FI89680C - Urvattnare - Google Patents

Description

89680

Sakeutuslaite Käsiteltävä keksintö koskee sakeutuslaitetta, toisin sanoen sellaista laitetta, jolla lisätään suspensioi-5 den, esimerkiksi kuitususpensioiden kuiva-ainepitoisuutta suodatuksen avulla. Tarkemmin sanottuna keksinnön kohteena on kuitususpensioille ja vastaaville tarkoitettu sakeutuslaite, jossa on useita pyöriviä suodatinlevyjä, jotka on sijoitettu toisistaan erilleen pituussuuntaan ja tarkoi-10 tettu upotettaviksi osittain suodatettavaan nesteeseen tai suspensioon, jokaisen levyn käsittäessä useita suodatin-osastoja, jotka ovat yhteydessä suodatinlevyjen ulkokehissä oleviin pituussuuntaisiin kanaviin suodoksen poistamista varten.

15 Tällaiset laitteet tunnetaan muun muassa patentti julkaisusta SE-C-8305817-2 (vastaa patenttijulkaisuja EP-Bl-0160069 ja US-A-4634529) ja niiden etuna on erittäin suuri suodatuspinta, jonka tilavuus on suhteellisen pieni. Kuitenkin sakeutettaessa kuitususpensiota, toisin sanoen 20 nostettaessa kuiva-ainepitoisuus 0,5 prosentista 5 prosentiksi, kuten on tyypillistä, tarvitaan erittäin suuri teho, toisin sanoen suuri suodosvirtaus laitteen läpi. Eräs tapa virtaustehon lisäämiseksi on kierrosluvun lisääminen. Suuri kierrosluku aiheuttaa kuitenkin sen, että 25 suodatinosastot eivät ehdi tyhjentyä suodoksesta, ennen kuin ne ovat tulleet siihen asentoon, jossa suodatuspuris-tuskakku on poistettava. Tämä johtuu siitä, että muodostunut suodatuspuristuskakku ehtii tulla kuitenkin liian tiiviiksi, jolloin sen läpi ei pääse riittävästi ilmaa 30 ulosvirtaavan suodoksen tilalle. Tämän vuoksi voi käydä niin, että suodos kostuttaa suodatinosastossa vielä olevan . . suodatuspuristuskakun tai että suodos virtaa suodatus- puristuskakun kanssa tälle tarkoitettuun kokoomasäiliöön. Tästä epäkohdasta käytetään tavallisesti nimitystä uudel-: . : 35 leenkostuminen tai "backwash". Tunnettujen laitteiden vai- 89680 2 mistus tulee sitäpaitsi kalliiksi muun muassa sen vuoksi, että niissä tarvitaan tyhjiöventtiili ja tyhjiölähde riittävän suuren paine-eron muodostamiseksi suspension ja suo-doksen poistojohdon välille.

5 Käsiteltävän keksinnön tavoitteena on saada aikaan alussa mainittua tyyppiä oleva laite, jolla on suuri kierrosluku ja tästä johtuen myös suuri teho ja joka ei edellytä ulkopuolista tyhjiölähdettä, vaan on yksinkertainen ja huokea valmistaa.

10 Tähän on päästy keksinnöllä, jolle on ominaista oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusroerkkiosassa esitetyt piirteet. Keksinnön suositeltavat suoritusmuodot on esitetty patenttivaatimuksissa 2-4.

Keksintöä selostetaan nyt viittaamalla oheisiin 15 piirustuksiin, joissa kuvio 1 on poikkileikkaus sakeutuslaitteesta, jossa on useita renkaan muotoon järjestettyjä suodatinosastoja, kuvio 2 on pitkittäisleikkaus kuvion 1 mukaisesta sakeutuslaitteesta, 20 kuvio 3 esittää vähän suurennettuna erästä yksi tyiskohtaa kuvion 1 mukaisen sakeutuslaitteen suodatin-roottorista, ja kuvio 4 on pitkittäisleikkaus keksinnön mukaisen sakeutuslaitteen eräästä rakennemuunnelmasta.

25 Keksinnön mukainen sakeutuslaite käsittää alussa mainittua tyyppiä olevia suodattimia vastaavalla tavalla suodatinroottorin, jossa on useita pituussuunnassa peräkkäin järjestettyjä renkaan muotoisia suodatinlevyn pidik-keitä 1 ja nämä pituussuunnassa yhdistävät suodoskanavat 30 2. Kuvio 1 on poikkileikkaus sellaisesta kuviossa vasta- päivään pyörivästä suodatinroottorista, jossa on renkaan muotoinen suodatinlevy 3, joka käsittää useita suodatinosastoja 4. Jokaisen suodatinosaston 4 sisäosa on yhteydessä asianomaiseen pituussuuntaiseen suodoskanavaan 2, 35 nimittäin pyörimissuunnassa takimmaiseen suodoskanavaan 2.

3 89680

Suodattimen kaikki suodatinlevyt on upotettu osittain sakeutettavaan (suodatettavaan) nesteeseen tai suspensioon 5, joka on säiliössä 6. Säiliö 6 on perustuksen 7, 8 päällä. Suodatinlevyjen keskiaukon läpi suuntautuvaksi on jär-5 jestetty kokoomakouru 9 kiinteää materiaalia, esimerkiksi selluloosakuituja varten, jotka kerääntyvät sakeutettaessa suodatinosastoihin ja jotka pudotetaan mahdollisesti tietyn suuttimen 10 avulla suodatinosastoista näiden ollessa kourun 9 yläpuolella. Viitenumero 11 tarkoittaa värähte-10 levää ruiskulaitetta hiukkasten huuhtomiseksi pois suodatinosastoista. Viitenumero 12 tarkoittaa suspension tulo-aukkoa, ja viitenumero 13 tarkoittaa roottorin päällä olevaa koteloa, jossa on kaksi tarkastusluukkua 14 ja 15, joista luukku 15 esitetään avattuna.

15 Kuviossa 2 esitetään, kuinka roottori on toisesta päästään laakeroitu käyttöakselin 16 avulla roottorikote-lon 17 tukemaan laakeriin 18. Käyttömoottori, vaihteisto ja niin edelleen on esitetty kohdassa 19. Roottorin toisessa, avonaisessa päässä, jonka läpi kokoomakouru 9 on 20 työnnetty, on tukirengas 20, joka tukeutuu roottorikote-loon 17 kiinnitettyihin liukukenkiin 21 ja liukuu niiden päällä.

Nyt selostetulla tavalla keksinnön mukainen sakeu-tuslaite vastaa pääosiltaan edellä esitettyä, jo tunnettua 25 suodatinta. Tällaisessa suodattimessa pituussuuntaiset suodoskanavat 2 roottorin suljetussa päässä (oikealla kuviossa 2) on kuitenkin suunnattu pääasiassa säteittäisesti sisäänpäin ja lähellä keskiosaa ne on suunnattu pituussuunnassa ulos säiliön seinämän läpi imulaatikkoon, joka • 30 on yhteydessä niin sanottuun barometriputkeen tai muuhun tyhjiölähteeseen. Roottorin pyöriessä pituussuuntaiset suodoskanavat ja tällöin ne suodatinosastot, jotka uppoavat suspension pinnan alapuolelle, saatetaan peräkkäin yhteyteen imulaatikon kanssa suodoksen imemiseksi suoda-35 tinosastojen kautta pituussuuntaisiin suodoskanaviin ja 89680 4 edelleen imulaatikkoon. Yhteys imulaatikkoon loppuu, kun pituussuuntaiseen suodoskanavaan kuuluvat suodatinosastot ovat tietyssä pisteessä suspension pinnan yläpuolella.

Suoritettaessa suodatus suhteellisen pieniä vir-5 tauksia (enintään 15000 1/min) ja alhaisia kierroslukuja (0,2-0,6 kierrosta minuutissa) käyttäen tunnettu suodatin on erittäin hyvä. Virtausten ja kierroslukujen kasvaessa syntyy muun muassa kuitenkin niin sanottu pullovaikutus, mikä merkitsee sitä, että suspension pinnan yläpuolelle 10 nouseva suodatinosasto ei ehdi tyhjentää suodossisältöään asianomaiseen pituussuuntaiseen suodoskanavaan silloin, kun suodoskanava on tietyssä tasossa asianomaisen suoda-tinosaston jonkin osan alla. Tämä johtuu siitä, ettei ilmaa ehdi virrata riittävästi suodatinosastoon sen suoda-15 tinosan kautta, esimerkiksi kuitukerroksen peittämän suo-datinkankaan läpi, ulosvirtaavan suodoksen tilalle, joka virtaakin nyt takaisin mainitun suodatinosan läpi ja kostuttaa suodatuspuristuskakun uudestaan.

Tämän probleeman eliminoimiseksi pituussuuntaiset 20 suodoskanavat ovat suorassa yhteydessä ulkoilmaan. Tarkemmin sanottuna kanavat avautuvat ulkoilmaan suspensio-säiliön ulkopuolella. Tällöin ilma pääsee virtaamaan suo-doskanaviin heti, kun ulosvirtaava suodos ei täytä kokonaan niiden poikkileikkausta tai on mahdollisen suodospin-25 nan alapuolella poistoaukossa. Kuviosta 2 käy selville, kuinka tämä voidaan järjestää käytännössä.

Pyöreä, nestetiivis levy 22 on kiinnitetty pyörimättömäksi akseliin 16. Pituussuuntaiset suodoskanavat 2 on asennettu levyyn 22 sen ulkokehän lähelle, ja niiden 30 avonaiset päät 2' suuntautuvat levyn käyttöpuolelle. Levyyn 22 tiivistyvä tiivistysliuska 23 suuntautuu säiliön 6 sisäpuolta pitkin ainakin suspension maksimitasoon 5' asti. Esitetyssä esimerkissä tiivistysliuska koskettaa liu-kutiivisteenä renkaan muotoiseen, pituussuuntaiseen laip-35 paan 24, joka on levyn 22 ulkokehässä. Levy 22 ja tiivis- 5 89680 tysliuska 23 rajaavat tällöin säiliön suspensiotilavuuden ja muodostavat käytännössä pyörivän säiliöseinämän. Tämän pyörivän säiliöseinämän ulkopuolelle on järjestetty suo-doksen poistoaukko 25 säiliön 6 pohjaan tai säiliön ulko-5 puolelle. Koko sakeutuslaitteessa on ilmakehän paine, toisin sanoen suspensiopinnassa roottorissa ja myös levyn 22 ulkopuolella ja poistoaukossa 25.

Kuten edellä esitetystä käy selville, roottorin pyöriessä säiliössä 6 olevan suspension ja suodatinosasto-10 jen 4 sisäpuolen välille syntyy staattinen paine-ero, koska suodatinosastot ovat yhteydessä ulkoilmaan pituussuuntaisten suodoskanavien 2 avonaisten päiden kautta. Tämä paine-ero siirtyy nollasta, kun suodatinosasto upotetaan suspensioon, säiliön pohjassa olevan maksimiarvon kautta 15 takaisin nollaan, kun suodatinosasto nousee suspensiopin-nan yläpuolelle.

Paine-ero pakottaa suodoksen menemään suodatinosas-tojen suodatinosien läpi, jolloin kiinteät aineosat, esimerkiksi selluloosakuidut jäävät suodatinosiin. Muuttuva 20 alipaine, joka on riippumaton ulkopuolisesta vakiona pysyvästä tyhjiölähteestä, saa aikaan sen edullisen vaikutuksen, että paine-ero kasvaa ensin samassa tahdissa suo-datinosaan kerääntyvien kiinteiden hiukkasten kerroksen kasvamisen kanssa. Tästä johtuen virtaus pysyy suunnilleen 25 tasaisena puolet siitä ajasta, jonka suodatinosa on sus-pensiopinnan alapuolella. Jäljellä olevana aikana paine-ero pienenee ja samoin myös suodatinosan läpi menevä virtaus, niin että suodos pääsee virtaamaan pois pituussuuntaisia suodoskanavia pitkin suodatinosan noustessa sus-30 pensiopinnan yläpuolelle. Keksinnön mukaisessa sakeutuslaitteessa tällainen ulosvirtaus voi tapahtua kokonaan ilman korvaavaa ilmaa suodatinosan läpi, koska korvaavaa ilmaa syötetään ulkoilmaan avautuvien pituussuuntaisten suodoskanavien 2 kautta.

35 6 8 9 6 80

Staattisen paine-eron säätämiseksi voidaan järjestää laitteet, jotka muuttavat suodoksen pinnan korkeutta poistoaukossa 25, esimerkiksi säätöventtiili, jota voidaan ohjata pinnankorkeusmuuttimellä, 5 Suodatinosastossa 4 on yleensä poistoaukko suoda- tinlevyn pitimeen 1 ainoastaan suodatinosaston siinä osassa, joka on lähimpänä asianomaista pituussuuntaista suo-doskanavaa, ja suodatinlevyn pidin on yhteydessä vain tähän suodoskanavaan. Pituussuuntaisten suodoskanavien mak-10 simaalisen virtaustehon hyödyntämiseksi ehdotetaan nyt, että pituussuuntaisten suodoskanavien 2 välillä on oltava keskinäinen yhteys. Käytännössä tähän päästään siten, että suodatinlevyn pidin 1 toimii koko kehänsä pituudella suodoksen johtimena ja on yhteydessä kaikkiin pituussuunta!-15 siin suodoskanaviin 2. Tämä esitetään kaaviona kuviossa 3. Näin ollen kulloinkin alimmat suodoskanavat ovat täynnä poisvirtaavaa suodosta, kun taas ne suodatinosat 4 ja niihin liittyvät suodoskanavat 2, jotka lähestyvät suspensio-pintaa 5' tai poistuvat siitä, pystyvät siirtämään suodos-20 sisältönsä suoraan alempana olevaan kanavaan. Tällä nousevien pituussuuntaisten suodoskanavien nopeutetulla tyhjentämisellä voidaan varmistaa korvaavan ilman ajoissa tapahtuva syöttäminen pituussuuntaisten suodoskanavien kautta.

25 Kuvion 2 esittämästä rakenteesta poiketen, jossa pituussuuntaiset suodoskanavat 2 ovat avonaisia toisesta päästään, ne voivat olla avonaisia molemmista päistään. Tällainen rakenne esitetään kuviossa 4.

Tämän ja ensimmäisen rakenteen välinen tärkein ero 30 on, että suodatinroottorin molempien päätyseinämien 22 ja 22' on oltava pyöriviä säiliöseinämiä. Näin ollen käytetään myös tiivistysliuskaa 23' ja laippaa 24' säiliön toisen pään ja myös poistoaukon 25’ tiivistämiseksi. Jos sus-pensiotason on oltava säiliössä normaali, toisin sanoen 35 lähellä kokoomakourun 9 yläreunaa, myös kourun ympärille 7 89680 on järjestettävä tiiviste. Tässä esimerkissä kouruun on kiinnitetty tiiviisti ja jäykästi ainakin osittain (toisin sanoen ainakin suspensiotason alapuolella) pyöreä levy, jonka ulkokehässä on tiivistysliuska 27, joka vastaa tii-5 vistysliuskoja 23 ja 23'. Tämä liuska muodostaa liukutii-visteen kokoomakourua 9 varten pyörivään säiliöseinämään 22' tehdyn pyöreän aukon reunaan.

Claims (4)

8 89680

1. Kuitususpensioille ja vastaaville tarkoitettu sakeutuslaite, jossa on useita pyöriviä suodatinlevyjä 5 (3), jotka on sijoitettu toisistaan erilleen pituussuun taan ja tarkoitettu upotettaviksi osittain suodatettavaan nesteeseen tai suspensioon (5), jokaisen levyn käsittäessä useita suodatinosastoja (4), jotka ovat yhteydessä suoda-tinlevyjen (3) ulkokehissä oleviin pituussuuntaisiin kana-10 viin (2) suodoksen poistamista varten, tunnettu siitä, että pituussuuntaisilla suodoskanavilla (2) ainakin yhteen suuntaan on suoraan ulkoilmaan avautuvat poistopäät (2' ).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sakeutuslaite, 15 tunnettu siitä, että pituussuuntaisten suodoskana- vien poistopäät (2') avautuvat poistoaukkoon (25), joka on samoin yhteydessä ulkoilmaan ja jossa suodosaste on säädettävissä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sakeutus-20 laite, tunnettu siitä, että pituussuuntaisten suo- doskanavien (2) välillä on keskinäinen yhteys.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sakeutuslaite, tunnettu siitä, että keskinäinen yhteys saadaan aikaan renkaan muotoisella suodatinlevyn pitimellä (1), 25 joka tukee jokaista suodatinlevyä (4). S 9 6 8 ϋ