FI73762B - Anordning foer separering av gas fraon en fibersuspension. - Google Patents

Description

Laite kaasua erottamiseksi kuitususpensiosta

Anordning för separering av gas fran en fibersuspension 7 3 7 6 2

Jakamalla erotettu hakemuksesta 810795 inatentti 67591) - Avdolad fran arsökningen 810795 (patent 67591)

Esillcä oleva keksintö koskee laitetta kaasun, kuten ilman, erottamiseksi kuitususpensiosta. Laite on tarkoitettu erityisesti suursakeuksisia, esim. 8-12 prosenttisia massoin varten.

s a s 55 a o.eva ilma haittaa erityisesti satorir τ ? c c> 3 n puiri*'* pr.amistr keskipakopumpulla. Mitä suurempi massan ilnanitol-suus on, sitä suuremman tulopa ineen pumppu tarvitsee to im1-akseen hyvin. Mikäli käytettävissä oleva tul opaine on lii -n alhainen, massassa oleva ilma muodostaa kuplia, jotka kerääntyvät juokeupyörän tulopuolelle, jolloin. pumpun toiminta häiriintyy.

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

Keksintö kohdistuu laitteeseen kaasun erottamiseksi suursa-keuksisesta kuitususpensiosta, johon kuuluvaan pesään on muodostettu kuitususpension tulokanava, lohen tulokanavan kanssa samankeskeinen roottori, joka on varustettu roottori-siivillä kuitususpension saattamiseksi pyörimisliikkeeseen, on sovitettu, kaasunpoistoaukolla varustettu kaasutila, sekä kaasutilan ja roottorin välinen väliseinä, jossa on kaasun-poistoaukke, joka sijaitsee tuloaukkoon nähden vastakkaisella puolella pesää, jolloin tulokanavan sisään tunkeutuvien siipien muodostamalla kaasunerotusalueelln roottori on keskeltä avoin.

2 73762

Keksinnön tunnusmerkit on esitetty tarkemmin oheisissa patenttivaatimuksissa .

Eras Keksinnön mukainen laitteen edullinen suoritusmuoto käsittää kaasutilaan sovitetut roottorin akseliin kiinnitetyt siivekkeet.

On ennestään tunnettua käyttää nesteen pyörimisliikettä kaasujen erottamiseen. Niinpä US patentista 3r597,904 on tunnettu keskipakopumppu, jossa kaasurpoistoputki ulottuu pumpun tulo-kanavan läpi juoksupvörän tuloaukkoon asti. Pumpun juoksu-pyörään on asennettu roottori]! siivekkeet, jotka ulottuvat pituussuunnassa kaasunpoistoputkeen sen avoimen Dään lähellä. Siivekkeiden pyöriessä muodostuu nesteen ympäröimä sijainniltaan keskeinen ilmasydän, josta poistetaan kaasua tyhi«lähteeseen yhdistetään kaasunpo: stoputken kautta.

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

US patentista 3,323,465 on tunnettu tapa säätää pumppua, ^onka kaasunooistoputki ulottuu pumpun tulopuolelle muodostuneeseen ilmasydämeen ja jonka jueksupyerän 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 juoksupyörän pysyminen nesteellä täytettynä. Virtaus kuitenkin vaihtelee, eikä sitä voida säätää prosessin vaatimuksia vastaavaksi.

3 73762

Sveitsiläisestä patentista 571,655 tunnetaan )·eskipakepumppu, jonka j uoksupyörän takalevyyn on ki-'nnitettv 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.

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

Ruotsalaisesta patentista 363,363 tunnetaan kaasunpoistc- m.enetelmä, -iossa käytettävä pumppu on samanlainen kuin US patentissa 3,597,904 esitetty pumppu. Purrun tuloansassa oleva kaasutila on yhteydessä tyhjiölaitteen kanssa.

Tässä, Julkaisussa ei kuitenkaan esitetä m; tään sellaisia laitteita, joilla pystytään sä<ätämään tyhjiö tulopaineen mukaiseksi.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen laitteen erästä suoritus-muotoa pitkittäisleikkauksena, kuvio 2 esittää kuvion 1 läpileikkausta kuvion 1 viivaa A-A pitkin, kuvio 3 esittää kuvion 1 läpileikkausta kuvion 1 viivaa B-R pitkin, kuvio 4 esittää erästä toista laitteen suoritusmuotoa, kuvio 5 esittää kolmatta, suoritusmuotoa, ia kuviot 6, 7 ja R esittävät erästä keksinnön mukaisen laitteen säätöjärjestelmää.

Kuvioissa 1-3 esitetty laite kcäsittäa pesän 1, jossa on roottorikannio 2 ja sen vieressä kaasutila 3. Näiden välisessä väliseinässä 4 on korko:sesti sijoitettu aukko 5, äonka 4 73762 kautta roottorikammio ja kaasutti a ovat yhteydessä keskenään. Pesässä on tuloaukko 6, jonka läpi kuitususpensio virtaa rootto1" ikammioon, sekä poistoaukko 7. Kaasutilasra on kaasun-poistoaukko 8. Roottorikammiossa on siivillä 9 varustettu roottori 10. Roottorissa on putkimainen sisäosa 11, johon siivet on kiinnitetty, ja jossa on aukkoja 1? . Sisäosan tulo-aukon puoleinen pää on suitettu kartiomaisella kärkiosalla 13, ja sen toisessa päässä on roottoriakselia vastaan kohtisuora levy 14, jossa on aukkoja 15. Roottorilevy 14 on kiin-nitettv laakeripesään 16 tässä ei lähemmin määritellyllä tavalla laakeroituun akseliin 17. Akseliin kiinnirecyt siivet 18 on sovitettu kaasutilaan. Akselia kävttcäviä käyttöolimjä 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. Root-torikammiossa saattaa roottori 10 massan pyörimisliikkeeseen siten, että ilma ja massa erottuvat, ^olioin 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 väliseinämän 4 muodostaman kanavan kautta, jolloin aukon 5 kautta kaasutilaan virtaava ilma on lähes massatonta. Siipien 23 ulkoreunojen 24 snteet.f r.1' scr etäisyyden pv'Jr" ntaakselista li 5 73762 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 suoritusmuorossa roottori, joka fluidisoi massan ja erottaa siitä ilmaa, on sovitettu keskipakopumpun tulokanavaan 27 ennen juoksupyörää 28 ;a kiinnitetty siihen siten, että muodostuu yhtenäinen roottori, ioka käsittää tuloaukon 6 kanssa yhteydessä olevan ensimmäisen osan 10A, jonka siipien 9A ulkoreunojen 28 säteettäinon etäisyys roottorin pyörintäakselista on pieni, ja poiste-aukon 7 kanssa yhteydessä olevan toisen osan 10B, jonka siipien 9B ulkoreunojen 29 säteettäinen etäisyys pyörintäakselista 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 ilmasvdän niin suureksi, että se haittaa pumpun toimintaa. Jos taas paine-ero on liian suuri, ilmasydän pienenee 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 vakioimiseksi 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 viitenumerolla 30. Sen poistoaukkoon kiinnitetyssä poisto-putkessa on virtausmittari 31 ja säätöventtiili 32, joiden avulla pumpun virtausmäärää voidaan säätää. Pumpun tuloaukon _____ - TT- ------ 6 73762 ja poistoaukon välinen paine-ero (pumpun nostokorkeus) mitataan. paine-eromittarilla 33. Laitteen kaasunpoistoaukkoon liitettyyn poistojohtoon 34 on sovitettu ilmasäiliö tai laajennusosa 35, tyhj»pumppu 36 ja säätöventtiili 37. Ilman-poiston paine-ero mitataan ja säädetään pumpun tuloaukkoon ja ilmasäiliöön sekä paine-erom:.ttariin 33 ja säätöventtii-liin 37 kytketyllä DP-säätimellä. 38. Ilmanpoiston paine-ero-säätö säätää pumpun tulokanavassa olevan ilmakuplan suuruuden säätöventtiilin 37 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 kalliimpi.

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 säätöventtiilin 43 avulla. Paine pumpun poistoputkessa mitataan painemittarilla 44 ja säädetään ilmanpoiston säätöventtiilillä 37.

Claims (7)

7 73762

1. Laite kaasun erottamiseksi suursakeuksisesta kuitusus-pensiosta, johon laitteeseen kuuluvaan pesään (1) on muodostettu kuitususpension tulokanava (21), johon pesään on sovitettu tulokanavan kanssa samankeskeinen roottori (10), joka on varustettu roottorisiivillä (9) kuitususpension saattamiseksi pyörimisliikkeeseen, ja kaasunpoistoaukolla (8) varustettu kaasutila (3), sekä kaasutilan ja roottorin välinen väliseinä (4), jossa on kaasunpoistoaukko (5) , joka sijaitsee tuloauk-koon (6) nähden vastakkaisella puolella pesää (1), jolloin tulokanavan (27) sisään tunkeutuvien siipien (9) muodostamalla kaasunerotusalueella roottori (10) on keskeltä avoin, tunnettu siitä, että pääasiallisesti säteittäisten siipien (9) sät.eittäin sisempien reunojen sisäpuolelle on muodostettu keskeinen, siivistä (9) vapaa kaasunerotustila, ionka aksiaalisella jatkeella väliseinän (4) kaasunp>oistoaukko (5) sijaitsee.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että roottorin akseliin (17) on kiinnitetty kaasutilaan (3) sovitetut siivet (18).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että roottori (10) on varustettu akselin suhteen pääasiallisesti poikittain sovitetulla levyllä (14), jonka tulo-aukkoa (6) päin olevalla puolella on roottorisiivet (9) a jonka takapuolelle on sovitettu toiset siivet ·23).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että levyn takapuolelle sovitettujen siipien (23) ulkoreunojen (25) säteittäinen etäisyys pyörintäakselista on suurempi kuin roottorin siipien (9) ulkoreunojen (26) säteittäinen etäisyys pyörintäakselista.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että tuloaukkoon (6) yhteydessä olevas- ________ -· n- ε 73762 sa roottorikammion ensimmäisessä osassa olevien roottorin siipien (9ä) ulkoreunojen (28) säteittäinen etä:syys pyö-rintäakselista on pienempi kuin poistoaukkoon C7) yhteydessä olevassa roottorikammion toisessa osassa olevien siipien (9B) ulkoreunojen (29) säteittäinen etäisyys pyörintäakselista.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että massasäilifin (19) poistoaukkoon liitettynä sen roottori (10) ulottuu massasäiliön sisään.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, turnettu siitä, että roottorin (10) akseli (17) on pystysuuntainen. 9 73762