FI84191B

FI84191B - FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER BEHANDLING AV FIBERSUSPENSION.

Info

Publication number: FI84191B
Application number: FI892356A
Authority: FI
Inventors: Risto Ljokkoi
Original assignee: Ahlstroem Oy
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1991-07-15
Also published as: JPH0364590A; CA2016966A1; KR900017668A; BR9002307A; FI892356A; FI892356A0; EP0398685A1; FI84191C

Description

1 841911 84191

Menetelmä ja laite kuitususpension käsittelemiseksi Förfarande och anordnlng för behandling av fibersuspension 5 Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja laite kuitususpension käsittelemiseksi. Erityisen hyvin keksinnön mukainen menetelmä soveltuu puunjalostusteollisuuden massojen seulomiseen ja myös saostukseen. Laitekeksintö puolestaan kohdistuu käytettävään konesihdin tai saostimen 10 roottorirakenteeseen.The present invention relates to a method and an apparatus for treating a fibrous suspension. The method according to the invention is particularly well suited for screening pulps in the wood processing industry and also for precipitation. The device invention, in turn, is directed to the rotor structure of the machine screen or precipitator 10 used.

Ennalta tunnetaan periaatteessa kahta eri tyyppiä olevia roottoriratkaisuja, jotka molemmat ovat yleisesti käytössä ja joiden tarkoitus, kuten tunnettua, on pitää sihtipinta 15 puhtaana, ts. estää kuitumaton syntyminen sihtipinnalle. Esimerkkinä toisesta tyypistä voidaan esittää vaikkapa US-patenttijulkaisun 4193865 mukainen roottoriratkaisu, jossa sylinterimäisen, kiinteän sihtirummun sisälle on pyörivästi järjestetty roottori, joka koostuu lähelle sihtirummun 20 pintaa sijoittuvista siivistä, jotka mainitun patentin mukaisessa rakenteessa muodostavat kulman rummun akselin kanssa. Siivet kohdistavat liikkuessaan sihtipintaan painepulsseja, jotka avaavat pinnan aukot. On olemassa myös ratkaisuja, joissa siivet on sijoitettu molemmin 25 puolin sihtirumpua. Tällöin käsiteltävä suspensio syötetään rummun sisä- tai ulkopuolelle ja akseptin poisto vastaavasti rummun uiko- tai sisäpuolelta.In principle, two different types of rotor solutions are known in advance, both of which are commonly used and which, as is known, are intended to keep the screen surface 15 clean, i.e. to prevent the formation of non-fibrous material on the screen surface. An example of another type is the rotor solution according to U.S. Pat. No. 4,133,365, in which a rotor is rotatably arranged inside a cylindrical, fixed screen drum, consisting of vanes located close to the surface of the screen drum 20 which form an angle with the axis of the drum in the structure according to said patent. As the wings move, they apply pressure pulses to the screen surface, opening the surface openings. There are also solutions in which the wings are placed on both sides of the screen drum. In this case, the suspension to be treated is fed inside or outside the drum and the acceptance is removed from the outside or inside of the drum, respectively.

Toisena tyyppinä voidaan mainita vaikkapa US-patenttijul-30 kaisun 3437204 mukainen ratkaisu, jossa roottori on olennaisesti sylinterimäinen suljettu kappale, jonka pinnassa on lähes puolipallomaisia ulkonemia. Tällaisessa laitteessa massa syötetään roottorisylinterin ja sen ulkopuolella olevan sihtirummun väliseen käsittelytilaan, jolloin 35 roottorin kohoutumien, ns. kuppien tarkoitus on sekä puristaa massaa sihtirumpua vasten että jättöreunallaan P762/8902 2 84191 imeä huopautunut massa irti sihtirummun aukoista. Koska tällaisella rakenteella on voimakkaasti saostava vaikutus massaan, on em. patentin mukaisessa ratkaisussa johdettu kolme laimennusvesiyhdettä eri korkeuksille sihtirummulle, 5 jotta kuitususpension seulonta tapahtuisi tyydyttävästi. Vastaavantyyppinen "kuppiroottori" esitetään myös US patenttijulkaisussa 3363759, jossa roottori on lievästi kartiomai-nen jäljempänä esitetystä syystä.Another type is, for example, the solution according to U.S. Pat. No. 3,437,204, in which the rotor is a substantially cylindrical closed body with almost hemispherical protrusions on the surface. In such a device, the pulp is fed into the processing space between the rotor cylinder and the screen drum outside it, whereby the rotations of the rotors, the so-called the purpose of the cups is both to press the mass against the screen drum and at its trailing edge P762 / 8902 2 84191 to absorb the felted mass from the openings in the screen drum. Since such a structure has a strongly precipitating effect on the pulp, in the solution according to the above-mentioned patent, three dilution water compounds have been fed to the screen drum at different heights, so that the screening of the fiber suspension takes place satisfactorily. A similar type of "cup rotor" is also disclosed in U.S. Patent No. 3,363,759, in which the rotor is slightly conical for the following reason.

10 Lisäksi tunnetaan muita suoritusmuotoja em. sylinterimäises-tä roottorista, jonka yhteydessä on eri julkaisuissa ajateltu käytettäväksi erilaisia sihtirummun puoleisia ulkonemia.In addition, other embodiments of the above-mentioned cylindrical rotor are known, in connection with which various publications projecting on the screen drum side have been considered in various publications.

15 Hakemusjulkaisussa DE 3006482 esitetään oksanerotin, jossa sylinterimäisen roottorirummun pinnalla on auramaisia levy-materiaalista valmistettuja ulkonemia, joilla pyritään aikaansaamaan roottorin ja sihtirummun väliseen massaan voimakkaita sekoittavia voimia niin, että kuidut menisivät 20 sihtirummusta mahdollisimman tehokkaasti läpi ja oksat, tikut ja vastaavat erottuisivat omaksi ryhmäkseen.DE 3006482 discloses a twig separator in which the surface of a cylindrical rotor drum has plow-like projections made of sheet material in order to produce strong mixing forces in the mass between the rotor and the screen drum so that the fibers pass through the 20 screen drums as efficiently as possible.

US-patenttijulkaisuissa 4188286 ja 4202761 esitetään sihti-laite, jossa on pyörivä sylinterimäinen roottori sihtirummun 25 sisäpuolella. Roottorin pinnalle sihtirummun puolelle on järjestetty ulkonemia, jotka ovat aksiaaliselta poikkileikkaukseltaan kiilamaisia siten, että niissä on toisella roottorin pyörintäreunalla tasaisesti kohoava otsapinta, roottorin kehän suuntainen, lähimmäksi sihtirumpua ulottuva 30 pinta ja olennaisesti roottorin pintaa vastaan kohtisuorassa oleva takapinta. Nämä ulkonemat on järjestetty rootto-risylinterin pinnalle tiettyyn kulma-asemaan aksiaalisuunnan suhteen siten, että kaikki roottorin ulkonemat ovat samassa asemassa roottorin akseliin nähden.U.S. Patent Nos. 4,188,286 and 4,202,761 disclose a screen device having a rotating cylindrical rotor inside the screen drum 25. Protrusions are arranged on the surface of the rotor on the side of the screen drum which are wedge-shaped in axial cross-section so as to have an end surface uniformly rising at one rotor edge, a circumferential surface 30 extending closest to the screen rotor and a rear surface substantially perpendicular to the rotor surface. These protrusions are arranged on the surface of the rotor cylinder at a certain angular position with respect to the axial direction, so that all the protrusions of the rotor are in the same position with respect to the axis of the rotor.

35 P762/8902 3 84191 Tähän laitteeseen massa voidaan syöttää julkaisujen mukaan kummalle puolelle sihtirumpua tahansa. Mikäli massa syötetään sihtirummun ulkopuolelle ja aksepti poistetaan sihti-rummun sisäpuolelta ts. roottorin puolelta, on roottorin 5 pyörintäsuunta sellainen, että ulkonemien kulma-asema kohdistaa akseptiin alaviistoon suunnatun voimakomponentin ja että ulkonemien mainittu kalteva/kohoava pinta toimii otsapintana. Mikäli taas massa syötetään roottorin ja sihtirummun väliin ts. aksepti poistetaan Sihtirummun 10 ulkopuolelta, on pyörintäsuunta edelliseen nähden päinvastainen, ulkonemat pyrkivät hidastamaan massan alaspäin suuntautuvaa virtausta ja roottorisylinterin pintaa vastaan kohtisuora pinta toimii otsapintana.35 P762 / 8902 3 84191 According to publications, the pulp can be fed to either side of either screen drum. If the pulp is fed outside the screen drum and the accept is removed from inside the screen drum, i.e. the rotor side, the direction of rotation of the rotor 5 is such that the angular position of the protrusions applies a downwardly directed force component to the accept and said inclined / rising surface of the protrusions. If, on the other hand, the pulp is fed between the rotor and the screen drum, i.e. the accept is removed from outside the screen drum 10, the direction of rotation is opposite to the previous one, the protrusions tend to slow down the pulp flow and the surface perpendicular to the rotor cylinder acts as an end face.

15 Käytännön kokemukset teollisuudessa ovat kuitenkin osoittaneet, että edellä esitetyt laiteratkaisut eivät toimi tyydyttävästi kaikissa käyttökohteissa. Esimerkiksi ensimmäisenä mainittu siipiroottori aiheuttaa liian voimakkaita painepulsseja sihtirummun akseptipuolelle, joten se ei 20 sovellu käytettäväksi esimerkiksi paperikoneiden perälaati-koiden yhteydessä, jossa suspensiossa ei saisi olla paine-heilahteluja. Laite pyrkii myös laimentamaan akseptia, jonka takia siipiroottori ei sovellu kohteisiin, joissa tarvitaan vakiosakeuksista massaa. Koska siipiroottoreissa 25 siivet ovat suhteellisen harvassa (siipiä 4-8 kpl), pääsee sihtirummun pinnalle aina kerääntymään kuitumatto ennen kuin seuraava siipi pyyhkii sen pois. Siten sihdin käyttö ei ole tehokasta. Lisäksi kyseinen roottorityyppi on kallis valmistaa siipien tarkkojen muotojen ja huolellisen viimeis-30 telyn vuoksi.15 However, practical experience in the industry has shown that the equipment solutions described above do not work satisfactorily in all applications. For example, the first-mentioned vane rotor causes too strong pressure pulses on the acceptance side of the screen drum, so that it is not suitable for use, for example, with the headboxes of paper machines, in which the suspension should not have pressure fluctuations. The device also tends to dilute the acceptance, which makes the vane rotor unsuitable for applications where a constant consistency of mass is required. Since the blades 25 are relatively sparse in the wing rotors (4-8 blades), a nonwoven mat can always accumulate on the surface of the screen drum before the next wing wipes it away. Thus, the use of a sieve is not efficient. In addition, this type of rotor is expensive to manufacture due to the precise shapes of the blades and the careful finishing.

Toisena mallina esitetty olennaisesti sylinterimäinen roottori, jossa on lähes puolipallomaisia ulkonemia, toimii joissakin käyttökohteissa lähestulkoon ihanteellisesti, 35 mutta esimerkiksi paperikoneen perälaatikon yhteydessä sen toiminnalle voidaan esittää lisävaatimuksia. Koska perälaa- P762/8902 4 84191 tikolle tulevan massasuspension olisi oltava tasalaatuista sekä sakeuden että kuitujen koon suhteen, ei konesihti saisi muuttaa näitä arvoja. Kuitenkin tällainen "kuppiroot-tori" pyrkii laimentamaan akseptia ja lisäksi aiheuttaa 5 heilahteluja sakeusarvoihin. Suoritetuissa kokeissa havaittiin erään mainitun tyyppisen roottorin laimentavan akseptia -0,15 - -0,45 %:n rajoissa halutun akseptisakeuden ollessa 3 %. Sakeus siis vaihtelee absoluuttisesti laskien +/- 5 %, mikä on liian paljon pyrittäessä tasaiseen ja laadukkaaseen 10 lopputuotteeseen. Toisaalta "kuppiroottorin" käsittävässä sihdissä tapahtuu myös fraktioitumista ts. sihtirumpuun syötetyn kuitususpension jakeiden keskinäinen suhde muuttuu sihdissä siten, että akseptin jakeiden suhde ei enää ole sama kuin alunperin syötetyn massan. "Kuppiroottorilla" 15 tämän fraktioitumisen muutosasteen on todettu kokeissa vaihtelevan välillä 5-10 % riippuen sihtirummun ja roottorin välyksestä. Vastaava muutosaste siipiroottorilla oli noin 20 %, joten kuppiroottori on jo huomattava parannus varhaisempiin laitteisiin verrattuna.The substantially cylindrical rotor, which is shown as another model and has almost hemispherical protrusions, works almost ideally in some applications, 35 but in connection with the headbox of a paper machine, for example, additional requirements may be imposed on its operation. Since the pulp suspension on the headboard P762 / 8902 4 84191 should be uniform in both consistency and fiber size, these values should not be changed by the machine screen. However, such a "cup rotor" tends to dilute the acceptance and additionally causes 5 fluctuations in consistency values. In the experiments performed, it was found that one of the mentioned types of rotor dilutes the accept in the range of -0.15 to -0.45% with the desired accept density of 3%. The consistency thus varies in absolute terms by +/- 5%, which is too much in the pursuit of a uniform and high-quality end product. On the other hand, in the sieve comprising the "cup rotor", fractionation also takes place, i.e. the mutual ratio of the fractions of the fiber suspension fed to the sieve drum changes in the sieve so that the ratio of the fractions of the accept is no longer the same as the originally fed pulp. With the "cup rotor" 15, the degree of change in this fractionation has been found to vary between 5-10% in experiments, depending on the clearance between the screen drum and the rotor. The corresponding rate of change with the vane rotor was about 20%, so the cup rotor is already a significant improvement over previous devices.

20 Nämä "kuppiroottorilla" varustetun sihtilaitteen edellä esitetyt puutteet ovat johtaneet muutamiin korjausyrityk-siin, joista jo edellä mainittiin laimennusveden johtaminen sihtipinnalle ja toisessa tapauksessa roottorin lievä 25 kartiomuoto. Molemmat esitetyt keinot kuvastavat sylinteri-mäisen roottorin yhteydessä ilmenevää ongelmaa sihtirummun käytön epätasaisuudesta sen eri vyöhykkeillä. Tosiasia on, että suurin virtaus sihtirummun läpi tapahtuu heti sen jälkeen, kun massa yleensäkin on joutunut rummun ja rootto-30 rin kanssa tekemisiin. Tällöin massa jonkin verran saostuu ja massan virratessa alaspäin sihtirummun pintaa pitkin vähenee sihtiaukkojen läpi virtaavan suspension määrä jatkuvasti. Tätä on pyritty estämään syöttämällä laimennus-vettä sihtipinnan eri korkeuksille, mistä seuraa jonkin 35 verran tehokkaampi sihtirummun toiminta, mutta haittapuolena on akseptin huomattavan suuri laimeneminen. Toisena keinona P762/8902 s 84191 on esitetty muuttuvaa välystä sihtirummun ja roottorin välillä, jolloin sihtilaitteen yläosan suurempi välys mahdollistaa massan suuremman alaspäin suuntautuvan nopeuden, jolloin massa täyttää paremmin ja tasaisemmin mai-5 nitun välyksen.20 The above-mentioned shortcomings of the screen device with a "cup rotor" have led to a few repair attempts, of which the introduction of dilution water on the screen surface and, in another case, the mild conical shape of the rotor has already been mentioned. Both of the means presented reflect the problem of unevenness in the use of a screen drum in its various zones in connection with a cylindrical rotor. The fact is that the greatest flow through the sieve drum occurs immediately after the pulp has generally come into contact with the drum and the ro-30. In this case, the mass precipitates somewhat and as the mass flows downwards along the surface of the screen drum, the amount of suspension flowing through the screen openings is continuously reduced. Attempts have been made to prevent this by feeding dilution water to different heights of the screen surface, which results in a somewhat more efficient operation of the screen drum, but the disadvantage is the considerable dilution of the acceptor. As another means, P762 / 8902 s 84191 discloses a variable clearance between the screen drum and the rotor, whereby a larger clearance at the top of the screen device allows a higher downward velocity of the pulp, whereby the pulp fills the said clearance better and more evenly.

Vastaava toimintatapa on myös havaittavissa US-patenttijulkaisun 4188286 esittämässä ratkaisussa, jossa ulkonemat ovat viistossa sihtirummun akseliin nähden. Pääasiallisena tar-10 koituksena kallistuksella on estää kuitujen tai kuituflokki-en tarttuminen ulkoneman otsapintaan ja kulkeutuminen sen mukana. Toissijaisena tarkoituksena on kohdistaa roottorin ja sihtirummun välisessä käsittelytilassa olevaan aksepti-massaan alaspäin suuntautuva voimakomponentti, jolla 15 pystytään jonkin verran nopeuttamaan sihtilaitteen toimintaa, ainakin akseptin poistumista sihdistä.A similar mode of operation is also observed in the solution disclosed in U.S. Patent No. 4,188,286, in which the protrusions are oblique to the axis of the screen drum. The main purpose of tilting is to prevent fibers or fiber flocs from adhering to the end face of the protrusion and entraining with it. A secondary object is to apply a downward force component to the accept mass in the processing space between the rotor and the screen drum, which is able to somewhat accelerate the operation of the screen device, at least the removal of the accept from the screen.

Markkinoiden tämän hetken kehittyneintä ratkaisua edustaa FI patentin 77279 mukainen menetelmä ja sen toteuttamiseksi 20 kehitetty ratkaisu. Mainitun patentin mukaiselle menetelmälle on ominaista, että kuitususpensioon kohdistetaan voimakkuudeltaan ja vaikutussuunnaltaan muuttuvia aksiaalisia voimia, joiden suunta ja suuruus määräytyvät vaikutus-pisteen ja sihtirummun vastinpinnan keskinäisen aksiaa-25 liaseman perusteella, ja joilla muutetaan kuitususpension aksiaalista nopeusprofiilia pitäen kuitenkin virtauksen suunta jatkuvasti kohti poistopäätyä.The most advanced solution on the market at the moment is represented by the method according to FI patent 77279 and the solution developed for its implementation. The method according to said patent is characterized in that the fiber suspension is subjected to axial forces of varying intensity and direction, the direction and magnitude of which are determined by the mutual axial position of the point of action and the screen drum counterpart, and which change the axial velocity profile of the fiber suspension.

Kyseisen patentin mukaiselle laitteelle puolestaan on 30 ominaista, että roottorin ja sihtirummun vastinpinnoista ainakin toisen toista kohti olevalla pinnalla on ainakin yksi kohouma tai vastaava, jonka otsapinnan suunta vaihtelee kohouman aksiaaliaseman mukaan ja joka kohdistaa vastinpin-tojen välisessä tilassa olevaan massapartikkeliin aksiaa-35 lisen voimakomponentin, Jonka suuruus muuttuu massapartikke-lin vastinpintojen aksiaalisuuntaisen aseman funktiona, ja P762/8902 6 84191The device according to said patent, in turn, is characterized in that at least one of the opposite surfaces of the rotor and the screen drum has at least one protrusion or the like, the direction of the end surface varying according to the axial position of the protrusion and applying an axial force component to the interposing mass particle. The magnitude of which changes as a function of the axial position of the mating surfaces of the pulp particle, and P762 / 8902 6 84191

Joka muuttaa vastinpintojen välissä virtaavan kuitususpen-sion nopeusproflilla.Which changes the velocity profile of the fiber suspension flowing between the mating surfaces.

Vaikka kyseisen patentin mukainen ratkaisu ja menetelmä 5 ovatkin ylivoimaisia alalla tunnettuun aikaisempaan tekniikkaan nähden, on mainitussa patentissa kuvattua menetelmää ja sen toteuttavaa teknistä ratkaisua vielä mahdollista kehittää edelleen. Tarkoissa tutkimuksissa on nimittäin havaittu, että kaikissa roottoreissa, joissä käytetään 10 mitä hyvänsä ulkonemia olivatpa ne tyypiltään siipimäisiä, puolipallomaisia, suorakulmaisia tai mitä muuta muotoa tahansa, mainitun ulkoneman huipulta alkaen jättösuuntaan on massaa, jonka sakeus ja rejektipitoisuus on korkeampi kuin lajitteluvyöhykkeessä keskimäärin. Tämä johtuu tieten-15 kin siitä, että kohouman massaan kohdistama paineisku on puristanut massasta akseptoitavaa materiaalia sihtipinnan läpi, jolloin siis sekä nestettä että hyväksyttävää kuitu-ainetta virtaa seulapinnan läpi. Kokeissa on edelleen havaittu, että kyseinen sakeampi ja enemmän rejektiä 20 sisältävä massa pyrkii jäämään seulapintaa vasten siitä huolimatta, että roottorin kohouman vaikutus kyseiseen massaosaan lakkaa. Tämä tietenkin heikentää lajittimen kapasiteettia, koska tuore tai vähemmän lajiteltu massa joutuu sihdin läpäistäkseen ensin tunkeutumaan mainitun 25 sakeamman kerroksen läpi. Saostimen kyseessä ollessa sihtipinnalle kerääntynyt kuitumatto aikaansaa sen, että suodoksen on paitsi läpäistävä sihtipinnan aukot myös puristuttava mainitun kuitumaton läpi.Although the solution and method 5 according to said patent are superior to the prior art known in the art, it is still possible to further develop the method described in said patent and the technical solution implementing it. In particular, detailed studies have shown that all rotors using any protrusions, whether helical, hemispherical, rectangular or of any other shape, have a mass from the top of said protrusion in the direction of discharge with a consistency and reject concentration higher than in the sorting zone. This is, of course, due to the fact that the pressure shock applied to the pulp by the protrusion has forced the material acceptable from the pulp through the screen surface, thus allowing both liquid and acceptable fibrous material to flow through the screen surface. Experiments have further shown that this thicker and more reject 20 mass tends to remain against the screen surface despite the effect of the rotor bump on that mass portion ceasing. This, of course, reduces the capacity of the sorter, as the fresh or less sorted mass has to pass through said 25 thicker layers in order to first pass through the sieve. In the case of a precipitator, the non-fibrous mat accumulated on the screen surface causes the filtrate not only to pass through the openings in the screen surface but also to squeeze through said non-fibrous mat.

30 Tämänkertainen keksintömme kohdistuu menetelmään ja laitteeseen edellä mainitun sakeamman ja karkeamman massaosan johtamiseksi pois sihtipinnalta kohti roottorin pintaa niin, että tuoreempi massa pääsee kosketuksiin suoraan sihtipinnan kanssa, jolloin tekniikan tason mukaisten 35 laitteiden haitapuolet on pystytty eliminoimaan.Our present invention relates to a method and apparatus for directing the aforementioned thicker and coarser mass portion away from the screen surface towards the rotor surface so that the fresher mass comes into direct contact with the screen surface, thereby eliminating the disadvantages of prior art devices.

P762/8902 7 84191P762 / 8902 7 84191

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusmerkillistä, että sihtipinnan läheisyyteen rikastuneeseen sakeampaa ja/tai karkeampaa ainesta sisältävään jakeeseen kohdistetaan 5 sihtipinnasta poispäin suunnattu voimakomponentti, jolla mainittu jae siirretään pakotetusti pois sihtipinnan läheisyydestä ja että mainitun jakeen tilalle sihtipinnalle ohjataan vähemmän käsiteltyä suspensiota.The method according to the invention is characterized in that a fraction containing a thicker and / or coarser material enriched in the vicinity of the sieve surface is subjected to a force component directed away from the sieve surface, forcing said fraction away from the sieve surface and less to treat the said fraction.

1010

Keksinnön mukaisen laitteen eräälle edulliselle suoritusmuodolle on puolestaan tunnusmerkillistä, että vastinpin-nalla on ainakin yksi elin, joka muodostuu vastinpinnalle järjestetystä kohoumasta sekä mainittua kohoumaa korkeammal-15 le vastinpinnan tasosta ulottuvasta ohjainlevystä, jotka kohouma ja ohjainlevy jättävät väliinsä aukon, josta sakeampi ja/tai karkeampi jae pääsee virtaamaan ohjainlevyn alle ja sitä kautta roottoripinnan läheisyyteen.A preferred embodiment of the device according to the invention, in turn, is characterized in that the abutment surface has at least one member consisting of a protrusion arranged on the abutment surface and a guide plate extending above the level of the abutment surface, the protrusion and the guide plate leaving an orifice the verse is allowed to flow under the guide plate and through it in the vicinity of the rotor surface.

2020

Seuraavassa keksinnön mukaista menetelmää ja laitetta selitetään yksityiskohtaisemmin viittammalla oheisiin kuvioihin, joista 25 kuvio 1 esittää edellä mainitun FI patentin mukaista lajitinta, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisen lajittimen FI patentissa 77279 kuvattua roottorin kohoumaa sivukuvanto-na, 30 kuviot 3a ja b esittävät kuvion 1 mukaiseen laitteeseen kehitettyä keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista roottorin kohoumaa, kuviot 4a ja b esittävät kuvion 3 mukaisen suoritusmuodon yhteyteen järjestetyn keksinnön mukaisen kohouman 35 toimintaa tehostavan lisälaitteen, ja j i i P762/8902 8 84191 kuviot 5a, b ja c esittävät keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista kohoumaratkaisua korvaamaan ns. kuppiroottorin olennaisesti pallokalotin muotoiset kohoumat.In the following, the method and apparatus according to the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying figures, of which Fig. 1 shows a screen according to the above-mentioned FI patent, Fig. 2 shows a rotor elevation of the screen according to Fig. 1 in Fig. 77279, Figs. 3a and b show a rotor bump according to a preferred embodiment of the invention developed in the device, Figures 4a and b show an additional device for enhancing the operation of the boss 35 according to the embodiment of Figure 3, and Figures 5a, b and c show bumps according to another preferred embodiment of the invention. to replace the so-called substantially spherical cap-shaped protrusions of the cup rotor.

55

Kuvion 1 mukaisesti koostuu keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukainen sihtilaite 1 seuraavista osista: ulko-vaippa 2, siinä olevat yhteet 3, 4 ja 5 tulevalle massalle, akseptille ja rejektille, kiinteä sihtirumpu 6, ^sen sisällä 10 oleva olennaisesti sylinterimäinen tai mahdollisesti kar-tiomainen roottori 7 ja sen akseli 8 käyttölaitteineen 9. Sihtirumpu 6 voi olla periaatteessa mitä tahansa ennalta tunnettua tyyppiä, mutta parhaimmat tulokset saavutetaan, jos käytetään profiloitua sihtirumpua. Pääpiirteissään 15 kuvion mukainen laite toimii siten, että kuitususpensio syötetään yhteestä 3 sisälle, josta se joutuu sihtirummun 6 ja roottorin 7 väliseen rakoon, ns. käsittelytilaan. Sihtirummun aukoista läpivirrannut aksepti, saostimen kyseessä ollessa tietenkin suodos, poistetaan yhteestä 4 20 ja sihtirummun 6 ja roottorin 7 välisen raon alapäähän saakka ja sieltä pois valunut massa poistetaan rejektiyh-teestä 5. Kuviosta 1 käy vielä ilmi, että roottorin 7 pinnalle sihtirummun 6 puolelle on järjestetty elimiä 10, joiden muoto voi esimerkiksi FI patentissa 77279 esitetyllä 25 tavalla vaihdella sen mukaan, millä vyöhykkeellä ts. millä roottorin aksiaalisella osalla ne sijaitsevat.According to Figure 1, a screen device 1 according to a preferred embodiment of the invention consists of the following parts: an outer jacket 2, connections 3, 4 and 5 therein for incoming pulp, accept and reject, a fixed screen drum 6, a substantially cylindrical or possibly conical the rotor 7 and its shaft 8 with their actuators 9. The screen drum 6 can in principle be of any type known in the art, but the best results are obtained if a profiled screen drum is used. In essence, the device according to Fig. 15 operates in such a way that the fiber suspension is fed from the joint 3 into the interior, from where it enters the gap between the screen drum 6 and the rotor 7, the so-called the processing space. The accept that has flowed through the openings of the screen drum, in the case of a precipitator of course the filtrate, is removed from the joint 4 to the lower end of the gap between the screen drum 6 and the rotor 7 and the effluent is removed from the reject connection 5. Figure 1 further shows that on the surface of the rotor 7 provided with means 10, the shape of which may vary, for example, as described in FI patent 77279, depending on the zone, i.e. in which axial part of the rotor they are located.

Kuviossa 2 esitetään periaatekuvana elin 10, jonka otsa-pinta 11 voi olla rummun akselin suuntaan nähden joko sen 30 suuntainen, siihen nähden johonkin suuntaan kallistettu tai jaettu edelleen osiin, joiden kallistus akselin suhteen on valittavissa halutuksi. Tällainen otsapinta 11 liikkuessaan massan suhteen nuolen B suuntaan kohdistaa massaan paitsi tangentiaalisen voimakomponentin myös useimmiten 35 aksiaalisuuntaisen massaa rummun keskialueelle päin pumppaa-van voimakomponentin ja lisäksi aina massan käsittelyä P762/8902 , 84191 tehostavan kohti sihtipintaa suunnatun paineiskun, jonka vaikutuksesta akseptoitava kuituaines ja neste puristuvat sihdin läpi ja sihdin pintaan muodostuu karkeamman ja jonkin verran saostuneen aineksen vyöhyke. Tämän FI patentin 5 77279 erään suoritusmuodon mukaisen elimen 10 otsapinta 11 on olennaisesti kohtisuorassa roottorin 7 pintaa vastaan. Otsapinta 11 voi tietenkin olla myös joko suuntaan tai toiseen kallistettu. Kohoumassa on olennaisesti roottorin 7 pinnan suuntainen osa 13 ja tästä kohti Moottorin 7 10 pintaa vastaan laskeva kalteva pinta 14. Edellä mainittu seulontaa ja myös saostusta tehostava paineisku syntyy aivan kohouman otsapinnan kohdalla tai hieman sen etupuolella ja toisaalta kohouman jättöpuolen kaltevalla pinnalla on pyritty aikaansaamaan alipainevyöhyke, joka vetäisi 15 mainitun karkeamman ja sakeutuneen aineksen pois sihtipinnan läheisyydestä.Fig. 2 shows in principle a member 10, the end surface 11 of which can be either parallel to the direction of the axis of the drum 30, inclined in some direction with respect to it, or further divided into parts whose inclination with respect to the axis can be selected as desired. Such a front surface with respect to 11 of moving the mass of arrow B direction of the target mass not only a tangential force component in most cases 35 in the axial direction the mass of the drum central region of the pump-van force component, or whenever treatment of pulp P762 / 8902, 84191 enhancing directed towards the screen surface of the pressure shock, akseptoitava which has the effect of fibrous material and liquid are pressed screen through and on the surface of the screen a zone of coarser and somewhat precipitated material is formed. The end surface 11 of the member 10 according to an embodiment of this FI patent 5 77279 is substantially perpendicular to the surface of the rotor 7. Of course, the end face 11 can also be inclined in either direction or the other. The protrusions is substantially parallel to part of the rotor 7 to the surface 13 and from this towards the motor 10 7, with the surface descending inclined surface 14. The above screening and also enhancing the precipitation of the pressure shock generated right protrusion end face at or slightly forward of, and on the other inclined surface of the protrusion trailing efforts have been made to provide a negative pressure zone, which would pull 15 said coarser and thickened material away from the vicinity of the screen surface.

Kuvioissa 3 a ja b esitetään tämänkertaisen keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukainen roottorin kohouma-20 ratkaisu 20, jossa sihtipintaan päin suuntautuvan painepuls-sin synnyttää kohouma 22, joka voi periaatteessa olla minkä muotoinen hyvänsä. Olennaista kohoumaratkaisulle 20 on, että kohouman 22 otsapinnan 24 jättöpuolelle on järjestetty elin 26, joka ulottuu lähemmäksi sihdin pintaa kuin 25 kohouma 22. Elimelle 26 on edelleen ominaista, että sen ja kohouman väliin jää rako 28, josta kohouman ja sihtipinnan väliin syntynyt sakeampi ja karkeampi massa pääsee elimen 26 ja roottorin pinnan väliseen tilaan, josta se edelleen purkautuu roottorin pinnan läheisyyteen kuten nuolet A 30 kuvioissa 3 a ja b näyttävät. Tällöin elimen ja sihtipinnan väliin syntyy alipaineinen vyöhyke, joka täyttyy tuoreemmalla, vähemmän käsitellyllä massalla. Elin 26 muodostuu kuvion suoritusmuodossa levymateriaalista taivutetusta ohjainlevystä 30, joka vastaa kuviossa 2 esitetyn ratkaisun 35 elimen 10 viistoa jättöpintaa 14 aiheuttaen aivan vastaavan alipainepulssin sihtipinnalle, ja kohouman 20 virtauksen P762/8902 84191 ίο tulopuolelle (tavallisimmin roottorin ollessa pystyasennossa kohouman yläpinnan tasolle) sijoittuvasta levystä 32, joka sulkee osan 26 alle menneeltä kuituainekselta pääsyn kohouman ylävirran puolelle ja toisaalta myös roottorin 5 pintaa pitkin virtaavan suspension pääsyn ohjainlevyn 30 alle.Figures 3a and b show a solution 20 of a rotor protrusion 20 according to a preferred embodiment of the present invention, in which a pressure pulse directed towards the screen surface generates a protrusion 22, which can in principle be of any shape. Essential to the protrusion solution 20 is that a member 26 is provided on the discharge side of the end face 24 of the protrusion 22, which extends closer to the surface of the screen than the protrusion 22 of the member 25. The member 26 is further characterized by a gap 28 between it and the protrusion, resulting in a thicker and rougher the mass enters the space between the member 26 and the surface of the rotor, from where it further discharges in the vicinity of the surface of the rotor as shown by the arrows A 30 in Figures 3a and b. This creates a vacuum zone between the member and the screen surface, which is filled with fresher, less treated pulp. In the embodiment of the figure, the member 26 consists of a bent guide plate 30 of sheet material corresponding to the oblique exit surface 14 of the member 10 of the solution 35 shown in Figure 2, causing a corresponding , which closes the access of the fibrous material under the part 26 to the upstream side of the bump and, on the other hand, also the access of the suspension flowing along the surface of the rotor 5 under the guide plate 30.

Kuviossa 4 esitetään kuvion 3 mukainen kohouma 20, jonka yhteyteen sen alavirran puolelle on järjestetty takaviistoon 10 kallistettu siipi 40, jonka tarkoituksena on ohjata kohouman 22 editse pitkin roottorin pintaa virrannutta lajittelematonta tai ainakin vähemmän lajiteltua massaa osan 26 alta virtaavan massakerroksen yläpuolelle. Toisin sanoen tarkoituksena on vaihtaa saostunut ja rejektiä sisältävä, nuolen 15 A mukaan virtaava massa sihdin pinnasta roottorin pinnan läheisyydestä tulevaan, nuolen E mukaan virtaavaan tuoreeseen massaan.Fig. 4 shows a protrusion 20 according to Fig. 3, in connection with which a downwardly inclined vane 40 is arranged on its downstream side, the purpose of which is to direct unsorted or at least less sorted mass flowing under the protrusion 22 above the part 26. In other words, to change the precipitated and with the reject, the direction of arrow 15 A of the surface of the flowing mass screen near the surface of the rotor ahead, the direction of the arrow E by the flowing of the adhesive.

Kuvioissa 5a, b ja c esitetään, kuinka keksinnön mukainen 20 massanvaihto voidaan toteuttaa tekniikan tason mukaisten ns. kuplaroottorien ollessa kyseessä. Tunnetusti kupla muodostuu joko aivan puolipallomaisesta tai ainakin palloka-lotin muotoisesta kohoumasta, joka voi olla joko umpinainen roottorin pintaan kiinnitetty kohouma 50 (Fig. 5a) tai 25 joissakin tapauksissa kyseeseen tuleva myös roottorin sisäpuolelta roottorin vaippaan painettu ulkonema 52 (Fig. 5b). Tällöin kaavinlevy 54 voi olla tietenkin joko aivan erillinen taivutettu metalli- tai muusta vastaavasta materiaalista valmistettu (Fig. 5a) tai roottorin pintaan 30 syvemmälle sisältäpäin painettu ulkonema (Fig. 5b), joka on auki olennaisesti lakikohdastaan ja alavirran puoleiselta sivultaan kuten kuvioissa 5b ja 5c on esitetty.Figures 5a, b and c show how the mass exchange according to the invention can be carried out according to the so-called pulp exchange according to the prior art. in the case of bubble rotors. As is known, the bubble consists of either a completely hemispherical or at least spherical-lot-shaped protrusion, which can be either a closed protrusion 50 fixed to the rotor surface (Fig. 5a) or in some cases also a protrusion 52 (Fig. 5b) printed inside the rotor. In this case, the scraper plate 54 can of course be either a completely separate bent protrusion (Fig. 5a) made of metal or other similar material or printed deeper on the rotor surface 30 (Fig. 5b), open substantially from its legal point and downstream side as in Figs. 5b and 5c has been presented.

Edellisiä suoritusmuotoja vastaava toiminta voidaan saada 35 aikaan ns. siipiroottorilla esimerkiksi siten, että siiven sekä uiko- että sisäpintaan on järjestetty tiettyjen P762/8902 11 84191 välimatkojen päähän toisistaan ohjainlevyt, jotka joko "leikkaavat" sihtipinnan läheisyyteen saostunutta karkeampaa kuituainesta, vievät sen siiven sisälle ja poistavat siiven toiselle puolelle siiven jättöreunalla tai vastaavalla 5 tavalla johtavat siiven sisätilan kautta tuoreempaa, vähemmän käsiteltyä suspensiota sihtipinnalle. Tietenkin kyseiset suspension virtauskanavat siiven sisällä on erotettava toisistaan väliseinämin, jotka voivat olla joko kohtisuorassa siiven pintoja vastaan tai jossakin sopivasti 10 valitussa kaltevuuskulmassa niiden suhteen. Edelleen ohjainlevyille on ominaista, että ne sijoittuvat lomittain toistensa suhteen siiven vastakkaisilla pinnoilla.The operation corresponding to the previous embodiments can be achieved by the so-called with a vane rotor, for example by arranging guide plates on both the outer and inner surfaces of the vane at certain distances from each other, which either "cut" the coarser fibrous material precipitated in the vicinity of the vane surface, take it inside the vane and remove the vane on the other side of the vane lead through the interior of the wing to a fresher, less treated suspension on the screen surface. Of course, these suspension flow channels inside the wing must be separated by partitions which may be either perpendicular to the surfaces of the wing or at some suitably selected angle of inclination with respect to them. Furthermore, the guide plates are characterized in that they are interleaved with respect to each other on opposite surfaces of the wing.

Vaihtoehtona edellä kuvatulle ratkaisulle on ohjainlevyjen 15 järjestäminen välike-elinten avulla siiven pinnan yläpuolelle siten, että halutun massajakeen virtaus tapahtuu siiven ja ohjainlevyn välistä. Vuorottelemalla näiden ohjainlevyjen tai edellisessä vaihtoehdossa mainittujen ohjainlevyjen sijoitusta siiven eri puolille saadaan aikaan jo aiemmissa 20 suoritusmuodoissa kuvattu massanvaihtotoiminto.An alternative to the solution described above is to arrange the guide plates 15 by means of spacers above the surface of the wing so that the flow of the desired mass fraction takes place between the wing and the guide plate. By alternating the arrangement of these guide plates or the guide plates mentioned in the previous alternative on different sides of the wing, the mass change function already described in the previous embodiments is achieved.

Keksinnön mukaisella kohouma- tai siipirakenteella varustettu roottori soveltuu käytettäväksi yhtä hyvin sileiden kuin uritettujenkin sihtirumpujen yhteydessä. Niinpä sihtirumpu 25 voi olla joko täysin sileä tai uritettu eri tavoilla, kuten FI patentin 77279 yhteydessä on kerrottu.A rotor with a raised or wing structure according to the invention is suitable for use in connection with screen drums as well as grooved screen drums. Thus, the screen drum 25 can be either completely smooth or grooved in various ways, as described in connection with FI patent 77279.

Siten näillä keksinnön mukaisilla ratkaisuilla voidaan uusia roottoreita soveltaa vanhantyyppisiin sihtirumpuihin ja 30 päin vastoin. Lopputuloksena on aikaisempia lajittelu- ja saostusratkaisuja paremmin toimiva sihtirumpu-roottorikom-binaatio.Thus, with these solutions according to the invention, new rotors can be applied to old type screen drums and vice versa. The end result is a screen drum-rotor combination that works better than previous sorting and precipitation solutions.

Suoritetuissa kokeissa testattiin keksinnön mukaista 35 roottoriratkaisua erilaisten sihtirumpujen yhteydessä sekä verrattiin erilaisia roottoreita keskenään. Sihtirumpuina P762/8902 i2 841 91 kokeissa käytettiin täysin sileätä rumpua sekä erilaisia levyprofiliilesta valmistettuja rumpuja. Koetulosten tarkastelujen jälkeen todettiin keksinnön mukaisen laitteen toimivan kaikilla sihtirummuilla muita roottoreita tehok-5 kaammin. Sileätä sihtirumpua paremmin ero tuli ilmi käytettäessä uritettua rumpua. Toisin sanoen näiden kokeiden mukaan edullisin sihdin suoritusmuoto oli sihtirumpu, jonka urat muodostuivat olennaisesti rummun vaipan suuntaisesta pohjapinnasta, pohjapintaan nähden ylävirran (virtauk-10 sen tulosuunnan) puoleisesta kaltevasta sivupinnasta ja pohjapintaan nähden alavirran puoleisesta olennaisesti rummun vaippapintaa vastaan kohtisuorasta sivupinnasta.In the performed experiments, 35 rotor solutions according to the invention were tested in connection with different screen drums and different rotors were compared with each other. The screen drums P762 / 8902 i2 841 91 used a completely smooth drum as well as various drums made of plate profile. After reviewing the test results, it was found that the device according to the invention works more efficiently on all screen drums than other rotors. Better than a smooth screen drum, the difference became apparent when using a grooved drum. That is, according to these experiments, the most preferred embodiment of the screen was a screen drum having grooves formed substantially from the bottom surface of the drum jacket, the upstream (upstream) inclined side surface and the downstream side substantially perpendicular to the drum jacket surface.

Kuten edellä esitetystä selviää, on keksinnön mukaisella 15 menetelmällä ja laitteella pystytty poistamaan tekniikan tason mukaisten laitteiden ja menetelmien epäkohdat ja samalla pystytty nostamaan sihtilaitteen maksimikapasiteet-tia huomattavasti. Kuitenkin on huomattava, että edellä on tarkemmin esitetty vain eräitä keksintömme tärkeimpiä 20 suoritusmuotoja, joilla ei millään muotoa ole tarkoitus rajoittaa keksintöämme oheisissa patenttivaatimuksissa esitetystä, jotka yksin määräävät suojapiirin ja sen laajuuden.As can be seen from the above, the method and the device according to the invention have been able to eliminate the disadvantages of the devices and methods according to the prior art and at the same time it has been possible to considerably increase the maximum capacity of the screening device. It should be noted, however, that only some of the most important embodiments of our invention have been described in more detail above, which are in no way intended to limit our invention to the claims set forth in the appended claims, which alone determine the scope and scope.

25 P762/890225 P762 / 8902

Claims

A method of treating a fiber suspension, wherein the method of the fiber suspension is fed into the space between a screen surface and its resisting means, i. E. in the so-called. the treatment screen space, from which the finer fraction settles through the openings in the screen surface and the coarser fraction remains in each other space and is transferred to the outlet end of the screen surface and discharges therefrom from the screen device, characterized in that the fraction enriched in the vicinity of the screen surface and containing more concentrated and / or coarser material is subjected to a force component directed away from the screen surface, whereby said fraction is forced to remove from the proximity of the screen surface and the tile surface instead of said fraction is led to less treated suspension.

2. A method according to claim 1, characterized in that, instead of said fraction, the tiled surface is led to less treated suspension by subjecting said fraction to a radial, directed component of the screen surface.

Apparatus for treating a fiber suspension, said device (1) comprising an outer jacket (2) provided with connections (3, 4 and 5) for the pulp being fed, the finer fraction and the coarser fraction, and two interacting counter surfaces, one of which is a screen drum (6) and the other a counter surface (7) which in its shape substantially corresponds to the screen drum (6), at least one of said counter surfaces (6,7). is rotating, characterized in that on the counter surface (7) there is at least one member (10) formed by a projection (22, 50, 52) arranged on the counter surface (7) and a guide plate (30, 54) extending higher up from the counter surface (7) than said elevation, which elevation and guide plate together form an opening through which the more concentrated and / or coarser fraction may flow under the guide plate (30, 54) and thereby into the proximity of the screen surface. ιβ 84191

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the counter surface (7) is a rotating rotor, on which the surface of the screen on the screen space side (6) is provided at least one member (10), which consists of a projection (22, arranged on the counter surface) (7). 50, 5 52) and a guide plate (30, 54) which extends higher upwardly from the counter surface (7) than said elevation.

Device according to claim 3, characterized in that the guide plates (30, 54) are attached to the counter surface (7) behind the raised (22, 50, 52) so that the guide plates (30, 54) form an acute, protruding to the raised (22, 50, 52) opening angle with the counter surface (7).

Device according to claim 3, characterized in that the guide plate (30) is supported on the receiving surface (7) on the receiving side of the axial flow component of a plate (32), which simultaneously prevents the suspension flowing along the counter surface (7). from entering under the guide plates (30).

Device according to claim 3, characterized in that the guide plates (54) are beak-shaped, preferably part of a spherical surface.

8. Apparatus according to claim 3, characterized in that, behind the elevation (22, 50, 53) in relation to the axial flow component of the suspension, a wing member (40) is arranged, which leads in front of the elevation, over-flowing, less treated suspension towards the screen surface (6). ).

Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the motor means is a wing rotor's wing, the inner space of which consists of substantially perpendicular or slightly deviating channels from the direction of the device and on whose outer surface the guide plates are arranged to divert thickened / coarser suspension from the proximity of the screen surface and / or direct fresh suspension to the proximity of the screen surface.

10. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the motor means is a wing rotor's wing, on which the screen means facing the screen means by means of spacers at fixed intervals are fixed a number of guide plates, with which the mass in the treatment room the conductor is led away from the proximity of the screen member.

11. Device according to claim 10, characterized in that, on the surface of the wing from the screen means further away from the screen, a plurality of guide plates are arranged in the longitudinal direction of the wing between the guide plates located on the opposite surface of the wing. fresher pulp into the treatment room.

Use of the device according to claim 3 for the treatment of the fiber suspensions of the wood processing industry, characterized in that a screen drum is used, whose surface facing the rotor is grooved.

Use according to Claim 12, characterized in that a screen drum is used, whose grooves are formed at least from a peripherally substantially perpendicular side surface and an inclined side surface.

Use according to claim 12, characterized in that a screen drum is used, whose grooves are formed by at least two inclined or curved side surfaces.

Use according to Claim 12, characterized in that a screen drum is used, whose grooves are formed by a bottom surface of substantially the same direction as the envelope surface of the screen drum, a sloping side surface relative to the bottom surface and a downwardly sealing surface adjacent to the bottom surface. , towards the envelope surface substantially perpendicular to the side surface. 35