FI78416B - Anordning och foerfarande foer avlaegsnande av vaetska genom pressning ur en fuktig massa. - Google Patents

Description

1 78416

Laite ja menetelmä nesteen poistamiseksi kosteasta massasta painevaikutuksen avulla

Esillä olevan keksinnön kohteena on laite nes-5 teen poistamiseksi kosteasta massasta, joka käsittää ka navan, jossa on syöttömekanismilla varustettu syöttöpää kostean massan syöttämiseksi kanavaan jatkuvana virtana, jonka kanavan sivuseinät ovat rei'itetyt ainakin työalueella, jossa kanavassa on aktiivinen sivuseinäosa, 10 jonka pinta-ala on suurempi kuin passiivisen sivuseinä-osan pinta-ala, välineet aktiivisen sivuseinäosan jatkuvaan siirtämiseen niin, että mainittua aktiivista sivu-seinäosaa siirretään aksiaalisesti ainakin kanavan työaluetta pitkin kostean massan siirtämiseksi aksiaalises-15 ti ainakin kanavan työaluetta pitkin, ja jossa kanavassa on poistopää, jonka kautta kanavasta poistetaan kosteaa massaa, joka sisältää vain pienen prosenttiosuuden nestettä, sekä menetelmä nesteen jatkuvaksi poistamiseksi kosteasta massasta painevaikutuksen avulla, jolloin kos-20 teaa massaa syötetään jatkuvasti laitteeseen, jossa on rei'itetyt sivuseinäosat käsittävä osa.

Esillä olevan keksinnön mukaisen laitteen ja menetelmän käyttö- ja sovellutuskohteet ovat erittäin lukuisat, kuten esimerkiksi mehun poistaminen hedelmistä 25 tai vihanneksista tai viljan ja kaiketyyppisten jätteiden sisältämän nesteen poistaminen sekä turvepehkun sisältämän nesteen poistaminen. Tämä viimeinen sovellutus on erittäin tärkeä tässä keksinnössä otettaessa huomioon, että turvepehku sisältää suuren prosenttiosuuden vettä, 30 mikä prosenttiosuus voi olla niinkin suuri kuin 96 %.

Nesteen poistamiseksi kosteasta massasta, kuten turvepehkusta, on esitetty erilaisia järjestelmiä ja menetelmiä ja niitä käytetään nykyisin pyrittäessä saamaan lopputuote, jonka nesteosuus on pieni tai joka si-35 sältää optimimäärän nestettä, kuten tapauksessa, jossa hedemistä tai vihanneksista poistetaan mehua. Useissa nykyisin käytetyissä järjestelmissä tiedetään käytettävän 2 78416 lämpöpoistomenetelmää kuivan lopputuotteen saamiseksi. Nämä menetelmät ovat kuitenkin verrattain kalliita niiden suuren energiankulutuksen vuoksi, mikä lisää lopputuotteen valmistuskustannuksia. Näiden suurien kustannus-5 ten vuoksi valmistajat käyttävät järjestelmiä, jotka ovat pääasiassa mekaanisia ja joilla poistetaan jatkuvasti nesteitä mainituista kosteista massoista. Näihin mekaanisiin menetelmiin kuuluvat linkojärjestelmät, mäntäpuris-tusjärjestelmät, ruuvipuristimet, telapuristimet ja sup-10 penevat kuljetinpuristimet. Kaikilla näillä järjestelmillä on kuitenkin suuria epäkohtia, jotka liittyvät niiden rakenteeseen, käyttöön tai ylläpitoon ja jotka johtuvat niiden erikoisesta rakenteesta, kuten on asianlaita suppenevan kuljetinpuristimen tapauksessa, jolloin usein ei 15 voida sallia massaan mahdollisesti sisältyvien suurien osasten syöttöä, jotka osaset vaikuttavat järjestelmän toimintaan tai vaikuttavat siihen, että järjestelmän poistopäästä saadaan tuotetta, jonka tiheys on epätasainen. Nykyisin tunnetut järjestelmät ovat lisäksi verrat-20 tain suuria kooltaan ja ne vaativat suuren tilan, erikoisesti ne järjestelmät, joissa on pitkiä nesteenpoistoput-kia, joiden läpi kostean massan täytyy kulkea. Eräs syy pitkien putkien käyttöön on se, että nesteen poistamiseksi kosteasta massasta on välttämätöntä, että kostean mas-25 san kuljetusaika on pitkä.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada laite ja menetelmä nesteen poistamiseksi jatkuvasti kosteasta massasta, joiden toimintaperiaate poikkeaa alan tunnettujen laitteiden ja menetelmien toimintaperiaat-30 teista ja joiden avulla vältetään oleellisesti kaikki edellä mainitut, tunnettuun tekniikkaan liittyvät epäkohdat.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on siten saada laite ja menetelmä nesteen poistamiseksi jatkuvas-35 ti kosteasta massasta, jonka laitteen toimintaan ei vaikuta laitteeseen syötettävän kostean massan mahdollisesti sisältämien suurten vieraiden osasten läsnäolo.

7841 6 3

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on siten myös saada laite ja menetelmä nesteen poistamiseksi jatkuvasti kosteasta massasta, jonka laitteen mitat ovat oleellisesti pienemmät kuin alalla aikaisemmin tunnettu-5 jen laitteiden mitat. Tämä saavutetaan esillä olevassa keksinnössä sovellettavan toimintaperiaatteen avulla, mikä käsittää yleisesti differentiaalisen paineen synnyttämisen mekaanisilla välineillä pitkin kanavaa tai putkea, jonka läpi käsiteltävä kostea massa siirretään.

10 Esillä olevan keksinnön mukaiselle laitteelle nesteen poistamiseksi kosteasta massasta on tunnusomaista, että kanavan poikkileikkaus on muuttumaton koko työalueella, kokoojakanava on kiinnitetty kanavan poisto-päähän ja välineet on asennettu mainittuun kokoojakana-15 vaan säätämään kostean massan poistoa ja säätämään kanavan poistopään poikkileikkausalaa ja tekemään se pienemmäksi kuin työalueen poikkileikkausala paineen aikaansaamiseksi asteittain ja kasvavasti joko pitkin massan siir-tymäakselia tai aksiaalisena paineena kostean massan si-20 sälle, mainitun aktiivisen sivuseinäosan siirtymänopeus on erilainen kuin kostean massan siirtymänopeus, jolloin kanavan sisäpinnan ja kostean massan välille syntyy dynaaminen kitkavoima, joka kanavan kitkavoima synnyttää imupaineen, joka kohdistuu kosteaan massaan kanavan akse-25 liin nähden kohtisuorasti ja joka on pienempi kuin aksiaalinen paine, jolloin syntyy transversaalinen paine mainitun massan läpi, mikä saa massassa olevan nesteen virtaamaan pois massasta poikkisuunnassa massan kulkusuuntaan nähden ja pois kanavasta rei'itetyn alueen läpi. 30 Tällöin diofferentiaalinen paine synnytetään putken tai kanavan keskiakselin ja sivuseinän välille siirtämällä ainakin yhtä sivuseinän osaa.

Esillä olevan keksinnön suositeltavassa toteutuksessa kanava on lineaarinen kanava, jonka suorakulmai-35 nen poikkileikkaus on vakio, ja joka muodostuu aktiivisista ja passiivisista sivuseinäosista. Aktiivista sivu-seinäosaa siirretään vakionopeudella ja passiivista sivu-seinäosaa siirretään pienemmällä nopeudella.

7841 6

Esillä olevan keksinnön toisen suositeltavan toteutuksen mukaisessa laitteessa, jolla nestettä poistetaan jatkuvasti kosteasta massasta, poistokanava on osa kanavaa, jonka poikkileikkaus on vakio tai muuttuva ja 5 joka muodostuu aktiivisesta ja passiivisesta sivuseinä- osasta. Tässä toteutuksessa aktiivista sivuseinäosaa siirretään vakionopeudella, kun taas passiivinen sivusei-näosa pysyy paikallaan.

Esillä olevan keksinnön kolmannessa suositelta-10 vassa toteutuksessa nesteenpoistokanavan aktiivinen si- vuseinäosa muodostuu oleellisesti vakionopeudella pyörivästä rengasmaisen kanavan kehäpinnasta. Aktiivinen si-vuseinäosa voi muodostua siitä rengasmaisen kanavan kehä-pinnasta, joka on lähempänä mainittua kanavan pyörimis-15 akselia, ja kiinteistä rei'itetyistä sivuseinistä, jotka muodostavat mainitun kanavan kylkisivut kanavan koko pituudella. Kanavan passiivista sivuseinäosaa pidetään paikallaan ja se toimii peitteenä pitäen kostean massan paikallaan olevan passiivisen sivuseinäosan ja liikkuvan ak-20 tiivisen sivuseinäosan välissä.

Esillä olevan keksinnön suositeltava toteutus esitetään seuraavassa esimerkkien avulla mukaan liitettyihin piirroksiin viitaten, joissa: kuvio 1 on kaavioesitys esillä olevan keksinnön mukaises-25 ta painelaitteesta nesteen poistamiseksi jatkuvasti kos teasta massasta, jolloin käytetään suoraa, lineaarista, vakiopoikkileikkauksen omaavaa kanavaa; kuvio 2 on kaavioesitys, joka esittää kuvion 1 mukaisen laitteen toimintaa poistettaessa jatkuvasti nestettä kos- 30 teasta massasta; kuvio 3 on kaavioesitys esillä olevan keksinnön kuviossa 1 esitetystä sovellutuksesta, jolloin yhtä sivuseinistä pidetään liikkumattomana; kuvio 3A on poikkileikkaus pitkin kuvion 3 leikkausvii-35 vaa A - A; kuvio 4 on kaavioesitys esillä olevan keksinnön mukaisen laitteen toisesta sovellutuksesta nesteen poistamiseksi jatkuvasti kosteasta massasta, jolloin yksi kanavan muo- 7841 6 dostavista osista muodostuu moottorikäyttöisestä pyörivästä rengasmaisen kanavan kehäpinnasta ja toinen osa pidetään liikkumattomana, jolloin mainittujen osien väliin muodostuu rengasmainen kanava, jonka läpi kosteaa 5 massaa siirretään; ja kuvio 4A on poikkileikkauskuva pitkin kuvion 4 poikki-leikkausviivaa B - B.

Seuraavassa tarkastellaan piirroksia ja erikoisesti kuviota 1, jossa on esitetty ensimmäinen esimerkki 10 esillä olevasta keksinnöstä.

Kuviossa 1 kuvataan laite nesteen poistamiseksi jatkuvasti kosteasta massasta. Kuvio 2 kuvaa nesteenpois-tomekanismia, joka muodostaa sen periaatteen, johon kuvion 1 mukaisen laitteen toiminta perustuu. Yleisesti 15 näiden kuvioiden mukaan laite muodostuu suorakulmaisen poikkileikkauksen omaavasta kanavasta A, joka ulottuu laitteen syöttöpäästä I sen poistopäähän O. Kuten on esitetty, kanavassa A on aktiivinen sivuseinäosa 1 ja passiivinen sivuseinäosa 2. Aktiivinen sivuseinäosa muodos-20 tuu useista levyosista, joissa jokaisessa on poikittainen levy 1' ja kaksi sen kanssa yhtä pitkää sivulevyä 3', joista kulloinkin vain toinen on esitetty kuvioissa 1 ja 2. Levyosat muodostavat suorakulmaisen poikkileikkauksen omaavan kanavan yhdessä vastakkaisen levyn 2' kanssa.

25 Kanava on muodostettu suoraksi osaksi syöttöpään I ja poistopään O välillä useiden jäykkien levyjen 1', 2' ja 3' avulla, jotka on valmistettu jäykästä materiaalista, jossa on reikiä 4. Reikien lukumäärä ja koko on riittävä kanavassa virtaavan nesteen poiston sallimiseksi näiden 30 reikien lävitse.

Jokainen sivulevyistä 3', jotka on kiinnitetty poikittaisen levyn 1' vastakkaisille sivuille ja rinnakkain sen kanssa, siirtyy pitkin kanavaa A ohjausosilla, joita ei ole esitetty, mutta jotka ovat rakenteellisesti 35 ilmeisiä alan asiantuntijoille. Passiivisen sivuseinäosan 2 levyt 2' siirtyvät samaan suuntaan kuin aktiivisen sivuseinäosan 1 levyosat, mutta nopeudella, joka on sama tai pienempi kuin aktiivisen^sivuseinäosan nopeus.

6 78416

Nesteenpoistokanavaan syötetään kosteaa massaa syöttömekanismin 5, kuten syöttökierukan, avulla. Tässä esimerkissä syöttö tapahtuu aksiaalisesti ja se saa työntövoimansa vaikutuksesta aikaan tulopaineen Pg ja 5 poistopaineen P kosteaan massaan, joka siirtyy pitkin kanavaa A. Paine kasvaa siirryttäessä kohti kanavan A poistopäätä 0.

Tarkasteltaessa tarkemmin kuviota 2, havaitaan, että aksiaalinen paine P muodostaa differentiaalisen pai-10 neen kanavan keskialueeseen muodostuneen aksiaalisen paineen ja niiden heikompien paineiden välille, jotka syntyvät liikkuvien levyjen ja kostean massan kosketusalueel-le. Tämä differentiaalinen paine saa kostean massan sisältämän nesteen virtaamaan oleellisesti kohtisuoraan 15 kostean massan kulkusuunnan suhteen. Tämä tarkoittaa, että kostean massan sisältämä neste ohjataan kohti kanavan A sivuseiniä, jolloin nesteen suotautuminen tai poistuminen tapahtuu sivuseinissä olevien reikien 4 kautta. Kanavan sivuseinien sisäpintojen lähelle syntyy heikko paine 20 kostean massan ja sivuseinien levyjen välisen kitkavoiman vaiktuksesta. Kostean massan määrää poistopäässä 0 sekä aksiaalista painetta voidaan säätää jäykän juoksuportin 6 avulla, joka on kääntyvästi kiinnitetty kerääjäkanavan 7 päähän, jolla on samat poikkileikkausmitat kuin kana- 25 valla A.

Kosteaa massaa siirretään hitaasti syöttöpäästä I poistopäähän 0 nopeudella, joka on erilainen kuin aktiivisen sivuseinäosan ja passiivisen sivuseinäosan siir-tymänopuedet, jolloin kanavan sisäpinnan ja kostean mas-30 san välille syntyy dynaamisia kitkavoimia, jotka aiheut tavat poikittaissuuntaisia paineita, jotka ovat heikompia kuin paine kanavan keskialueella, jolloin muodostuu differentiaalinen paine, joka aiheuttaa nesteen virtaamisen kostean massan keskiosasta kohti kanavan rei'itetty-35 jä sivuseiniä ja myös kohti kanavan poistopäätä, jolloin kostean massan sisältämä neste siirtyy kohti massan ulompia osia. On huomattava, että dynaamiset kitkavoimat sekä aksiaalinen paine kasvavat siirryttäessä kanavan syöttö-päästä I kohti kanavan poistopäätä O. Tämä kitkavoimien 7 78416 kasvu saa aikaan sen, että kostean massan kosteus pienenee sitä enemmän mitä lähemmäksi se siirtyy kanavan poistopäätä. Kanavan tulopäässä I kostea massa sisältää suuren määrän nestettä ja tämä nestemäärä vähenee jatku-5 vasti kostean massan siirtyessä kanavaa pitkin kohti poistopäätä nesteen jatkuvasti poistuessa kanavasta. Täten kostea massa muuttuu yhä kiinteämmäksi ja kitkavoimat sekä paine kostean massan ja kanavan sivuseinien kosketuskohdissa kasvavat saavuttaen suurimman arvonsa pois-10 topäässä 0. Nesteen siirtymistä kohti kanavan sivuseiniä voidaan edistää suunnittelemalla laite niin, että pitkin koko kanavaa puristetaan kosteaa massaa, mikä aiheuttaa siinä olevien kuituosasten muodonmuutoksen, mikä vuorostaan parantaa nesteen poistoa.

15 Laitetta voidaan parantaa siirtämällä aktiivisen sivuseinäosan levyjä 3' ja 1' ja passiivista sivuseinä-osaa eri nopeuksilla, jolloin kosteaa massaa sekä puristetaan että vaivataan, mikä parantaa veden poistoa massasta. Tässä tapauksessa passiivista sivuseinäosaa siir-20 retään nopeudella V2, joka on pienempi kuin aktiivisen sivuseinäosan 1 nopeus VI. Transversaalinen paine P', joka kohdistuu kanavan ulkopintaan, ja dynaamiset kitkavoimat kostean massan ja kanavan sivuseinien välillä muodostavat kitkavoimat F1 ja F2. Kitkakertoimien fl ja f2 se-25 kä kosketuskehien a2 ja ai ollessa erilaisia muodostuvat dynaamiset kitkavoimat Fl suuremmiksi kuin kitkavoimat F2. Toisaalta, kuten tavallisesti on laita kostean massan tapauksessa, jonka prosentuaalinen kosteus on suuri, tämä massa omaa ansiotrooppisia ominaisuuksia, jotka 30 määrittävät käytetyissä olosuhteissa transversaalisen paineen P', joka on pienempi kuin aksiaalinen paine P (ks. kaavaa). Kuten edellä on mainittu, erot liikkuvien levyjen aikaansaamien kitkavoimien välillä aiheuttavat paineen kasvua edettäessä pitkin kanavaa 1, joka paine 35 saavuttaa maksimiarvon PQ poistopäässä O. Tätä maksimi-painetta voidaan säätää tai muuttaa muuttamalla yhtä tai useampaa parametreistä P^ (tulopaine), fl, f2, ai (aktiivisen sivuseinäosan kosketuskehä), a2 (passiivisen sivu- s 78416 seinäosan kosketuskehä) ja kanavan pituutta L mitattuna syöttöpäästä I poistopäähän O (ks. kaavaa).

On mielenkiintoista todeta, että kun passiivista sivuseinäosaa 2 pidetään paikallaan, jolloin nopeus 5 V2 on nolla, laite nesteen poistamiseksi kosteasta mas sasta tulee käsitteellisesti yksinkertaisemmaksi. Tarkasteltaessa kuviota 3, nesteen poistolaite muodostuu pääasiallisesti samoista osista kuin kuviossa 1, mutta sivuseinäosan 2 muodostavat suodatuslevyt on korvattu 10 yhdellä paikallaan pysyvällä levyllä 2A. Tässä levyssä 2A on reikiä 4, kuten on esitetty kuviossa 3A, joka kuvaa kanavan A poikkileikkausta pitkin kuvion 3 viivaa A - A. Kuviosta 3 voidaan myös havaita, että kanavan poikkileikkaus on vakio syötöstä poistopäähän, mikä pa-15 rantaa tämän keksinnön mukaisen nesteen poistojärjestelmän rakenteellista yksinkertaisuutta.

Kuten kuviossa 3 on esitetty, mekanismi nesteen poistamiseksi kosteasta massasta on samanlainen kuin edellä kuvion 1 yhteydessä esitetty ja se saa aikaan 20 oleellisesti saman vaikutuksen. Kuitenkin koska sivuseinän 2A nopeus on nolla, aktiivisen sivuseinäosan ja passiivisen sivuseinäosan nopeuksien erilaisuus aiheuttaa hidastumista kosteaan massaan, jota siirretään sivuseinien avulla, jolloin muodostuu vastakkaissuuntaisia kit-25 kavoimia, jotka ovat vastakkaiset ja verrannolliset niihin transversaalisiin paineisiin, jotka kostea massa aiheuttaa eri sivuseiniin.

Tässä järjestelyssä sivuseinän 2A aiheuttama kitkavoima F2 on pienempi kuin aktiivisen sivuseinäosan 30 levyrakennelman aiheuttama kitkavoima Fl, mikä aiheutuu siitä, että kosketuspinta on suurempi aktiivisen sivuseinäosan muodostaman liikkuvan levyrakenteen ja kostean massan välillä ja koska kitkakerroin mainitun levyrakenteen ja kostan massan välillä on suurempi. Kuitenkin 35 laitteen toimintakyvyn parantamiseksi sivuseinän 2A kit-kakerrointa voidaan pienentää päällystämällä pinta sileällä materiaalilla, kuten Teflon^" '11a.

9 7841 6

Kuten kuviossa 1 esitetyn nesteenpoistolaitteen tapauksessa, suoritetaan jatkuva puristus- ja vaivaus-käsittely kosteaan massaan pitkin kanavan A koko pituutta, mikä aiheutuu kitkavoimien F1 ja F2 välisestä eros-5 ta, joka kasvaa kanavassa sen syöttöpäästä I poistopää- hän 0, ja tämä ero muodostaa jatkuvan kasvun paineeseen sen maksimiarvoon saakka. Tämä maksimiarvo on riippuvainen liikkuvan suodatuslevyrakenteen kosketuskehän ja paikallaan pysyvän kiinteän seinän 2A kosketuskehän välises-10 tä erosta, erilaisista arvoista kitkakertoimien fl ja f2 välillä, kanavan pituudesta L mitattuna syöttöpäästä I poistopäähän 0, sekä alkupaineesta, joka kohdistuu kosteaan massaan syöttömekanismin 5 vaikutuksesta.

Jos oletetaan, että kanavan suorakulmainen poik-15 kileikkaus on vakio, voidaan nämä eri parametrit saada vastaamaan toisiaan seuraavan yhtälön mukaan: , = _bh_ , k £(b + 2h) fl - bfg7 Pi jossa 20 L on pituus, joka vaaditaan aksiaalisen paineen P muodostamiseen, b on suorakulmaisen osan leveys, h on suorakulmaisen osan korkeus, P' k on p— , transversiaalisen paineen P' ja aksiaalisen 25 paineen P välinen suhde, fl on aktiivisen sivuseinäosan muodostavan levyrakenteen kitkakerroin, f2 on passiivisen sivuseinäosan kitkakerroin P^ on alkupaine kanavan syöttöpäässä.

30 Tällöin aksiaalinen paine annetulla etäisyydellä kanavan syöttöpäästä lasketaan seuraavasti: P . L [ί (b + 2h) fl - bf2> i * bh

Edellä olevasta kaavasta voidaan havaita, että 35 parametriarvoille b, h, k, fl ja f2 kasvaa paine eksponentiaalisesti pituuden L mukaan ja verrannollisena al-kupaineeseen Pif joka kohdistuu kosteaan massaan kanavan syöttöpäässä. Kuitenkin kanavan pituuden L kasvaminen 10 7841 6 kasvattaa laitteen mittoja. Toisaalta on helpompi vaikuttaa alkupaineeseen käyttämällä jotain syöttömeka-nismityyppiä, joka soveltuu kostealle massalle ja tällöin vältytään edellä mainitulta epäkohdalta. Tätä jär-5 jestelyä käytettäessä nesteen poisto kosteasta massasta tapahtuu riittävän hyvin ja tehokkaasti paine-eroa vastaavasti, kuten edellä on esitetty.

Yleisesti esitettynä esillä olevan keksinnön mukainen laite nesteen poistamiseksi jatkuvasti kosteasta 10 massasta painevaikutuksen avulla tarjoaa tärkeitä ominaisuuksia verrattuna muihin alalla tunnettuihin mekaanisiin laitteisiin ja erikoisesti sillä saadaan kostealle massalle parantunut viipymäaika kanavan sisällä, mikä johtaa parantuneeseen nesteenpoistoon. Kostean massan viipymis-15 aika riippuu eri tekijöistä, kuten massan poistosta, jota säädetään säätövälineiden 8 avulla, jotka on kiinnitetty kanavan poistopäähän, kanavan syöttöpään ja poistopään väliin muodostuneesta tilasta sekä laitteen läpi johdetun kostean massan keskimääräisestä tiheydestä. On tärkeää 20 havaita, että mitoilla, jotka ovat samat kuin tunnetuissa laitteissa, esillä oleva nesteenpoistolaite, jonka toiminta perustuu differentiaaliseen paineeseen, joka muodostuu kitkavoimien välille kosketuspinnan ja kostean massan väliin, antaa kostealle massalle viipymäajan, jo-25 ka on vähintään kolme kertaa parempi kuin alan aikaisemmissa laitteissa, mikä aiheuttaa oleellisen parannuksen esillä olevan keksinnön käyttökelpoisuuteen.

Kuviossa 4 on esitetty esimerkki esillä olevan keksinnön mukaisista jatkuvatoimisista laitteista nesteen 30 poistamiseksi kosteasta massasta ja se muodostaa kuvion 3 mukaisen järjestelmän muunnoksen. Kuvion 4 mukainen laite ei tarvitse niin paljon tilaa kuin kuvion 3 mukainen laite, mikä johtuu siitä, että kanava 15 on sijoitettu osaan ympyrän muotoista rataa lineaarisen järjestelyn 35 asemesta, mutta molemmilla laitteilla on useita yhteisiä ominaisuuksia. Kuvion 4 mukaisessa tapauksessa passiivinen tai ulkokehällä oleva sivuseinäosa pidetään kiinteänä ja se muodostuu yhdestä osasta, jonka sisäpinta on si- 11 7841 6 leä kosketusalueen ja kostean massan välisen kitkavoiman pienentämiseksi. Passiivinen sivuseinä 9 pidetään paikallaan kiinteän kehyksen 8 avulla, joka ympäröi täydellisesti laitteen. Toinen tämän laitteen yhteinen ominai-5 suus perustuu siihen, että kanavan 15 poikkileikkaus on myös vakio ja suorakulmainen.

Kuvion 4 mukaisessa tapauksessa kuvion 3 mukaisen laitteen liikkuva aktiivinen sivuseinäosa 1 on korvattu pyörään liitetyllä kehäpinnalla 16, jota siirretään moot-10 torin avulla oleellisesti vakionopeudella ja joka toimii samalla tavalla kuin aktiivinen sivuseinäosa kuvion 3 mukaisessa laitteessa. Tämä moottoroitu pyörä on siis varustettu aktiivisella sivuseinäosalla, jonka muodostaa tasainen kehäpinta 16, johon on kiinnitetty peräkkäiset 15 poikittaiset rei'itetyt sivuseinät 12, joita pidetään paikoillaan lujittavien listojen 11 avulla (ks. kuvio 4A). Myös kehäseinä 16 on varustettu rei'illä 13, joiden lävitse neste voi virrata. Tässä esimerkissä kostean massan sisältämää nestemäärää säädetään säätölevyn 6 avulla, jo-20 ka on saranoitu poistokeräyskanavaan 14, joka on sijoitettu kuljetuskanavan poistoon. Kuljetuskanavan syötössä kostean massan syöttö suoritetaan jonkin tunnetun tavanomaisen syöttölaitteen 5 avulla, jolloin sen poistoa voidaan säätää riippuvaisena järjestelmän eri parametreis-25 tä, kuten edellä on esitetty kuvion 3 yhteydessä ja ottaen huomioon kostean massan haluttu viipymisaika kanavan 15 sisällä.

On mainittu, että kitkavoima pyörän aktiivisen sivuseinän sisäpinnalla pysyy paljon suurempana kuin kit-30 kavoima passiivisen sivuseinän 9 sisäpinnalla, koska aktiivisten sivuseinäosien 16 ja 12 muodostama kitkapinta on suurempi kuin passiivisen sivuseinäosan 9 muodostama kitkapinta. Kitkakertoimia voidaan suurentaa aktiivisella sivuseinäosalla ja pienentää passiivisella sivuseinä-35 osalla 9 sopivalla tavalla, kuten muodostamalla uria mainittuun aktiiviseen sivuseinäosaan tai päällystämällä sivuseinän 9 sisäpinta sileällä materiaalilla, jonka vastus on erittäin pieni, kuten Teflon®'lla. Kuten edellä i2 7 841 6 on mainittu, ero kahden kitkavoiman välillä suurentaa jatkuvasti painetta pitkin kanavaa saavuttaen maksimiarvon paineeseeen kerääjäkanavassa 14. Täten pitkin koko liikettä kostean massan sisältämä neste poistuu paineen 5 vaikutuksesta kohti renkaan kehää ja renkaan kehäpinnal- le 16 muodostettujen reikien lävitse, rei'itettyjen sivu-seinien tai levyjen 12 lävitse ja seinämän 9 lävitse siten, että kostean massan sisältämä nestemäärä pienenee jatkuvasti syötöstä I kohti laitteen poistoa 0. Kuten 10 edellä on esitetty, paine kasvaa jatkuvasti siirryttäessä kanavassa poistoa kohti ja massan sisältämä nestemäärä pienenee jatkuvasti.

Kuviossa 4 esitetty kulma Oi on valittu siten, että se on sopiva kulma kanavan 12 työalueen tehokkaan 15 pituuden määräämiseksi ja muutokset tässä kulmassa vaikuttavat luonnollisesti suurimpaan paineeseen, joka voidaan saavuttaa järjestelmän poistossa 0. Mitä suurempi tämä kulma on, sitä suurempi on paine poistossa.

On ilmeistä, että edellä esitetty laite omaa 20 useita etuja ja erikoisuuksia, joita ei ole alan aikaisemmissa laitteissa. Täten esitetyt ja kuvatut suositeltavan toteutuksen esimerkit antavat eräänä sen mahdollisuuksista vakion, suorakulmaisen poikkileikkauksen sen syötöstä sen poistoon, mikä sallii vieraiden materiaalien 25 suuren määrän läpikulun, joita voi sisältyä kosteaan massaan. Edelleen käytettäessä kanavaa, jonka pituus on sama kuin alalla aikaisemmin käytetty, on havaittu, että esillä olevan keksinnön avulla saavutettava kostean massan määrä, joka varastoituu kanavaan ja massan viipymis-30 aika kanavassa ovat huomattavasti paremmat alan aikaisempiin vastaaviin arvoihin verrattuina ja vähintään parannus on viisinkertainen. Toisin sanoen, annetulle viipy-misajalla kanavan pituus tai kanavan työalue on vähintään 3-5 kertaa lyhyempi kuin alalla aikaisemmin käytetyssä 35 poistuputkessa. Lisäksi nestemäärän säätö massassa ja kosteaan massaan kohdistettava suurin paine voidaan saavuttaa yksinkertaisesti suurentamalla siirrettävän massan vastusta kanavan poistopäässä ja yksinkertaisin väli- i3 7841 6 nein. Kaikissa esillä olevan keksinnön suositeltavan toteutuksen esimerkeissä järjestelmässä käytettävien osien lukumäärä on huomattavasti pienentynyt aikaisempaan alan tekniikkaan verrattuna, mikä aiheuttaa huomat-5 tavan pienenemisen tämän järjestelmän muodostavan laitteiston painoon. Myös laitteen rakennuskustannukset ja käyttö- sekä ylläpitokustannukset ovat huomattavasti alentuneet. Kuviossa 4 esitetyn laitteen tapauksessa sisäinen paine kasvaa asteittain syötöstä poistoon siirret-10 täessä kosteaa massaa kitkapyörän avulla, ja tämä on riippumaton syöttövälineistä. Massan ominaisuudet, neste-sisältö sekä kosteuden laatu poistossa säilyvät aina vakioina. On myös mainittu, että nesteen poisto reikien lävitse helpottuu, koska se suoritetaan kohtisuoraan kos-15 tean massan liikesuunnan suhteen kanavassa, mikä mahdollistaa järjestelmien rakentamisen, joiden syöttö- ja tuotantokyky ovat verrattain tärkeät.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on peittää kaikki mahdolliset tässä esitetyn suositeltavan toteutuk-20 sen esimerkkien muunnokset edellyttäen, että nämä muunnokset kuuluvat mukaan liitettyjen patenttivaatimusten alueeseen. Esimerkiksi esillä olevan keksinnön mukaisessa painepoistojärjestelmässä käytetään kanavaa, jonka poikkileikkaus on suorakulmainen, ja jossa voidaan käyt-25 tää sekä lineaarista että kaarevaksi asennettua kanavaa. Edelleen aktiivisen sivuseinäosan poikkileikkaus voi olla U- tai V-muotoinen tai jonkun muun sopivan poikkileikkauksen muotoinen. On myös huomattava, että kahta tai useampaa tällaista laitetta voidaan käyttää rinnakkain 30 tai peräkkäin taloudellisen toiminnan saavuttamiseksi tai toisen asteen muodostamiseksi nesteen poistoa varten. On myös huomattava, että aktiiviset ja passiiviset sivu-seinäosat voidaan valmistaa kudonnaisista, jotka laadultaan soveltuvat nesteen kuljetukseen.

Claims (19)

1. Laite nesteen poistamiseksi kosteasta massasta, joka laite käsittää kanavan (A), jossa on syöttömekanis-5 millä (5) varustettu syöttöpää (I) kostean massan syöttämiseksi kanavaan jatkuvana virtana, jonka kanavan sivuseinät ovat rei ' itetyt (4) ainakin työalueella (L) , jossa kanavassa on aktiivinen sivuseinäosa (1), jonka pinta-ala on suurempi kuin passiivisen sivuseinäosan (2) pinta-ala, väli-10 neet aktiivisen sivuseinäosan jatkuvaan siirtämiseen niin, että mainittua aktiivista sivuseinäosaa siirretään aksiaa-lisesti ainakin kanavan työaluetta pitkin kostean massan siirtämiseksi aksiaalisesti ainakin kanavan työaluetta pitkin, ja jossa kanavassa on poistopää (O), jonka kautta ka-15 navasta poistetaan kosteaa massaa, joka sisältää vain pienen prosenttiosuuden nestettä, tunnettu siitä, että kanavan poikkileikkaus on muuttumaton koko työalueella, kokoojakanava (7) on kiinnitetty kanavan poistopäähän (O) ja välineet (6) on asennettu mainittuun kokoojakana-20 vaan säätämään kostean massan poistoa ja säätämään kanavan poistopään poikkileikkausalaa ja tekemään se pienemmäksi kuin työalueen poikkileikkausala paineen aikaansaamiseksi asteittain ja kasvavasti joko pitkin massan siirtymäakse-lia tai aksiaalisena paineena kostean massan sisälle, mai-25 nitun aktiivisen sivuseinäosan siirtymänopeus on erilainen kuin kostean massan siirtymänopeus, jolloin kanavan sisäpinnan ja kostean massan välille syntyy dynaaminen kitkavoima (F 1, F 2), joka kanavan kitkavoima synnyttää imu-paineen, joka kohdistuu kosteaan massaan kanavan akseliin 30 nähden kohtisuorasti ja joka on pienempi kuin aksiaalinen paine (P), jolloin syntyy transversaalinen paine (P') mainitun massan läpi, mikä saa massassa olevan nesteen virtaamaan pois massasta poikkisuunnassa massan kulkusuuntaan nähden ja pois kanavasta rei1itetyn alueen läpi. 15 7841 6

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kanavan poikkileikkaus on suorakulmainen ja sen muodostavat rei'itetty passiivinen sivu-seinäosa (2) ja rei'itetty aktiivinen sivuseinäosa (1) ja 5 joka laite sisältää välineet mainitun aksiaalisen paineen muodostamiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että aktiivinen sivuseinäosa ja passiivinen sivuseinäosa muodostuvat useista suorakulmaisista 10 levyosista ja että vähintään yhtä aktiivisen sivuseinäosan levyosaa siirretään mainittujen välineiden avulla.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kanavan poikkileikkaus on suorakulmainen ja sen muodostavat passiivinen sivuseinäosa ja 15 aktiivinen sivuseinäosa, joka on muodostettu useista peräkkäisistä levyosista, joista jokaisessa on rinnakkain yksi poikittainen levy (1') ja kaksi sen kanssa yhtä pitkää sivulevyä (31) siten, että sivulevyt sijaitsevat poikittaisen levyn vastakkaisilla sivuilla kohtisuorassa poikittai- 20 seen levyyn nähden ja samalla puolella sitä, ja välineet jatkuvan liikkeen aikaansaamiseksi ovat mekaaniset siirto-välineet aktiivisen sivuseinäosan siirtämiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu lisäksi siirtoväli- 25 neet passiivisen sivuseinäosan siirtämiseksi pitkin työaluetta nopeudella, joka on korkeintaan yhtä suuri kuin aktiivisen sivuseinäosan siirtonopeus.

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että passiivinen sivuseinäosa on liik- 30 kumaton sivuseinäosa (2 A).

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että passiivista sivuseinäosaa siirretään nopeudella, joka on pienempi kuin aktiivisen sivuseinäosan nopeus, ja sen kitkakerroin (F 2) on pienempi kuin 35 aktiivisen sivuseinäosan kitkakerroin (F 1). 16 7841 6

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu syöttömekanismi muodostaa myös välineen mainitun aksiaalisen paineen muodostamiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n -5 n e t t u siitä, että kanava on lineaarinen.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kanava on sijoitettu ympyrän muotoiseksi kaareksi.

11. Menetelmä nesteen jatkuvaksi poistamiseksi kos-10 teasta massasta painevaikutuksen avulla, jolloin kosteaa massaa syötetään jatkuvasti laiteeseen, jossa on rei'ite-tyt sivuseinäosat käsittävä osa, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheet: a) kostean massan syöttämiseksi jatkuvana virtana 15 kanavan (A) syöttöpäähän (I), jonka kanavan sivuseinäosat ovat rei'itetyt (4) ainakin kanavan työalueella (L), jonka työalueen poikkileikkaus on muuttumaton; b) aksiaalisen paineen muodostamiseksi kostean massan sisälle muuttamalla kanavan poistopään (0) poikki- 20 leikkausalaa sen tekemiseksi pienemmäksi kuin mainitun työalueen poikkileikkausala; c) kanavan aktiivisen sivuseinäosan (1) siirtämiseksi jatkuvasti aksiaalisesti vähintään mainittua työaluetta pitkin, jonka aktiivisen sivuseinäosan pinta-ala 25 on suurempi kuin kanavan passiivisen sivuseinäosan (2) pinta-ala, mainitun massan jatkuvasti siirtämiseksi aksiaalisesti, vähintään mainittua työaluetta pitkin ja dynaamisen kitkavoiman muodostamiseksi aktiivisen sivuseinäosan ja kostean massan välille aikaansaamaan imupaine, joka 30 kohdistuu kosteaan massaan kanavan akseliin nähden kohtisuorasta ja joka on mainittua aksiaalista painetta pienempi, jolloin kanavan sivuseinäosan ja kostean massan välille muodostuu alhaisen paineen omaava vyöhyke, joka saa kostean massan sisältämän nesteen siirtymään poikkisuuntaan 35 kostean massan kulkusuuntaan nähden ja virtaamaan pois kanavasta rei'itetyn alueen läpi; ja 17 7841 6 d) vain pienen prosenttiosuuden nestettä sisältävän massan poistamiseksi jatkuvasti kanavan poistopään kautta.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että kostea massa syötetään kanavaan, jossa on rei'itetty passiivinen sivuseinäosa ja aktiivinen rei'itetty sivuseinäosa, jonka avulla aikaansaadaan kitkavoima (F 1, F 2) kostean massan ja mainittujen sivuseinäosien sisäpinnan välillä ja saadaan neste virtaa- 10 maan pois kosteasta massasta ja ulos kanavasta reikiä (4) sisältävän aktiivisen sivuseinäosan lävitse, jonka aktiivisen seinäosan siirtäminen on osallisena myös mainitun aksiaalisen paineen muodostamisessa.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että passiivista sivuseinäosaa pidetään liikkumatta paikallaan.

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että myös passiivista sivuseinäosaa siirretään, mutta nopeudella, joka on pienempi kuin 20 aktiivisen sivuseinäosan nopeus, jolloin muodostuu kitkavoima aktiivisen sivuseinäosan ja kostean massan välille, joka kitkavoima on suurempi kuin passiivisen sivuseinäosan ja kostean massan väliin muodostuva kitkavoima.

14 7841 6

15. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että kostea massa syötetään kanavaan, joka on järjestetty suoraan linjaan.

16. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kostea massa syötetään kanavaan, jonka työalue on järjestetty ympyrän muotoiseksi 30 kaareksi.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aktiivista sivuseinäosaa siirretään ympyrän muotoista rataa pitkin pyörittävän käyttövälineen avulla, jonka aktiivisen sivuseinäosan muodosta- 35 vat rengasmaisen kanavan tasainen kehäpinta ja siihen mo lemmille puolille kiinnitetyt peräkkäiset poikittaiset si-vuseinämät (12), jotka sijaitsevat samalla puolella mainit- 18 7841 6 tua tasaista kehäpintaa, jolloin mainitussa tasaisessa pinnassa ja mainituissa poikittaisissa sivuseinämissä on reikiä (13).

18. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että kanavaan nesteen poistamiseksi puristetun kostean massan poistomäärää säädetään sää-tövälineen (6) avulla, joka on kiinnitetty keräyskanavaan (14), joka vuorostaan on kiinnitetty kanavan poistoon ja johon puristettu kostea massa kerätään, joka säätöväline 10 on osallisena mainitun aksiaalisen paineen muodostamiseksi.

19. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kostea massa syötetään kanavaan, joka on suorassa linjassa sijaitseva, tasaisen suorakulmaisen poikkileikkauksen omaava kanava. 1β 7841 6 19