alaosastaan (15), t unnettu siitä, että suppilon (33) yläreuna on kiinnitetty säiliön sy1interimäisen osan (13) sisäpuolelle ja että suppilo työntyy keskeisesti alaspäin säiliön kartiomaisessa alaosassa (15) erillään tämän seinämästä.

9 70271