FI77482B - Virvelrenare. - Google Patents

Description

77482

PYÖRREPUHDISTIN

Käsillä oJeva keksintö koskee pyörrepuhdistintä hiukkas/-neste-suspension, erikoisesti paperimassasuspension jakami-5 seksi jakeisiin, joka pyörrepuhdistin on oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa mainittua tyyppiä.

Tällaista pyörrepuhdistinta käytetään suuressa laajuudessa paperi- ja paperimassateo]1isuudessa paperimassasuspension 10 puhdistamiseksi epäpuhtauksista, jotka ovat kivensirujen, päistäreiden , hiekanjyvästen, metal 1ihiukkasten ja myös suurempien metal 1iesineiden kuten esim. paperi 1iitinten, nito-miskoukkujen, neulojen ym. muodossa.

15 Eräs tällainen pyörrepuhdistin toimii periaatteessa siten, että käsiteltävä suspensio, ns. injekti, syötetään sisään suurella nopeudella tangentiaalisen tuloaukon läpi, joka on pyörrekammion laajemmassa päässä. Syötetty suspensio muodostaa ruuvikierteenmuotoisen pyörrevirran, joka liikkuu 20 pitkin pyörrekammion seinämän sisäsivua suuntaan kohti sen vastakkaista, kapenevaa päätä. Keskipakoisvoiman vaikutuksesta tässä pyörrevirrassa pyrkivät suspensiossa olevat hiukkaset järjestäytymään siten, että karkeammat ja raskaammat hiukkaset, esim. epäpuhtaudet, jotka ovat päistä-25 reiden, hiekanjyvästen, kivien, metal 1ihiukkasten, metalli-esineiden ja sen sellaisten muodossa, kerääntyvät niin pitkälle ulospäin kuin mahdollista, pyörrekammion seinämää vasten, samalla kun keveämmät hiukkaset suspensiossa, so. hyödylliset kuidut paperimassa suspension puhdistuksessa, 30 jäävät jäljelle lähemmäksi pyörrekammion keskiakselia.

Pyörrekammion kapenevan osan sisällä jatkaa lähinnä kammion seinämää oleva pyörteen kerros, johon kerrokseen on rikastettu raskaammat epäpuhtaudet, liikkumista eteenpäin aksiaaliseen uioemenoaukkoon pyörrekammion kapeassa päässä, ja 35 se syötetään ulos tämän läpi raskaampana, epäpuhtauksia 2 77482 sisältävänä jakeena, ns. rejektinä. Tavallisesti ulossyöttö tapahtuu pyörrekammion kapeamman pään ulkopuolelle järjestettyyn ns. rejektikammioon, joka sisältää elimet ulossyö-tetyn rejektin määrän säätämiseksi, ja josta rejekti johde-5 taan pois putkijohdon läpi. Pyörrevirran sisempi osa pyör-rekammiossa kääntyy sen sijaan kammion kapenevan pään sisällä ja jatkaa aksiaalisesti vastakkaiseen suuntaan sisem-pänä, samalla tavoin ruuvikierteenmuotoisena pyörrevirtana, joka otetaan ulos pyörrekammion laajemmassa päässä kevyem-10 pänä jakeena, ns. akseptina, joka paperimassasuspension puhdistuksessa muodostuu suurimmaksi osaksi hyvistä kuiduista. Akseptin ulosotto pyörrekammiosta tapahtuu tavanomaisesti ns. pyörteenkeruuputken välityksellä, joka liittyy samanaikaisesti pyörrekammion laajempaan päähän, ja jo-15 ka ulottuu pyörrekammioon ainakin ohi tangentiaa 1isesti suunnaten injektio tuloaukon.

Eräs ongelma paperin valmistuksessa on se, että paperi-massasuspensio, ns. massa, joka johdetaan paperikoneen pe-20 rälaatikon kautta ulos koneen viiralle, sisältää usein ilmakuplia, jotka aiheuttavat näkyviä virheitä valmistetussa paperiTainassa. Nämä ilmakuplat ovat peräisin ilmasta, joka on sekoittunut massaan sen valmistuksen aikana, esim. sen sekoittamisen yhteydessä. Tällaisten ilmakuplien erottami-25 seksi massasta, ennen tämän johtamista paperikoneeseen, on tavallista poistaa ilma massasta, esim. astiassa, jossa vallitsee tyhjiö. Nämä tunnetut laitteet ilman poistamiseksi massasta ovat kuitenkin kalliita ja ti1aavaativia. On myös tunnettua yrittää poistaa ilma paperimassasuspensiosta 30 tai massasta siinä yhteydessä, kun sitä käsitellään edellä-selostetun kaltaisessa pyörrepuhdistajassa. Sellaisessa pyörrepuhdistajassa esiintyy nimittäin ruuvikierukanmuotoi-sen pyörrevirran keskipakoisvoiman seurauksena myös sen ilman erottumista, jota esiintyy pyörrepuhdistajaan syötetys-35 sä suspensiossa. Tämä erottunut ilma kerääntyy, seurauksena 11 3 77482 alhaisesta ominaispainostaan, lähelle pyörrekammion keski-akselia, jota pitkin syntyy ilmasydän. Seurauksena suurista keskipakovoimista pyörrekammion sisällä esiintyy tässä il-masydämessä usein alipainetta verrattuna ilman paineeseen. 5 Koska tällä tavoin saadaan pyörrepuhdistimessa ilma automaattisesti erottumaan pyörrepuhdistimeen johdetusta suspensiosta, on yritetty vetää sanottu ilmasydän ulos erillisen kapean putken välityksellä, joka pistetään pyörrekam-mioon samanaikaisesti, joko sen kapeammasta päästä tai sen 10 laajemmasta päästä, jonka putken läpi on yritetty imeä ulos ilmasydän alipaineen avulla. Nämä yritykset eivät kuitenkaan ole olleet erityisen menestyksellisiä, ennenkaikkea koska ilmasydän ei ole erikoisen stabiili, vaan liikkuu edestakaisin sivusuunnassa ja usein muuttaa paikkaa, jonkan 15 tähden sitä on ollut vaikea varmasti ja stabiilisti löytää kapean imuputken avulla. Imuputken läpi on sen tähden voitu erottaa vain pienempi osa ilmasta, jolloin myös on seurannut huomattavia suspension määriä mukana. On myös vaadittu suhteellisen laajoja ja kalliita laitteita ilmasydämen ime-20 miseen vaadittavan alipaineen kehittämiseksi.

Käsillä olevan keksinnön tarkoituksena on sen tähden aikaansaada ilmoitetun laatuinen pyörrepuhdistaja, jossa on mahdollista tehokkaalla ja 1uotettava 11 a tavalla erottaa 25 suuri osa siitä ilmasta, joka sisältyy pyörrepuhdistajaan johdettuun suspensioon.

Keksinnön mukaan tämä saavutetaan siten, että pyörrepuhdis-taja muodostetaan oheisten patenttivaatimusten mukaisesti. 30

Keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin oheiseen piirustukseen liittyen, joka esimerkkeinä kuvaa keksinnön muutamia toteutusesimerkkejä, jossa

Kuvio 1 esittää sivukuvana keksinnön erään toteutuesimerkin 35 mukaista pyörrepuhdistajaa; 4 77482

Kuvio 2 esittää aksiaalista leikkausta suuremmassa mittakaavassa keksinnön erään toteutusesimerkin mukaisen pyörrepuhdistajan yläosasta ja;

Kuvio 3 esittää aksiaalista leikkausta suuremmassa mitta-3 kaavassa keksinnön toisen toteutusesimerkin mukai sen pyörrepuhdistajan yläosan läpi.

Kuvioissa 1 ja 2 kaavamaisesti ja esimerkkinä esitetty keksinnön mukainen pyörrepuhdistaja käsittää sinänsä tavan-10 omaisella tavalla pitkänomaisen, pystysuuntaan järjestetyn pyörrekammion, jota yleisesti on merkitty viitenumerolla 1 ja jolla on ympyränmuotoinen poikkileikkaus ja joka osalla pituuttaan kapenee alapäätään kohti. Pyörrekammion 1 ylemmässä, laajemmassa päässä on tangentiaa 1ise sti suunnattu 15 tuloaukko 2 käsiteltävää suspensiota, ns. injektiä varten, joka tästä tuloaukosta johdetaan ruuvikierukanmuotoisen tu-lokanavan 3 (ks. kuvio 2) kautta pyörrekammioon 1 ja joka muodostaa ruuvikierteenmuotoisen pyörrevirran 6 pyörrekammion 1 seinämän läheisyydessä. Pyörrekammion 1 alemmassa, 20 kapeassa päässä on tavanomaiseen tapaan ns. rejektiokammio 4, johon aksiaalinen laskuaukko raskaampaa jaetta varten pyörrekammion alapäässä avautuu, ja josta rejekti syötetään ulos putkijohdon 5 läpi. Pyörrekammio 1 ja rejektiokammio 4 voivat olla muotoillut millä tahansa sopivalla tunnetulla 25 tavalla, eikä niitä sen tähden esitetä yksityiskohtaisesti.

Kuviossa 2 on lähimpänä pyörrekammion 1 seinämää juoksevaa, alaspäin kohti kammion kapeampaa päätä suuntautuvaa pyörre-virtaa merkitty viitenumerolla 6, samalla kun sisempää, 30 ylöspäin kohti kammion laajempaa päätä suuntautunutta pyör-revirtaa, joka sisältää kevyemmän jakeen tai ns. akseptin, on merkitty viitenumerolla 7. Keskellä pyörrekammiota 1, pitkin sen akselia esiintyy ilmasydän 8 aikaisemmin kuvatulla taval1 a.

35

II

5 77482

Akseptivirta 7 ja siinä keskellä sijaitseva ilmasydän 8 vedetään ulos pyörrekammiosta 1 sinänsä tavanomaiseJJa tavalla pyörrekammion 1 laajempaan päähän sama-akselisesti pistävän putken 9, ns. pyörteenkeruuputken avulla, joka ulot-5 tuu aksiaalisesti pyörrekammioon 1 ainakin ohi injektion tuloaukon 2 ja tulokanavan 3.

Keksinnön mukaisesti on pyörteenkeruuputken 9 yläpäähän järjestetty kansi 10 jonkin matkaa pyörteenkeruuputken 9 10 päästä, niin että kannen 10 ja pyörteenkeruuputken 9 pään väliin muodostuu renkaan muotoinen rako 11. Pyörteenkeruuputken 9 yläpää on edullisesti muotoiltu laajenemaan as-teettain piirustuksessa esitetyllä tavalla, jonka ohella kannen 10 alasivu on muotoiltu pääasiassa kartiomaisesti. 15 Ruuvikierteen muotoinen akseptivirta 7 pyörteenkeruuputken 9 läpi ohjataan siten virtaamaan säteettäisesti suunnatun raon 11 läpi. Pyörteenkeruuputken 9 ylempi osa ja kansi 10 ympäröidään kammiolla 12, jossa on sylinterinmuotoinen vaippaseinä 13 ja ylempi päätyseinä 14. Tässä kammiossa 12 20 akseptivirta virtaa renkaanmuotoisen raon 11 läpi. Kammiossa 12 on laskuaukko 15 akseptivirral1 e, joka laskuaukko on järjestetty kammion sylinterinmuotoiseen vaippaseinämään 13 aksiaalisen välimatkan päähän renkaanmuotoisen raon 11 alapuolelle. Kuten käy ilmi piirustuksesta, ulottuu kammio 12 25 myös kannen 10 yläpuolelle, niin, että kammio muodostuu tilan 12a kannen 10 yläsivun ja kammion 12 päätyseinän 14 välille. Tähän tilaan 12a pistää sisään putki 16 sama-akseli-sesti niin, että sen sisempi tai alempi pää sijaitsee pääasiassa kannen 10 yläsivun tasossa, jonka keskiosa esite-30 tyssä suoritusmuodossa on muodostettu käsittämään syvennys 10a. Kantta 10 kannatetaan esitetyssä toteutusesimerkissä seinämään 14 kiinnitetyllä hylsyllä 17, joka sama-akseli-sesti ympäröi putkea 16, joka pidetään paikallaan hylsyssä 17 ruuvikiinnityksellä 18. Hylsyn 17 seinämässä on aukko 35 19, joka muodostaa yhteyden tilasta 12a putken 16 alapää hän .

6 77482

Keksintö toimii siten, että keskellä oJeva iJmasydän 8 ruu-vikierteenmuotoisessa, pyörteenkeruuputken 9 läpi kulkevassa akseptivirrassa 7 jaetaan ilmakupliksi, joita kaavamaisesti on kuvattu viitenumerolla 20 piirustuksessa, jotka 5 ilmakuplat akseptivirta ottaa mukaansa renkaanmuotoisen raon 11 läpi, jolloin ilmakuplat 20 pyrkivät seuraamaan kannen 10 alasivua. Ympäröivässä kammiossa 12 tulevat ilmakuplat 20, seurauksena pienemmästä ominaispainostaan, nousemaan ylöspäin ja yhdistymään ilmapatjaksi, joka muodostuu 10 tilaan 12a kannen 10 yläsivun yläpuolella. Tällä tavoin tulee akseptivirta, joka kulkee läpi akseptin Jaskuaukon 15, olemaan olennaisen kokonaan vapautunut ilmakuplista. Ymmärretään, että mainittu ilmapatja muodostuu kammion 12 yläosaan tilaan 12a kannen 10 yläpuolella sen johdosta, että 15 ilmanvirtaustienä toimivan putken 16 alapää sijaitsee kammion 12 ylemmän päätyseinän 14 alapuolella ja esitetyssä toteutusesimerkissä pääasiassa kannen 10 yläsivun tasossa. Koska lisää ilmakuplia 20 johdetaan tilassa 12a olevaan il-mapatjaan edelläkuvatulla tavalla, tulee vastaava ilmamäärä 20 puristetuksi putken 16 läpi. Yhdessä ilman kanssa tulee tietty pienempi määrä akseptia virtaamaan ulos putkesta 16. Tämä akseptimäärä, joka sisältää erittäin hyviä kuituja, voidaan edullisesti johtaa takaisin pyörrepuhdistus-laitteen tuloaukkoon.

25

Sen johdosta, että ilmakuplat 20 virtaavat renkaanmuotoisen raon 11 läpi ympäröivään kammioon 12, tämän kammion ylemmän nestepinnan läheisyydessä, pääsevät ilmakuplat helposti vapautumaan nesteestä. Tätä ilmakuplien erottumista nesteestä 30 helpotetaan edelleen sillä, että nesteen laskuaukko 15 kammiosta 12 sijaitsee olennaisella etäisyydellä renkaanmuotoisen raon 11 alapuolella.

Keksinnön kuviossa 3 esitetty toteutusesimerkki eroaa ku-35 viossa 2 esitetystä ja edellä selostetusta toteutusesimer- 7 77482 olennaisesti vain siinä, että putki 16 ja putkiliitos 18 on poistettu niin, että hylsy 17 itse tulee toimimaan lasku-aukkoputkena. Tämä toteutusesimerkki on ennen kaikkea sopiva, kun ei vain ilmaa tule erottaa akseptivirrasta 7 pyör-5 teenkeruuputken 9 läpi, vaan myös epäpuhtauksia, joiden ominaispaino on alhaisempi kuin kuiduilla, kuten esim. muo-viaine-epäpuhtauksia. Nämä epäpuhtaudet tulevat pyörrepuh-distajassa kerääntymään lähimmäksi pyörrepuhdistajän akselia, ja akseptivirran 7 kujettamiseksi mukanaan lähellä 10 kannen 10 alasivua, olennaisesti samanlaisella tavalla kuin ilmakuplat 20. Myös nämä kevyet epäpuhtaudet tulevat siten nousemaan ylös tilaan 12a, josta ne yhdessä tietyn aksepti-määrän ja ilman kanssa voivat virrata ulos hylsyn 17 läpi. Mainittujen kevyempien epäpuhtauksien erottamiseksi vaadi-15 taan, että suurempi virta vedetään tilasta 12a kammiossa 12, jonka tähden karkeampi hylsy 17 soveltuu paremmin las-kuaukoksi kuin kapea putki 16. Virtaus hylsystä 17, joka käsittää osan akseptia sekä kevyitä epäpuhtauksia ja ilmaa, voidaan johtaa lisävaiheeseen erottamisen jatkamiseksi, sen 20 jälkeen kun ilma on erotettu esim. avoimessa säiliössä.

Voidaan myös ajatella keksinnön mukaisen pyörrepuhdistajän suoritusmuotoa, jossa kansi 10 pyörrekeruuputken yläpään 9 yläpuolella puuttuu, ja akseptivirta 7 siten virtaa ulos 25 suoraan kammioon 12 ilman, että se ensin ohjataan säteet- täiseen suuntaan. Myös tässä tapauksessa tulee akseptivir-ran mukanaan kuljettama ilma pyrkimään kerääntymään kammion 12 yläosaan 12a, josta ilma voidaan johtaa ulos yhdessä tietyn pienen määrän kanssa akseptia ja mahdollisesti myös 30 kevyempien epäpuhtauksien kanssa kammion 12 yläosaan pistävän putken läpi, jonka tuloaukko sijaitsee aksiaalisesti välimatkan päässä pyörteenkeruuputken 9 yläpään yläpuolella ja edullisesti jonkin matkaa kammion 12 ylemmän päätyseinän 14 aiapuolel1 a.

35

Claims (7)

1. 8 77482
2. 1- Pyörrepuhdistaja hiukkas/neste-suspension, erikoisesti paperimassasuspension, jakamiseksi jakeisiin 5 käsittäen pitkänomaisen, pystysuuntaan järjestetyn pyörrekammion (1), jolla on ympyränmuotoinen poikkileikkaus, ja joka osalla pituudestaan kapenee suunnassa kohti alapäätään, ja jolla laajemmassa yläpäässään on olennaisen tangentiaa1isesti suunnattu tuloaukko 10 (2) käsiteltävää suspensiota varten, ja ensimmäinen laskuaukko käsitellyn suspension kevyempää jaetta varten, ja kapeammassa alapäässään toinen laskuaukko käsitellyn suspension raskaampaa jaetta varten, jolloin sanottu ensimmäinen laskuaukko käsittää pyörrekammion 15 (1) laajempaan päähän samanakse1isesti pistävän putken (9), jolla on pienempi läpimitta kuin pyörrekammion laajemmalla päällä, joka putki (9) ylemmästä päästään avautuu kammioon (12), joka on varustettu laskuaukolla (15) kevyempää jaetta varten, jolloin sanottu kammio 20 (12) ulottuu aksiaalisesti sanotun putken (9) yläpään alapuolelle, sulkeakseen renkaanmuotoisesti viimemainitun yläosan, ja myös aksiaalisesti putken (9) yläpään yläpuolelle, muodostaakseen tilan (12a) putken (9) laskuaukkopään yläpuolelle, tunnettu siitä, 25 että sanottu laskuaukko (15) kevyempää jaetta varten kammiosta (12) sijaitsee aksiaalisesti nähden olennaisesti sanotun putken (9) yläpään alapuolella, ja että ilman ulosvirtausputki (16) pistää sanottuun tilaan (12a) sanotun putken (9) yläpään yläpuolella.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pyörrepuh- distin, tunnettu siitä, että kansi (10) on järjestetty laskuaukkona kevyemmälle jakeelle pyörre-kammiosta (1) toimivan putken (9) yläpään yläpuolelle ja aksiaalisesti jonkin matkan päähän siitä, jolloin 35 tämän kannen läpimitta vastaa pääasiassa sanotun putken (9) yläpään läpimittaa niin, että kannen (10) ja putken (9) pään välillä on renkaanmuotoinen rako (11), jonka II 9 77482 läpi kevyempi jae virtaa ulos sanottuun, ympäröivään kammioon (12), minkä ohella ilman sanotun ulosvirtaus-putken (16) sisempi aukko sijaitsee aksiaalisesti katsottuna kannen (10) yläsivun ja sanotun kammion (12) 5 ylemmän päätyseinämän (14) välissä.
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen pyörrepuh-distaja, tunnettu siitä, että laskuaukkona kevyemmälle jakeelle pyörrekammiosta (1) palveleva putki (9) on muotoiltu siten, että siinä on asteettain 10 laajeneva yläpää ja että sanottu kansi (10) on alasivul-taan muotoiltu pääasiassa kartiomaiseksi, jonka kartio-mainen kärki pistää sama-akse1isesti sisään putken (9) yläpäästä.
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen 15 pyörrepuhdistaja, tunnettu siitä, että sanottu kammio (12) on sylinterinmuotoinen, ja että sanottu laskuaukko (15) kevyemmälle jakeelle on järjestetty kammion sylinterinmuotoiseen vaippaseinämään (13) ja on pääasiassa tangentiaalisesti suunnattu tämän suhteen. 20 5. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen pyörre- puhdistaja, tunnettu siitä, että sanottu ilman ulosvirtausputki (16) pistää sanottuun tilaan (12a) kannen (10) yläpuolella olennaisen sama-akselisesti sanotun päätyseinämän (14) läpi.
6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen pyörrepuh- distaja, tunnettu siitä, että ilman ulosvirtaus-putki (16) ympäröidään sama-akselisesti päätyseinämään (14) kiinnitetyllä, molemmista päistä suljetulla hylsyllä (17) , joka alemmasta päästään on kiinnitetty sanot-30 tuun kanteen (10) ja kannattaa sitä, ja joka on varustettu aukolla (19) vaippaseinämässään, joka toimii yhteytenä hylsyn (17) ympäröimän ilman ulosvirtausputken (16) alempaan, avoimeen päähän.
7. 7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen pyörrepuh-35 distaja, tunnettu siitä, että sanottu hylsy (17) on alapäästään kiinnitetty sanottuun kanteen (10) tämän kannattamiseksi ja on varustettu kannen yläsivun 5 10 77482 yläpuolella sijaitsevalla aukolla (19) vaippaseinämäs-sään, joka palvelee tuloaukkona ilman ulosvirtausput-kelle. 10 15 20 25 30 35 11 77482