FI95609C

FI95609C - Papermaking material precipitation equipment

Info

Publication number: FI95609C
Application number: FI885258A
Authority: FI
Inventors: Tokushichi Yamazaki
Original assignee: Tokushichi Yamazaki
Priority date: 1988-11-14
Filing date: 1988-11-14
Publication date: 1996-02-26
Also published as: FI95609B; FI885258A0; FI885258A

Description

9560995609

Paperinvalmistusmateriaalin saostuslaitteisto Tämä keksintö liittyy paperinvalmistusmateriaalin tornityyppiseen saostuslaitteistoon, jossa konsentraatiol-5 taan 10 - 30 %:n paperinvalmistusmateriaali ladataan torniin saostettavaksi ja laimennettavaksi päällä olevasta aukosta, minkä jälkeen materiaali poistetaan tornin pohjalta.This invention relates to a tower-type precipitation apparatus for papermaking material, in which a papermaking material having a concentration of 10 to 30% is loaded into a tower for precipitation and dilution from an overhead opening, after which the material is removed from the bottom of the tower.

Yllä mainitun teknisen tason omaavaa paperinvalmis-10 tusmateriaalin saostuslaitetta käytetään käsittelemättömän selluloosan varastotornina tai musteenpoistotornina, jossa aiheutetaan käytetystä paperista muodostetun paperinvalmistusmateriaalin turpoaminen ja jossa musteenpois-toaineella joko vapautetaan tai helpotetaan materiaaliin 15 sitoutuneen musteen vapauttamista. Laitteisto koostuu tornista, jossa on päällä paperinvalmistusmateriaalin lataus-aukko, josta paperinvalmistusmateriaali tuodaan sisään, ja jossa on vaakasuorassa tasossa tornin pohjalla pyörivä sekoitin ja laimennusvesisuuttimet ja suihkusuuttimien 20 laimennusveden syöttöputket (kuten esim. kuvataan Japanese Patent Publications SHO 55-37638 ja SHO 57-55835:ssä).A papermaking material precipitator having the above prior art is used as a raw cellulose storage tower or ink removal tower, which causes the papermaking material formed from used paper to swell and in which the ink removal agent either releases or facilitates the release of ink bound to the material. The apparatus consists of a tower with a papermaking material loading port from which papermaking material is introduced and having a horizontally rotating agitator at the bottom of the tower and dilution water nozzles and dilution water supply tubes for spray nozzles 20 (as described, for example, in Japanese Patent Publications SHO 57-375538 :in).

Tällaisessa laitteistossa käyttölaite, joka sisältää moottorin ja nopeudenalennusyksikön, on asennettu tornin päälle pyörittämään sekoitinta ja käyttölaite siirtää 25 käyttövoiman yläpäässä pystysuoraan akseliin, jonka alapäähän sekoittimen napa on kiinnitetty ja jota kannatetaan tornin pohjan keskeltä ja tornin yläosan keskeltä.In such an apparatus, an actuator including a motor and a speed reduction unit is mounted on the tower to rotate the agitator and the actuator transmits 25 propulsion at the upper end to a vertical shaft to which the agitator hub is attached and supported from the center of the tower and the center of the tower.

Sekoitinta pyöritetään saostetussa paperinvalmis-tusmateriaalikerroksessa tornin pohjalla samalla kun suih-30 kutetaan laimennusvettä suihkusuuttimista.The mixer is rotated in the precipitated layer of papermaking material at the bottom of the tower while spraying dilution water from the spray nozzles.

Jotkut tällaiset tornit ovat erittäin suuria, jopa 10 m halkaisijaltaan ja 20 m korkeudeltaan. Pystysuoran akselin yläpää on laakeroitu tornin laen keskelle ja käyttölaite on sijoitettu lähelle keskustaa. Täten paperinval-35 mistusmateriaalin pinta tornissa ei ole tasainen vaan on 2 95609 korkeammalla paperinvalmistusmaterlaalln täyttöaukon alla la sen välittömässä läheisyydessä. Tämän takia vaakasuorassa tornin pohjalla Jopa 20 m pitkällä pystyakselilla pyöritettäviin sekoitussiipiin kohdistuva kuorma tai vas-5 tus vaihtelee suuresti. Tämän takia pystyakselin kannat-timilla Ja sekoittimella tulee olla huomattavan korkea mekaaninen lujuus.Some such towers are very large, up to 10 m in diameter and 20 m in height. The upper end of the vertical shaft is mounted in the middle of the tower ceiling and the drive is located close to the center. Thus, the surface of the papermaking material in the tower is not flat but is 2 95609 higher below the filling opening 1a of the papermaking material in its immediate vicinity. For this reason, the load or resistance to the mixing vanes rotated on a horizontal bottom of the tower with a vertical axis of up to 20 m varies greatly. For this reason, the vertical shaft supports And the agitator must have a remarkably high mechanical strength.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan papennval-mistusmateriaalin saostuslaite, jossa sekoittanen sekoi-10 tinsiipiin kohdistuu huomattavan tasainen kuorma.The object of the invention is to provide a device for precipitating papermaking material, in which the mixing blade is subjected to a considerably uniform load.

Keksinnön kohteena on siten paperivalmistusmateri-aalin saostuslaitteisto, joka käsittää tornin, jossa on paperinvalmistusmateriaalin täyttöaukko tornin päällä pa-perinvalmistusmateriaalin syöttämiseksi; sekoittimen, jos-15 sa on tornin pohjalla lähinnä vaakatasossa pyöritettävät sekoitussiivet, joissa on laimennusvesisuuttimet ja näihin johtavat laimennusvesikanavat; ja moottorin, jossa pyöritetään akselia ja joka on sijoitettu tornin alle, jolloin sekoittimessa on navan keskustaan kiinteästi liittyvä ak-20 seli, joka läpäisee tornin pohjan keskustan, jolle saos-tuslaitteistolle on tunnusomaista, että kussakin sekoitus-siivessä on johtavassa päässä paperinvalmistusmateriaalin imuaukko, jonka kautta paperinvalmistusmateriaali imun ansiosta kulkeutuu sekoitussiipeen ja edelleen akselin • 25 läpi pois tornista.The invention thus relates to an apparatus for precipitating papermaking material, comprising a tower with a filling opening for papermaking material on top of the tower for feeding papermaking material; a mixer, if -15 sa is a substantially horizontally rotatable mixing vane at the bottom of the tower with dilution water nozzles and dilution water channels leading to them; and a motor for rotating the shaft and positioned below the tower, the agitator having an axle 20 fixedly connected to the center of the hub and passing through the center of the bottom of the tower, the precipitation apparatus being characterized in that each mixing vane has a papermaking material inlet through which the papermaking material is sucked through the mixing vane and further through the shaft • 25 out of the tower.

Tornin pohjan keskikohdan alle sijoitettu käyttölaite välittää käyttövoiman akseliin, joka rakenteen sisällä ulottuu sekoittimesta tornin pohjan läpi käyttölaitteelle. Täten voidaan luopua perinteisestä pystysuorasta 30 sekoittimen kannatusakselista ja paperinvalmistusmateriaa lin täyttöaukko voidaan sijoittaa lähelle tornin laen keskustaa. Tällöin torniin syötettävä paperinvalmistusmateriaali voidaan jakaa tasaisesti keskeltä, eikä ole tarvetta erityisesti lisätä sekoittimen sekoitussiipien mekaa- 35 nista lujuutta.The actuator, located below the center of the tower bottom, transmits the drive force to an axis that extends from the agitator through the tower bottom to the actuator within the structure. Thus, the conventional vertical support shaft of the mixer 30 can be dispensed with and the filling opening of the papermaking material can be placed close to the center of the tower. In this case, the papermaking material fed to the tower can be evenly distributed in the middle, and there is no need in particular to increase the mechanical strength of the mixing vanes of the mixer.

il 3 95609il 3 95609

Edellämainittu ja muut keksinnön tarkoitukset ja ominaisuudet selviävät seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä liitteenä oleviin piirustuksiin.The foregoing and other objects and features of the invention will become apparent from the following detailed description of the accompanying drawings.

Kuva 1 on sivuprojektion leikkaus, jossa näkyy kek-5 sinnön mukaisen paperinvalmistusmateriaalin saostuslait-teen rakenne;Fig. 1 is a sectional side view showing the structure of a precipitating apparatus for a papermaking material according to the invention;

Kuva 2 on kuvassa 1 olevaa suoraa II-II pitkin otettu leikkaus;Figure 2 is a section taken along the line II-II in Figure 1;

Kuva 3 on kuvassa 1 olevan laitteiston osasuuren-10 noksen poikkileikkaus; jaFigure 3 is a cross-sectional view of a portion of the apparatus of Figure 1; and

Kuva 4 on vastaavanlainen kuvaus kuin kuva 1, mutta siinä kuvataan keksinnön mukaisen paperinvalmistusmateriaalin saostuslaitteen toista mahdollista rakennetta.Figure 4 is a description similar to Figure 1, but illustrates another possible structure of a papermaking material precipitating device according to the invention.

Kuvat 1-3 kuvaavat ensimmäistä keksinnön mukaista 15 paperinvalmistusmateriaalin saostuslaitteen rakennetta.Figures 1-3 illustrate a first structure of a papermaking material precipitator 15 according to the invention.

Viitaten kuviin, viite numero 1 on torni, 2 on tornin laen keskellä oleva paperinvalmistusmateriaalin täyttöaukko ja 3 on vaakatasossa tornin pohjalla pyöritettävä sekoitin.Referring to the figures, reference numeral 1 is a tower, 2 is a papermaking material filling opening in the center of the tower top and 3 is a horizontally rotating agitator at the bottom of the tower.

Sekoitin 3 sisältää onton navan 4 ja joukon, tässä 20 rakenteessa kaksi, onttoja vaakasuorassa olevia sekoitus- siipiä 5, jotka suuntautuvat ulospäin navasta 4 ja jotka on sijoitettu tasavälein navan kehälle. Jokaisessa sekoi-tussiivessä 5 on joukko laimennusvesisuuttimia 6 ennalta-määrätyin välein sen pyörimissuuntaan nähden etupinnalla, 25 kuten kuvassa 2 oleva kiinteä nuoli osoittaa. Ontto, lyhyt akseli 7 liittyy sisäisesti ja samankeskisesti navan 4 alapintaan.The agitator 3 comprises a hollow hub 4 and a plurality, in this structure 20, of two hollow horizontal mixing vanes 5 extending outwards from the hub 4 and spaced evenly on the circumference of the hub. Each mixing vane 5 has a plurality of dilution water nozzles 6 at predetermined intervals with respect to its direction of rotation on the front surface, as indicated by the solid arrow in Fig. 2. The hollow, short shaft 7 is connected internally and concentrically to the lower surface of the hub 4.

Tornin 1 pohjan 1' keskustan alla oleva tila 8' on muodostettu betoniperustaan 8. Kehys 9 on rakennettu tilan 30 8' pohjalle siten, että se ympäröi akselin 7 alaosaa. Laa kerin 10 sisärenkaan vierintäpinta 10a on kiinnitetty kehyksen 9 päälle siten, että se on samankeskinen akselin 7 kanssa. Akseli 7 on varustettu kehälle kiinnitetyllä laipalla 11. Laakerin 10 ulkorenkaan vierintäpinta 10b on 35 kiinnitetty laipan 11 alapintaan. Ulkorenkaan 10b ulkokehä • 4 95609 muodostaa hammaspyörän 10c, joka on kosketuksessa hammaspyörään 12', joka on kiinnitetty kehyksessä 9 olevan moottorista, alennusvaihteesta jne. muodostuvan käytön 12 ulosoton akseliin. Laakerin 10 tehtävänä on vastaanottaa 5 käyttövoima moottorilta 12 ja mahdollistaa laipan 11 ja siten myös sekoittimen 3 ja siihen kiinteästi liittyvän akselin 7 tasainen pyörintä. Lisäksi se ottaa vastaan sekoittimen 3 aksiaalivoimat.The space 8 'below the center of the base 1' of the tower 1 is formed on a concrete base 8. The frame 9 is built on the bottom of the space 30 8 'so as to surround the lower part of the shaft 7. The rolling surface 10a of the inner ring of the coil 10 is fixed on the frame 9 so as to be concentric with the shaft 7. The shaft 7 is provided with a flange 11 fixed to the circumference. The rolling surface 10b of the outer ring of the bearing 10 is fixed to the lower surface of the flange 11. The outer circumference of the outer ring 10b • 95609 forms a gear 10c in contact with a gear 12 'fixed to the output shaft 12 of the drive 12 in the frame 9 consisting of a motor, a reduction gear, and so on. The function of the bearing 10 is to receive the driving force 5 from the motor 12 and to allow a smooth rotation of the flange 11 and thus also of the agitator 3 and the shaft 7 fixed to it. In addition, it receives the axial forces of the mixer 3.

Tässä ensimmäisessä rakennevaihtoehdossa sekoitti-10 men 3 jokaisessa siivessä on kaksinkertainen rakenne. Se-koitinsiiven 5 sisäputki 5' toimii paperinvalmistusmate-riaalin poistoputkena 14, jossa on imuaukko 14 sekoitin-siiven 5 päässä. Sekoitinsiiven 5 sisäpinnan ja sisäputken 5' ulkopinnan välinen tila toimii laimennusveden syöttö-15 kanavana 13. Tämän kaksinkertaisen rakenteen sijasta kunkin sekoitussiiven 5 sisäosa voidaan jakaa väliseinällä (ei kuvattu) etuosassa olevaan laimennusveden syöttökana-vaan 13 ja takaosassa olevaan paperinvalmistusmateriaalin poistokanavaan 14.In this first design alternative, each wing of the mixer-10 men 3 has a double structure. The inner tube 5 'of the agitator blade 5 acts as an outlet pipe 14 for the papermaking material with a suction opening 14 at the end of the agitator blade 5. The space between the inner surface of the mixing vane 5 and the outer surface of the inner tube 5 'acts as a dilution water supply channel 13. Instead of this double structure, the inner portion of each mixing vane 5 can be divided by a partition wall (not shown) into a front dilution water supply channel 13 and a papermaking material discharge channel 14.

20 Akselin 7 yläpäätä ympäröivä siitä tietyn etäisyy den päässä oleva sylinteri 15 on kiinnitetty sekoittimen 3 navan 4 alapintaan ja sen alapää on pyörimisen mahdollistaen tiivistetty ylempään jakolaatikkoon 16, joka taas on pyörimisen mahdollistaen tiivistetty akselin 7 ulkokehäl-25 le. Laimennusveden syöttöputki 17 on yhdistetty ylempään jakolaatikkoon 16 ja sylinterin 15 sisäpuolelle muodostuva sylinterimäinen tila on yhteydessä navan 4 pohjaan tehtyjen yhdysreikien 4' kautta kussakin sekoitussiivessä 5 oleviin laimennusvesikanaviin 13. Kun sekoitinta 3 pyö-30 ritetään yhdessä akselin 7 ja sylinterin 15 kanssa nopeudella 15 - 20 r/min moottorilla 12 ja kun samalla syötetään laimennusvettä ylempään jakolaatikkoon 16, laimennus-vesi nousee sylinterin 15 ympäröimän sylinterimäisen tilan läpi yhdysreikien 4' kautta navan 4 sisälle ja virtaa jo-35 kaiseen kanavaan 13 tullakseen suihkutetuksi suihkusuutti- mista 6.The cylinder 15 surrounding the upper end of the shaft 7 at a certain distance therefrom is fixed to the lower surface of the hub 4 of the mixer 3 and its lower end is rotatably sealed in the upper junction box 16, which in turn is sealed to allow the rotation to the outer circumference of the shaft 7. The dilution water supply pipe 17 is connected to the upper distribution box 16 and the cylindrical space formed inside the cylinder 15 communicates with the dilution water channels 13 in each mixing vane 5 through connecting holes 4 'in the bottom of the hub 4. When the agitator 3 is rotated with the shaft 15 and the cylinder 15 r / min with the motor 12 and at the same time supplying dilution water to the upper distribution box 16, the dilution water rises through the cylindrical space surrounded by the cylinder 15 through the connecting holes 4 'inside the hub 4 and flows into the duct 13 to be sprayed from the nozzles 6.

4 il 5 956094 il 5 95609

Jotta laimennettu paperinvalmistusmateriaali voitaisiin siirtää tornin pohjalta tornin 1 ulkopuolelle se-koittimen 3 pyöriessä, akselin 7 yläpää ja paperinvalmis-tusmateriaalin poistokanava kussakin sekoitussiivessä 5 5 1 ovat yhteydessä toisiinsa liitossylinterillä 18. Pyö rivän akselin 7 tiivistetty alapää on liitetty alempaan jakolaatikkoon 19, joka on kiinnitetty betonisessa perustassa 8 olevan tilan 8’ pohjaan, ja paperinvalmistusma-teriaalin poistoputki 20, joka on kytketty imupumppuun (ei 10 kuvattu), on yhdistetty alempaan jakolaatikkoon 19.In order to transfer the diluted papermaking material from the bottom of the tower to the outside of the tower 1 as the mixer 3 rotates, the upper end of the shaft 7 and the papermaking material discharge channel in each mixing blade 5 5 1 communicate with the connecting cylinder 18. The sealed lower end of the rotating shaft 7 is connected to a lower junction box. to the bottom of the space 8 'in the concrete base 8, and the papermaking material outlet pipe 20 connected to the suction pump (not shown) is connected to the lower distribution box 19.

Edellä kuvatun rakenteen omaavassa ensimmäisessä rakennevaihtoehdossa, kuten teknistä rakennetta on kuvattu aiemmin mainitussa Japanese Patent Publication SHO 57-55835:ssä, on mahdollista saada sekoitinta 3 tornin poh-15 jalla vaakatasossa pyörittämällä aikaan laimennusveden suihkuttaminen sekoitussiipien pyörimissuunnassa etupinnalla olevista suihkusuuttimista 6. Tällöin laimennetaan paperinvalmistusmateriaali tornin pohjalla konsentraatiol-taan noin 4 %:ksi mikäli konsentraatio ennen laimennusta 20 on noin 10 % ja mahdollistetaan laimennetun paperinvalmis-tusmateriaalin poistaminen paperinvalmistusmateriaalin poistoaukkojen 14', sekoitussiivissä olevien paperinvalmistusmateriaalin poistokanavien 14 ja akselin 7 kautta. Tässä rakenteessa paperinvalmistusmateriaalin poistokana-25 vat ovat molemmissa kahdesta sekoitussiivestä 5, mutta on mahdollista varustaa ainoastaan yksi sekoitussiipi poistokanavalla.In the first structural alternative having the above-described structure, such as the technical structure described in the aforementioned Japanese Patent Publication SHO 57-55835, it is possible to obtain a mixer with 3 towers horizontally by rotating the dilution water from the on the bottom to a concentration of about 4% if the concentration before dilution 20 is about 10% and it is possible to remove the diluted papermaking material through the papermaking material outlets 14 ', the papermaking material outlet channels 14 and the shaft 7. In this construction, the outlet channels 25 of the papermaking material are in both of the two mixing vanes 5, but it is possible to provide only one mixing wing with an outlet channel.

Kuvassa 4 on toinen rakennevaihtoehto keksinnölle. Tässä tapauksessa, kuten teknistä rakennetta on kuvattu 30 Japanese Patent Publication SHO 55-37638:ssa, tornin pohjan reunalla on paperinvalmistusmateriaalin poistokanava, johon imupumppu 21 on asennettu. Sekoittimella 3 laimennettu paperinvalmistusmateriaali poistetaan tämän poisto-aukon kautta. Koko sekoittimen 3 sekoitinsiiven 5 sisällä 35 oleva tila muodostaa laimennusvesikanavan ja laimennusve-den syöttöputki 17 yhdistetään alempaan jakolaatikkoon 19.Figure 4 shows another structural alternative to the invention. In this case, as the technical structure is described in Japanese Patent Publication SHO 55-37638, at the edge of the bottom of the tower there is a papermaking material discharge channel in which the suction pump 21 is mounted. The papermaking material diluted by the mixer 3 is removed through this outlet. The space inside the mixing vane 35 of the entire mixer 3 forms a dilution water channel and the dilution water supply pipe 17 is connected to the lower distribution box 19.

95609 695609 6

Edellisessä rakenteessa olleet sylinteri 15 ja ylempi ja kolaatikko 16 ovat tässä tapauksessa tarpeettomia.The cylinder 15 and the upper and the collate 16 in the previous construction are unnecessary in this case.

Kuten edellä on kuvattu, keksinnön mukaisessa rakenteessa ei ole minkäänlaista pystysuoraa sekoittimen 5 kannatinakselia, joka olisi laakeroitu tornin laen keskel le tai sellaisen pystyakselin pyörittämiseen tarkoitettua käyttää, joten on mahdollista sijoittaa paperinvalmistus-materiaalin täyttöaukko lähelle tornin laen keskustaa. Täyttöaukosta torniin syötetty paperinvalmistusmateriaali 10 jakautuu täten huomattavan tasaisesti tornissa estäen kuorman vaihtelut tornin pohjalla vaakatasossa pyöritettävän sekoittimen siivissä. Lisäksi pyörivästä sekoitti-mesta alaspäin suunnattu akseli voi olla huomattavasti lyhyempi kuin perinteinen pystyakseli, joka voi olla kor-15 keudeltaan 10 - 20 m. Tämän seikan takia ja myöskin suhteellisen vähäisten vaakatasossa pyöritettävän sekoittimen sekoitinsiipien kuormanvaihteluiden takia akselilla tarvitsee olla vain alhainen lujuus.As described above, the structure according to the invention does not have any vertical support shaft of the mixer 5 mounted in the middle of the tower or for use in rotating such a vertical axis, so it is possible to place the filling opening of the papermaking material close to the center of the tower. The papermaking material 10 fed from the filling opening to the tower is thus distributed substantially evenly in the tower, preventing load variations at the bottom of the tower in the blades of the horizontally rotating mixer. In addition, the downwardly directed shaft of the rotary agitator can be considerably shorter than the conventional vertical shaft, which can be 10 to 20 m in height. For this reason, and also due to the relatively small load variations of the horizontally rotating agitator agitator blades, the shaft only needs low strength.

IlIl

Claims

7 95609

A papermaking material precipitating apparatus comprising: 5 towers (1) having a papermaking material filling opening (2) on top of the tower for feeding papermaking material, a mixer (3) having mixing vanes (5) rotatable substantially horizontally at the bottom of the tower (1); dilution water nozzles (6) and dilution water channels (13) leading to them, and a motor (12) with a rotating shaft (7) located under the tower (1), the mixer (3) having a shaft fixedly connected to the center of the hub (4) 15 (7), which passes through the center of the bottom (1 ') of the tower (1), characterized in that each mixing vane (5) has a papermaking material suction opening (141) at its leading end, through which the papermaking material passes to the mixing vane (5) and further to the shaft (1). 7) 20 through out the tower (1).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the dilution water nozzles (6) are in the direction of rotation of the mixing vane (5) as seen on the front surface of each mixing vane.

Apparatus according to claim 1, characterized in that each mixing vane (5) has a double tubular structure, the inner tube (5 ') acting as a papermaking material discharge channel (14) and the space between the inner surface of the mixing vane and the inner tube (5') 30 acting as a dilution water channel ( 13).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the inner part of each mixing vane (5) is divided by a partition wall into a dilution water channel (13) and a papermaking material outlet channel (14). 8 95609