FI77382C

FI77382C - Sugtorkanordning.

Info

Publication number: FI77382C
Application number: FI872692A
Authority: FI
Inventors: Bjarne Ekberg; Goeran Norrgaord
Original assignee: Valmet Paper Machinery Inc
Priority date: 1987-06-17
Filing date: 1987-06-17
Publication date: 1989-03-10
Also published as: SE8802249L; SE8802249D0; SE501549C2; DE3820006A1; FI872692A0; FI77382B

Description

77382 1 Imukuivainlaite Sugtorkanordning 5 Keksinnön kohteena on imukuivainlaite, joka käsittää imukuivalnlaltteen pyöritettävään runkoon sovitetut nesteimusuodinlaatat, jotka on sovitettu siirtymään kuivattavan materiaalin yhteyteen, jolloin kuivattavasta materiaalista neste imetään keraamisten suodinlaattojen imupinto-jen kautta pois kuivattavasta materiaalista, jolloin kuivattava mate-10 riaali kiinnittyy alipaineen vaikutuksella suodlnlaattaplntaan imu-vaiheen aikana.77382 1 Suction dryer device Sugtorkanordning 5 to the filter plate surface during the suction phase.

Erilaisissa suoritustehtävissä tarvitaan mlkrohuokoisia laattoja.Microporous tiles are required for various performance tasks.

Hakijan FI-patentissa n:o 61 739 (vast. US-patentti n:o 4 357 758) 15 esitetty rainamaisen kuten paperi, jauhemaisen kuten turve, kiinteän kuten puun, huokoisen aineen kuivausmenetelmä ja sen yhteydessä tarvittavat suodatinlaatat. Em. patentin menetelmän mukaiseseti kuivattava kohde saatetaan hienohuokoisen nesteellä täytetyn lmuplnnan välityksellä hydrauliseen yhteyteen kuivattavaan kohteeseen nähden allpainee-20 seen asetetun nesteen kanssa.The method for drying a web-like material such as paper, a powdery material such as peat, a solid such as wood, a porous material and the filter plates required in connection therewith are disclosed in Applicant's FI patent No. 61,739 (cf. U.S. Pat. No. 4,357,758). Em. according to the method of the patent, the object to be dried is brought into hydraulic contact with the liquid pressurized relative to the object to be dried by means of a fine-pore liquid-filled vacuum.

Hakijan muissa aiemmissa patenttihakemuksissa on esitetty imukuivain-laiteratkaisuja, joissa imukuivalnlaatat on asetettu sektorlmalseeti pyöritysakselln ympärille, jolloin laattojen lmupinnat ovat tasoiltaan 25 olennaisesti kohtisuorassa pyörltysakseliin nähden. Pyrittäessä suuriin kuivatusteholhin on kuitenkin edullista rakenteen tasapainoituksenkin kannalta, että laatat sovitetaan toisella tavoin pyörityeakselinsa ympärille. On myös tiettyjä materiaaleja, joiden kohdalla kuivaus täytyy tapahtua tietyltä allassyvyydeltä. Tällöin sektorimalnen laatta-30 rakenne ei ole tehokkain.Applicant's other prior patent applications have disclosed suction dryer device solutions in which the suction dryer plates are placed around a sector of rotation of the sector malt, the air surfaces of the plates being substantially perpendicular to the axis of rotation. However, in the pursuit of large drying capacity, it is also advantageous from the point of view of balancing the structure that the plates are arranged in a different way around their axis of rotation. There are also certain materials for which drying must take place at a certain pool depth. In this case, the structure of sector ore slab-30 is not the most efficient.

Keksinnön eräänä päämääränä onkin sellainen imukuivainlaite, jossa laatat on sovitettu pyörltysakseliin nähden tehokkaammalla tavalla kuin tunnetuissa laiteratkaisuissa.It is therefore an object of the invention to provide a suction dryer device in which the plates are arranged in a more efficient manner with respect to the axis of rotation than in known device solutions.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada sellainen laite, jossa on edullinen edellä mainittu hienohuokoinen nesteellä kyl- 35 2 77382 1 lästettäväksl tarkoitettu imuplnta, joka on edullinen valmistaa omaten siten sellaisen rakenteen, jossa mikrohuokoinen imuplnta on saatu mahdollisimman ohueksi, mutta jossa rakenteessa on silti riittävä lujuus. Keksinnön päämääränä on myös sellainen imukuivauslalteratkalsu, jossa kui-5 vaus tapahtuu tehokkaasti suurellakin nopeudella juuri keramisia suodin-laattoja käyttäen. Päämääränä on myös muodostaa laite, joka soveltuu hyvin esimerkiksi turpeen kuivatukseen. Esimerkiksi juuri turpeen kuivatuksen yhteydessä tarvitaan hyvin suuria pinta-aloja kyseisiä suodatin-laattoja, joten päämääränä on siten myös sellainen laite, jossa on suuri 10 imupinta-ala ja jolla saavutetaan suuri kuivatusteho.It is an object of the present invention to provide such a device having the above-mentioned fine-pore liquid-impregnated suction pad, which is preferably made having a structure in which the microporous suction pad is made as thin as possible, but in which the structure still has sufficient strength. It is also an object of the invention to provide a suction-drying sheet in which the drying takes place efficiently, even at high speed, using ceramic filter plates. The aim is also to form a device which is well suited for drying peat, for example. For example, it is precisely in connection with the drying of peat that very large areas of such filter tiles are required, so the aim is thus also to have a device with a large suction area and with which a high drying efficiency is achieved.

Edellä oleviin on päästy laiteratkaisulla, jossa keraamiset huokoiset imu-pinnat on sovitettu siten kuivatuslaitteen pyöritysakseliin, että ne sijaitsevat tasoltaan olennaisesti kuivatusakselln suuntaisesti ja siten, 15 että ne on sovitettu muodostetun kulvatusrummun vaippapInnalle.The above has been achieved by a device solution in which the ceramic porous suction surfaces are arranged on the axis of rotation of the drying device so that they are located substantially parallel to the drying axis and in such a way that they are arranged on the jacket surface of the formed drum.

Keksinnön mukaiselle imukuivainlaltteelle on pääasiallisesti tunnusomaista, että imukulvainlaite käsittää kulvatusrummun, jossa on sylin-terimälnen rumpuvaippa, johon on sovitettu useita keraamisia suodin-20 laattoja, joihin on tuotavissa alipaine tai ylipaine suodatusvaiheesta riippuen.The suction dryer bed according to the invention is mainly characterized in that the suction drying device comprises a suction drum with a drum casing of a cylinder blade, to which a plurality of ceramic filter plates 20 are fitted, to which a vacuum or overpressure can be introduced depending on the filtration step.

Keksinnön mukaisesti on muodostettu imukulvainlaite, joka käsittää useita keraamisia kaarevia suodinlaattoja, jotka suodinlaatat on sovl-25 tettu imukuivainlaitteen kulvatusrummun rumpuvalpan pinnalle. Kukin suodinlaatta käsittää sivuseinät, jotka tukeutuvat rumpuvaippaan. Erillinen yhde tai yhteet on viety rumpuvalpan ja suodlnlaatan väliin jäävään lmutilaan ja tuklrunkotilaan. Vierekkäiset suodinlaatat on erotettu painetiloiltaan tiiviisti toisistaan vierekkäisten suodinlaatto-30 jen sivuseinien väliin sovitettujen kiilatiivistevälineiden avulla.According to the invention, there is provided a suction dryer device comprising a plurality of ceramic curved filter plates, which filter plates are applied to the surface of the drum pulley of the suction drum of the suction dryer device. Each filter plate comprises side walls which rest on a drum jacket. The separate unit or connections are placed in the air space between the drum housing and the filter plate and in the block body space. Adjacent filter plates are tightly separated from their pressure spaces by means of wedge sealing means arranged between the side walls of adjacent filter plates.

Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei ole tarkoitus kuitenkaan yksinomaan rajoittaa.The invention will now be described with reference to some preferred embodiments of the invention shown in the figures of the accompanying drawings, to which, however, the invention is not intended to be exclusively limited.

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukaisessa laitteessa olevan lmupinnan rakenne poikklleikkauskuvantona. Kuvanto on otettuna kuvion 2 alueesta C.Figure 1 shows the structure of the air surface in the device according to the invention in a cross-sectional view. The view is taken from area C of Figure 2.

35 3 77382 1 Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen rumpukuivalmen osittainen päätypoikklleikkauskuvanto.35 3 77382 1 Figure 2 shows a partial end cross-sectional view of a drum heater according to the invention.

Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukainen rumpukuivain sivultapäin ja 5 katsottuna kuvion 2 nuolen K^ katsontasuuntaan.Figure 3 is a side view of the drum dryer 5, and viewed in the direction of arrow D in Figure 2 ^ katsontasuuntaan invention.

Kuviossa 1 on esitetty polkkllelkkauskuvantona keksinnön mukaisessa lmukulvalnlaitteessa käytetty suodinrakenne. Keksinnön mukainen imu-kulvainlaite 10 käsittää kuivatusrummun, jossa on tukirungon muodostava 10 sylinterlmäinen ympyräpolkkileikkauksen omaava runkovaippa 11. Se käsittää useita runkovaipan 11 pinnan päälle sovitettuja kaarevia suodinlaat-toja 12. Suodinlaatat 12 peittävät rummun 11 pinnan. Kukin suodinlaatta 12 käsittää keraamisen lmuplnnan 13. Imuplntaan 13 rajoittuu tukirunko 14 ollen koostumukseltaan edullisesti myös rakeista keraamista materiaa-15 Ha· Rakeet 15 jättävät väliinsä useita suurikokoisia aukkoja, joihin neste kuivattavasta materiaalista imupinnan 13 kautta ensin imetään. Tukirunkoon 14 edullisesti keraamisten rakeiden 15 täyttämään tilaan 16 Imetään kuivatettava neste ja kuljetetaan edelleen kyseisestä tilasta 16 yhteen 17 kautta pois. Rakeet 15 toimivat rakenteen jäykistäjinä ja ra-20 kelsuutensa vaikutuksesta eivät kuitenkaan estä kyseiseen tilaan 16 tullutta nestettä virtaamasta, koska rakeet eivät aiheuta mainittavaa virtausvastusta. Yhde 17 on edelleen yhdistetty vuorottaisesti alipaine-lähteeseen ja vuorottaisesti ylipainelähteeseen imun ja nestehuuhtelun aikaansaamiseksi suodlnpinnoille. Kun alipaine on tuotu yhteeseen 17 25 virtaa neste kuivatettavasta materiaalista imupinnan 13 kautta tukirunkoon 14 ja sieltä edelleen yhteeseen 17 ja ulos.Figure 1 shows a filter structure used in a loop angle device according to the invention. The suction-trimming device 10 according to the invention comprises a drying drum having a cylindrical body 11 with a circular pedal section forming a support frame 10. It comprises a plurality of curved filter plates 12 arranged on the surface of the body 11. The filter plates 12 cover the surface of the drum 11. Each filter plate 12 comprises a ceramic bulb 13. The suction bulb 13 is bounded by a support body 14 which is preferably also composed of granular ceramic material. The granules 15 leave a number of large openings into which the liquid to be dried is first sucked through the suction surface 13. The space 16 preferably filled with the ceramic granules 15 is sucked into the support frame 14 and the liquid to be dried is sucked out and conveyed further out of said space 16 together. The granules 15 act as stiffeners for the structure and, due to their roughness, do not prevent the liquid entering the space 16 from flowing, since the granules do not cause any appreciable flow resistance. Compound 17 is further connected alternately to a source of vacuum and alternately to a source of overpressure to provide suction and liquid rinsing to the filter surfaces. When the vacuum is introduced into the joint 17, a liquid flows from the material to be dried through the suction surface 13 to the support body 14 and from there further to the joint 17 and out.

Kukin suodinlaatta 12 on erotettu vierekkäisistä suodinlaatolsta 12 tiivisteillä 25. Tiivisteillä 25 erotetaan kunkin suodlnlaatan 12 tuki-30 runkotllat 16 toisistaan. Kaarevat suodinlaatat 12 käsittävät varsinaisen imupinnan 13, johon liittyy olennaisesti rummun säteensuunnassa kulkevat sivuseinät 13b^ ja 130^. Kyseisten seinien tarkoituksena on toimia suodlnlaatan 12 ali- tai ylipaineista tukirunkotilaa 16 rajaavlna sivupintoina ja suodinpinnalle runkovaipasta 11 tuen antavina raken- 35 teinä.Each filter plate 12 is separated from adjacent filter plates 12 by seals 25. The seals 25 separate the support-frames 16 of each filter plate 12 from each other. The curved filter plates 12 comprise an actual suction surface 13, which is associated with substantially radially extending side walls 13b ^ and 130 ^. The purpose of these walls is to act as side surfaces delimiting the underpressure or overpressure of the support frame space 16 of the filter plate 12 and as structures supporting the filter surface from the body shell 11.

4 77382 1 Imukuivainlaitteen rumpu 11 käsittää kiilamaiset rummun kehälle liitetyt tukirlvat 26. Tukirivan 26 ja viereisten suodinlaattojen 12 vierekkäisten sivuseinien 13b väliin on asetettu edellä mainitut tiivisteet 25.4,7382 1 The drum 11 of the suction dryer comprises wedge-shaped support hinges 26 connected to the circumference of the drum. Between the support row 26 and the adjacent side walls 13b of the adjacent filter plates 12, the above-mentioned seals 25 are placed.

5 Näin on pystytty jakamaan rumpu eri sektoreihin. Edullisesti kiinnitetään vielä kukin keraaminen suodinlaatta 12 suodinlaatan imupintaan kytkeytyvien kiinnltysvälineiden, edullisesti suodinplnnan 13 tasosta alas upotettujen ruuvien 27 tai vastaavien avulla imukuivainlaitteen rumpuvaippaan.5 This has made it possible to divide the drum into different sectors. Preferably, each ceramic filter plate 12 is further attached to the drum jacket of the suction dryer device by means of fastening means engaging the suction surface of the filter plate, preferably screws 27 or the like recessed below the level of the filter plate 13.

1010

Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty keksinnön mukainen rumpukuivain yleiskuvan tona. Imukulvalnlaite 10 käsittää useita suodinlaattoja 12. Niiden imuplnnat 13 ovat kaarevia ja kyseisten kaarevien imupintojen rummun akselin puoleinen pinta rajoittuu edullisesti myös keraamisesta mate-15 rlaalista olevaan tukirunkoon 14. Keraamisen imuplnnan 13 huokoskoko on keskimäärin noin 0,0010-0,0015 mm. Kyseinen imupinta 13 toimii varsinaisena suodattavana pintana. Se pyritään tekemään mahdollisimman ohueksi painehävlön pienentämiseksi, joka painehävlö on suoraan verrannollinen imuplnnan paksuuteen ja nesteen kulkumatkaan kyseisessä huokol-20 sessa materiaalissa. Laatat 12 on asetettu rumpuvaipan 11 kehälle, jolloin laattojen pinnat ovat olennaisesti samalla säteellä R pyöritys-akselista 19. Kuhunkin suodlnlaattaan 12 sen tilaan 16 on liitetty yhde 17. Näin ollen rummun kehäpinta on jaettu lukuisiin sektoreihin, jolloin saadaan haluttu valheitus suodintapahtumalle. Kukin suodinlaatta 12 25 sovitetaan rummun pyöriessä kulkemaan vuoron perään suodatettavan lietteen tai materiaalin kautta. Tällöin materiaali kiinnittyy yhteen 17 kautta tuodun alipaineen vaikutuksesta suodinlaatan 12 imupintaan 13 ja neste imeytyy kuivattavasta materiaalista imuplnnan 13 kautta tilaan 16, johon tukirunko 14 on muodostettu. Sieltä neste virtaa yhteiden 17 kaut-30 ta edelleen pois.Figures 2 and 3 show an overview of a tumble dryer according to the invention. The suction angle device 10 comprises a plurality of filter plates 12. Their suction plates 13 are curved and the drum axis surface of said curved suction surfaces is preferably also limited to a support frame 14 of ceramic material 15. The ceramic suction surface 13 has an average pore size of about 0.0010 to 0.0015 mm. Said suction surface 13 acts as the actual filterable surface. The aim is to make it as thin as possible in order to reduce the pressure drop, which is directly proportional to the thickness of the suction and the flow of liquid in the porous material in question. The plates 12 are placed on the circumference of the drum jacket 11, the surfaces of the plates being substantially the same radius R from the axis of rotation 19. One is connected to each filter plate 12 in its space 16. Thus, the peripheral surface of the drum is divided into a number of sectors. Each filter plate 12 25 is adapted to pass alternately through the slurry or material to be filtered as the drum rotates. In this case, the material adheres to each other under the effect of the vacuum introduced through the suction surface 13 of the filter plate 12 and the liquid is absorbed from the material to be dried through the suction port 13 into the space 16 in which the support body 14 is formed. From there, the liquid still flows out of the connections 17 through 30.

Suodatettava materiaali on sijoitettu altaaseen 20. Akselin 19 ollessa sovitettu pyörimään ja pyörittämään kulvatusrumpua siirtyy kukin suo-dinlaatta 12 vuoron perään altaaseen 20 ja edelleen kukin suodinlaatta 35 nousee pyöritysakselin pyöriessä pois altaasta 20. Alipaineen vaikutuksesta nousee suodinlaattojen 12 mukana laattojen imupintoihln 13 kiinnittynyttä kuivatettavaa ainetta laattojen mukana ylös altaasta 20.The material to be filtered is placed in the basin 20. When the shaft 19 is adapted to rotate and rotate the sowing drum, each filter plate 12 alternately moves into the basin 20 and further each filter plate 35 rises as the rotation shaft rotates out of the basin. included up from the pool 20.

5 77382 1 Alipainetta ylläpidettäessä jatkuu kyseisen nousulilkkeen aikana aineen kuivatus. Kun kuivatettava materiaali esim. turve on kulkeutunut kuviossa 2 esitettyyn kohtaan A, Irrottavat kaavarlt 21 tai muut irrotuslaltteet materiaalin imupinnasta 13.5 77382 1 When the vacuum is maintained, the drying of the substance continues during that rise. When the material to be dried, e.g. peat, has passed to the point A shown in Fig. 2, the removable screws 21 or other release grooves from the suction surface 13 of the material are removed.

55

Laakereiden 24 varassa olevaa akselia 19 pyörittämään on sovitettu moottori 22 ja suodatusvalheiden ajoitusta säätämään ja tahdistamaan on asetettu jakolaite 23. Kyseinen jakolaite 23 eli jakoventtilli jakaa alipaineen ja ylipaineen kullekin suodinlaatalle tai suodlnlaattaryh-10 mälle ja sen yhteelle 17 tai yhteille 17. Laiteratkaisu voi käsittää erikseen huuhtelujärjestelyn, jolloin kaavauksen jälkeen suodatettava pinta puhdistetaan tuomalla yhteen 17 kautta ylipaineista nestettä vastakkaiseen suuntaan, kuin kulkee kuivattavasta materiaalista imetty neste.A motor 22 is arranged to rotate the shaft 19 resting on the bearings 24 and a distributor 23 is set to adjust and synchronize the timing of the filter lies. This distributor 23, i.e. the distributor valve, distributes vacuum and overpressure to each filter plate or filter plate group 10 and a rinsing arrangement, whereby after the molding, the surface to be filtered is cleaned by bringing together an overpressure liquid through 17 in the opposite direction to the liquid sucked from the material to be dried.

1515

Keksinnön mukaisessa imukuivainlaitteessa toimivat keraamiset kaarevat rummun vaipalle asetetut imupinnat nimenomaan nesteellä kyllästettyinä lmupintoina, jolla tarkoitetaan sitä, että ilma (tai kaasu yleensä) ei läpäise imupintaa kuivatusmenetelmässä käytetyillä ilman ja nesteen vä-20 lisillä paine-eroilla. Näin ollen keksinnön mukaisessa rumpukulvaimes-sa saatetaan kuivattava kohde hienohuokolsen nesteellä kyllästetyn vesi-imulaatan 12 imuplnnan 13 välityksellä hydrauliseen yhteyteen kuivattavaan kohteeseen nähden alipaineeseen asetetun nesteen kanssa. Sopivimmln on suodlnlaatta keraamista materiaalia.The ceramic curved suction surfaces placed on the drum jacket operating in the suction dryer device according to the invention are specifically liquid-impregnated suction surfaces, which means that air (or gas in general) does not pass through the suction surface with the air and liquid pressure differences used in the drying process. Thus, in the drum cultivator according to the invention, the object to be dried is brought into a hydraulic connection with the liquid placed under a vacuum relative to the object to be dried by means of a suction nozzle 13 of a fine-pore liquid-impregnated water suction plate 12. The most suitable is a filter plate made of ceramic material.

2525

Kuviossa 3 esitetysti voidaan rummun pitkittälsakselin X suuntaisesti asettaa rummun pinnalle useita suodlnlaattoja 12a,12b,12c ja 12d. Kyseiset suodinlaatat ovat kytketty tavallaan sarjaan ja ne raajaavat yhdessä yhden yhteisen tilan 16', johon on voitu johtaa useita yhtei-30 tä 17a,17b,17c,17d. Yhteet 17 on johdettu yhteiseen allpaineputkistoon 28.As shown in Fig. 3, a plurality of filter plates 12a, 12b, 12c and 12d can be placed on the surface of the drum along the longitudinal axis X of the drum. These filter plates are in a way connected in series and together delimit one common space 16 ', into which several connections 17a, 17b, 17c, 17d may have been introduced. The connections 17 are led to a common vacuum line 28.

3535

Claims

6 77382

A suction dryer device (10) comprising method filter plates (12) placed on a rotatable body of a suction dryer device, adapted to move in connection with the material to be dried, wherein a liquid of the material to be dried is sucked out of the material to be dried through filter plates (12), adheres to the filter plate surface under reduced pressure during the suction phase, characterized in that the suction dryer device comprises a drying drum 10 with a cylindrical drum nozzle (11) fitted with a plurality of ceramic microporous filter plates (12) in which vacuum or overpressure 12) are curved corresponding to the shape and curvature of the drum jacket (11) of the drying cylinder and are attached to the drum jacket (11) 15, and in which the filter plate (12) comprises a space (16) between the suction (13) and the drum jacket (11) (14), preferred prevented the filling of the granular substance into which the liquid is first sucked from the material to be filtered through the suction column (13) under reduced pressure. 20

1 Claims

Suction dryer device according to claim 1, characterized in that the filter plates (12) comprise side walls (13b1 and 13b2) resting on the drum jacket (11), and that the unit (17) through which the vacuum is introduced into the filter plates (12) is connected to the side walls (12). 13bj 25 and 13b2) and a space delimited by the suction pad (13) and the drum jacket (11), which is preferably filled with a granular support material (14), whereby liquid from the material to be dried is sucked through the suction pad (13) into the space (16) filled by the support material. (17) away from the suction angle device and whereby also in the cleaning process, the surfaces (13) can be cleaned by conveying the cleaning liquid in the opposite direction and further to the suction devices (13) under overpressure.

Suction dryer device according to claim 1 or 2, characterized in that the adjacent curved filter plates (12) comprise seals (27) between the adjacent side walls (13b), which allow 7 77382 1 of the desired lie and vacuum of the desired duration Without the pressure applied to the slab in question affecting adjacent filter plates (12).

Suction angle plate according to one of the preceding claims, characterized in that each filter plate (12) is fastened to the body sleeve (11) of the dust angle device by means of fastening means, preferably screws (27). 10 15 20 25 30 35 8 77382