FI73022B - Foerfarande och anordning foer avluftning av en fibersuspension. - Google Patents

Description

Menetelmä ja laite ilman erottamiseksi kuitususpensiosta Förfarande och anordning för avluftning av en fibersuspension 73022

Jakamalla erotettu hakemuksesta 810795 (kuulutusiulkaisu 67591)

Avdelad frän ansökan 810795 (utlä.ggnirgsskrift 67591)

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää ja laitetta kaasun, kuten ilman, erottamiseksi kuitususpensiosta. Menetelmä ia laite ovat tarkoitetut erityisesti suursakeuksisia, esim. 8 - 1.7 prosenttisia massoja varten.

Massassa oleva ilma haittaa erityisesti sakean massan pumppaamista keskipakopumpulla. Mitä suurempi massan ilmapitoi-suus on, sitä suuremman tulopaineen pumppu tarvitsee toimiakseen hyvin. Mikäli käytettävissä oleva tulopaine on liian alhainen, massassa oleva ilma muodostaa kuplia, jotka kerääntyvät juoksupyörän tulopuolelle, jolloin pumpun toiminta häiriintyy.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut vaikeudet käyttämällä laitetta, jonka avulla erotetaan tehokkaasti ilmaa massasta, ennen kuin se johdetaan pumpun : juoksupyörään. Laitetta voidaan myös käyttää ilman pumppua, jos käytettävissä oleva paine-ero on riittävä massan paikasta toiseen siirtämiseen.

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää kaasun erottamiseksi kuitususpensiosta saattamalla se roottorin siipien avulla pyörimisliikkeeseen siten, että muodostuu kuitususpension ympäröimä kaasusydän, josta poistetaan kaasua erilliseen kaasutilaan, josta kaasun poisto suoritetaan säädettävällä tavalla. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että haluttu tulevan kuitususpension ja poistuvan kuitu-suspension välinen paine-ero ylläpidetään säätämällä kaasun-poistoa kaasutilasta.

? 73022

Keksintö koskee menetelmän toteuttamiseen tarkoitettua järies-telmää, joka käsittää roottorilla varustetun laitteen, jossa on kaasuilla, johon roottorissa erotettu kaasu voidaan johtaa ja joka on liitetty ventiilillH varustettuun kaasunpoisto-putkeen.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, että siihen kuuluu kuitususpension tuloaukon ja poistoaukon välistä paine-eroa säätävät ja venttiiliä ohjaavat mittaus- ja säätölaitteet.

On ennestään tunnettua käyttää nesteen pyörimisliikettä, kaasujen erottamiseen. Niinpä UF patentista 3,597,904 on tunnettu keskipakopumppu, jossa kaasunpoistoputki ulottuu pumpun tulo-kanavan läpi iuoksupyörän tuloaukkoon asti. Pumpun juoksu-pyörään on asennettu roottorin siivekkeet, jotka ulottuvat pituussuunnassa kaasunpoistoputkeen sen avoimen pään lähellä. Siivekkeiden pyöriessä muodostuu nesteen ympäröimä sijainniltaan keskeinen ilmasydän, josta poistetaan kaasua tyhjöläh-teeseen yhdistetyn kaasunpoistoputken kautta.

Esillä olevan keksinnön mukaisessa laitteessa ei ole kaasun-poistoputkea, joka aiheuttaisi virtausta haittaavaa kitkaa pumpun tulokanavassa. Koska laitteen tulcaukossa ei ole kaa-sunpoistoputkea, tuloaukko voi olla suoraan yhteydessä massa-säiliöön. Sitä voidaan käyttää minkä tahansa vakiorakenteisen pumpun sijasta ilman, että. putkistoa tarvitsee mitenkään muuttaa.

US patentista 3,323,465 on tunnettu tapa säätää pumppua, jonka kaasunpoistoputki ulottuu pumpun tulopuolelle muodostuneeseen ilmasydämeen ja jonka juoksupyörän siivekkeet ulottuvat pumpun tuloaukkoon. Paine-ero tuloaukon seinämää lähellä olevan nesteen ja keskiviivaa lähellä olevan nesteen välillä mitataan. Paine-eroa säädetään pumpun paineputkessa olevalla venttiilillä. Tämän viitejulkaisun esittämän säätömenetelmän tarkoituksena on riittävän imukorkeuden aikaasaaminen, jotta varmistettaisiin 3 73022 juoksupyörän pysyminen nesteellä täytettynä. Virtaus kuitenkin vaihtelee, eikä sitä voida säätää prosessin vaatimuksia vastaavaksi .

Sveitsiläisestä patentista 571,655 tunnetaan keskipakopumppu, jonka juoksupyörän takalevyyn on kiinnitetty useita siipiä. Takalevyssä on myös juoksupyörän akselin lähellä useita aukkoja, joiden kautta vaahtona oleva neste ja kaasu johdetaan. Vaahdosta erotetaan toisistaan juoksupyörän takapuolella neste ja kaasu, jotka poistetaan erikseen.

Tcällaisella pumpulla ei voida kuitenkaan pumpata suursakeuk-sisia kuitususpensioita, sillä kuidut tukkisivat pumpun tulo-aukon .

Ruotsalaisesta patentista 363,363 tunnetaan kaasunpoisto-menetelmä, jossa käytettävä pumppu or samanlainen kuin US patentissa 3,597,904 esitetty pumppu. Pumpun tuloaukossa oleva kaasutila on yhteydessä tyhjiölaitteen kanssa.

Tässä julkaisussa ei kuitenkaan esitetä mitään sellaisia laitteita, joilla pystytään säätämään tyhjiö tulopaineer -- mukaiseksi.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyn laitteen erästä suoritusmuotoa pitkittäisleikkauksena, kuvio 2 esittää kuvion 1 läpileikkausta viivaa A-A pitkin, kuvio 3 esittää kuvion 1 läpileikkausta viivaa P-E pitkin, kuvio 4 esittää erästä toista laitteen suoritusmuotoa, kuvio 5 esittää kolmatta suoritusmuotoa, ja kuviot 6, 7 ja 8 esittävät eräitä keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen tarkoitettuja järjestelmiä.

73022 4

Kuvioissa 1-3 esitetty laite käsittää pesän 1, jossa on roottorikairanio 2 ja sen vieressä, kaasutila 3. Näiden välisessä väliseinässä 4 on keskeisesti sijoitettu aukko 5, jonka kautta roottorikammio ja kaasutila ovat yhteydessä keskenään. Pesässä on tuloaukko 6, jonka läpi kuitususpensio virtaa roottorikammioon, sekä poistoaukko 7. Kaasutilassa on kaasun-poictoaukko 8. Roottorikammiossa on siivillä 9 varustettu roottori 10. Roottorissa on putkimainen sisäosa 11, johon siivet on kiinnitetty, ja jossa on aukkoja 12. Sisäosan tulo-aukon puoleinen pää on suljettu kartiomaisella kärkiosalla 13, ja sen toisessa päässä on roottoriakselia vastaan kohtisuora levy 14, jossa on aukkoja 15. Roottorilevy 14 on kiinnitetty lääkeripesään 16 tässä ei lähemmin määritellyllä tavalla laakeroituun akseliin 17. Akseliin kiinnitetyt siivet 18 on sovitettu kaasutilaan. Akselia käyttäviä käyttöelimiä ei ole esitetty kuvissa.

Laite voidaan kiinnittää massasäiliön 19 pohjaan siten, että roottori 10 on osittain säiliön sisällä, kuten kuviossa 1. Roottorin pyöriessä sen läheisyydessä oleva massa fluidisoi-tuu ja virtaa poistoaukon 6 kautta roottorikammioon 2. Roottorikammiossa saattaa roottori 10 massan pyörimisliikkeeseen siten, että ilma ja massa erottuvat, jolloin muodostuu keskeinen massan ympäröimä ilmasydän. Ilma voidaan poistaa toisiinsa yhteydessä olevien aukkojen 12, 15 ja 5 kautta kaasu-• tilaan 3, josta se voidaan johtaa pois kaasunpoistoaukon 8 kautta. Massa, josta ilma on erotettu, poistetaan poisto-aukon 7 kautta.

Kaasutilassa olevien siipien 18 tehtävänä on hajottaa ja poistaa seisokin aikana kaasutilaan kerääntynyt massa.

Kuviossa 4 esitetyssä suoritusmuodossa on roottorin 10 levyn 14 takapuolelle kiinnitetty siivet 23.

Siipien tarkoituksena on erottaa ilman mukana levyn 14 aukoista 15 tuleva massa. Erotettu massa poistetaan levyn 14 ja 5 73022 väliseinämän 4 muodostaman kanavan kautta, jolloin aukon 5 kautta kaasutilaan virtaava ilma on lähes massatonta. Siipien 23 ulkoreunojen 24 säteettäisen etäisyyden pyörintäakselista on oltava suurempi kuin siipien 9 ulkoreunojen 26. Tällöin ilmasydämen halkaisija suurenee ennen seinämän 4 aukkoa 5, ja massan pääsy kaasutilaan estyy.

Kuviossa 5 esitetyssä keksinnön suoritusmuodossa roottori, joka fluidisoi massan ja erottaa siitä ilmaa, on sovitettu keskipakopumpun tulokanavaan 27 ennen juoksupyörää 78 ja kiinnitetty siihen siten, että muodostuu yhtenäinen roottori, joka käsittää tuloaukon 6 kanssa yhteydessä olevan ensimmäisen osan 10A, jonka siipien 9A ulkoreunojen 28 säteettäinen etäisyys roottorin pyörintäakselista on pieni, ja poisto-aukon 7 kanssa yhteydessä olevan toisen osan 10B, jonka siipien 9B ulkoreunojen 29 säteettäinen etäisyys pyörintäakse-lista on suuri. Roottorin ensimmäisessä osassa 10A massa liikkuu pääasiallisesti aksiaalisessa, ja toisessa osassa 10B radiaalisessa suunnassa.

On havaittu, että kuitususpension tuloaukon ja kaasunpoisto-kanavan välisen paine-eron suuruus vaikuttaa oleellisesti laitteen toimintaan. Liian pienen paine-eron vallitessa muodostuu ilmasydän niin suureksi, että se haittaa pumpun toi-mintaa. Jos taas paine-ero on liian suuri, ilmasydän piene-V nee niin, että osa massasta poistuu ilman mukana aukkojen 12, 15 ja 5 kautta. Käytettäessä laitetta massan poistamiseen säiliöstä pumpun tulopaine muuttuu massan pinnan korkeuden muuttuessa. Pumpun nostokorkeuden ja ilman poiston paine-eron vakioim.iseksi laite on varustettu kuvioiden 6-8 mukaisilla paineensäätölaitteilla. Ilmanpoiston optimaalipaine-ero riippuu massan sakeudesta ja lämpötilasta. Kokeellisesti on todettu, että sen pitäisi olla 0 - 0,7 baaria, sopivimmin 0,2-0,5 baaria.

Kuviossa 6 esitetyssä järjestelmässä on massasäiliön pohjaan kiinnitetty kuvion 5 mukainen ilmanerotin-pumppu merkitty 6 73022 viitenumerolla 30. Sen poistoaukkoon kiinnitetyssä poisto-putkessa on virtausmittari 31 ja säätöventtiili 32, joiden avulla pumpun virtausmäärää voidaan säätää. Pumpun tuloaukon ja poistoaukon välinen paine-ero (pumpun nostokorkeus) mitataan paine-eromittarilla 33. Laitteen kaasunpoistoaukkoon liitettyyn poistojohtoon 34 on sovitettu ilmasäiliö tai laajennusosa 35, tyhjöpumppu 36 ja säätöventtiili 37. Ilman-poiston paine-ero mitataan ja säädetään pumpun tuloaukkoon ja ilmasäiliöön sekä. paine-eromittariin 33 ja säätöventtii-liin 37 kytketyllä DP-säätimellä 38. Ilmanpoiston paine-ero-säätö säätää pumpun tulokanavassa olevan ilmakuplan suuruuden säätöventti i 1 in 3"1 avulla siten, että pumpun nostokor-keuden asetusarvo saavutetaan. Järjestelmään kuuluu lisäksi kaasuillaan liitetty vesijohto 39 huuhtelua varten, sekä ilmasäiliöön 35 liitetty paineilmajohto 40, jolla voidaan syöttää paineeltaan ja määrältään säädettyä ilmaa käyntiin-ajovaiheessa ja tarvittaessa paine-eron muuttamiseksi nopeasti.

Edellistä, hieman yksinkertaisempi järjestelmä, jossa ilmanpoiston paine-erosäätö on eliminoitu, on esitetty kuviossa 7. Tässä pumpun tuloaukon ja poistoaukon välinen paine-ero mitataan ja säädetään ilmanpoiston säätöventtiiliin 37 kytketyllä DP-säätimellä 41. Myös tämä järjestelmä toimii hyvin. Tyhjöjärjestelmän esiasetus on kuitenkin hieman hankalampi ja käyntiinajo häiriöalttiimpi kuin kuviossa 6 esitetty ratkaisu, joka siis on parempi, mutta kcilliimpi.

Kuviossa 8 on esitetty ratkaisu, joka soveltuu käytettäväksi tapauksissa, joissa pumpun tulopaine on vakio. Kuvion esittämässä suoritusmuodossa pidetään tornissa olevan massan pinnan korkeus vakiona torniin kytketyn tasausmittarin 42 ja pumpun poistoputkeen sovitetun säätcventtiilin 43 avulla.

: Paine pumpun poistoputkessa mitataan painemittarilla 44 ja ; säädetään ilmanpoiston säätöventtiilillä 37.

Claims (4)

73022

1. Menetelmä kaasun erottamiseksi kuitususpensiosta saattamalla se roottorin siipien avulla pyörimisliikkeeseen siten, että muodostuu kuitususpension ympäröimä kaasusydän, josta poistetaan kaasua erilliseen kaasutilaan, josta kaasun poisto suoritetaan säädettävällä tavalla, tunnettu siitä, että haluttu tulevan kuitususpension ja poistuvan kuitususpension välinen paine-ero ylläpidetään säätämällä kaasun-poistoa kaasutilasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paine-ero ylläpidetään säätämällä tulevan kuitususpension ja poistuvan kaasun välistä paine-eroa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tulevan kuitususpension ja poistuvan kaasun välinen paine-ero on 0 - 0,7 baaria, sopivimmin 0,2 - 0,5 baaria.

4. Patenttivaatimusten 1-3 mukaisen menetelmän toteuttamiseen tarkoitettu järjestelmä, joka käsittää roottorilla varustetun laitteen, jossa on kaasutila, johon roottorissa erotettu kaasu voidaan johtaa ja joka on liitetty venttiilillä varustettuun kaasunpoistoputkeen, tunnettu siitä, että siihen kuuluu kuitususpension tuloaukon (6) ja poistoaukon (7) välistä paine-eroa säätävät ja venttiiliä (37) ohjaavat mittaus- ja säätölaitteet (DP, DPC).