FI95660C - Kiekkosuodattimen syöttölaite - Google Patents

Description

95660

Kiekkosuodattxmen syöttölaite

Esillä oleva keksintö kohdistuu kiekkosuodattimen syöttölaitteeseen, josta puunjalostusteollisuuden kui-5 tususpensio tai jokin muu suodatettavaksi tarkoitettu nestesuspensio syötetään kiekkotyyppisen suodattimen altaaseen .

Perinteisesti massan syöttö tapahtuu erillisen, suodatti-10 men altaan sivulle kiekkojen nousevalle puolelle sijoitetun syöttöaltaan kautta ylijuoksuna varsinaiseen kiekkoja ympäröivään altaaseen. Tällaiselle järjestelylle on ominaista, että suodatinaltaan ajopinnan vaihdellessa yli-juoksukynnyksen korkeus muuttuu ja alhaisella pinnalla 15 kynnyksen korkeus voi olla haitallisen suuri. Suurella pinnankorkeuden erolla ja suodatettavan suspension sisältäessä tiettyjä kemiallisia aineita, kuten esimerkiksi lipeää, vaahtoaminen muodostaa yhden kiekkosuodattimen toimintaa haittaavista ongelmista.

20

Lisäksi suodatintyypille on ominaista, että suodatinkiek-koja ympäröivässä altaassa oleva saostettava materiaali pyrkii saostumaan kiekkojen nousevalle puolelle käsiteltävän suspension pinnalle, näin etenkin jo edellä mainit-25 tujen puunjalostusteollisuuden kuitususpensioiden ollessa kyseessä. Saostunut massa kuorii nousevan sektorin pinnalle saostunutta kakkua, haitaten suodattimen toimintaa ja rasittaen mekaanisesti sektoria. Perinteinen altaan reunan ylijuoksuna ja siten altaan seinämää pitkin alas-30 päin tapahtuva syöttö ja siinä tuleva laimeampi massa ei pääse leviämään tehokkaasti kiekkojen väliin laimentamaan saostuneinta kohtaa.

US patenttijulkaisusta 4,704,206 tunnetaan kiekkosuoda-35 tin, jossa käsiteltävä suspensio syötetään kutakin kiekkoa ympäröivään kaukaloon. Luonnollisesti kaukalon pohja on varustettu hieman suodattimen kiekkoa leveämmällä raolla, jossa mainittu kiekko pääsee pyörimään. Julkaisun mukaan kaukalo on järjestetty kiekkojen laskevalle puo- 2 95660 lelle ja käsiteltävän suspension annetaan valua pitkin kiekkojen pintaa altaaseen. Kuitenkin myös tätä syöttöta-paa vaivaavat samat ongelmat kuin altaan reunaa pitkin tapahtuva syöttö eli se, että esimerkiksi lipeää sisältä-5 vä suspensio pyrkii vaahtoamaan ja se, että kaukalosta purkautuva laimea suspensio ei pääse laimentamaan altaan vastakkaisen reunan läheisyyteen syntyvää sakeamman suspension aluetta.

10 Keksinnön mukaisella ratkaisulle on ominaista, että syöt-tömassa syötetään erillisellä syöttökourulla kuhunkin kiekkojen väliseen tilaan. Keksinnön mukaiselle laitteelle on ominaista, että syöttökourun yläreunaan on järjestetty erillisiä aukkoja massan syötön tasaamiseksi.

15

Muut keksinnön mukaiselle menetelmälle ja laitteelle ominaiset piirteet käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuksista.

20 Keksinnön mukaisella ratkaisulla saavutetaan mm. seuraa-via etuja: aukkojen kokoa varioimalla syöttö tapahtuu aina massasuspension pinnalle ilman ylijuoksukynnystä 25 syöttövirtaus pystytään suuntaamaan altaassa saostuneinta massaa kohti kiekkojen välissä aukkojen kokoa ja määrää varioimalla syöttöta- 30 pahtuma säilyy vakiona riippumatta kapasiteetis ta tunteeton allaspinnan vaihteluille 35 - kourun reunan yli tapahtuva virtaus voidaan op timoida välille 0 - 100 % 3 95660· kuvan 4 mukaan järjestettynä (syöttökouru kiinnitetty altaan reunan ja purkauskennon väliin) syöttökouru toimii tukirakenteena purkauskennol-le.

5

Seuraavassa keksinnön mukaista laitetta selitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joista kuvio 1 esittää tekniikan tason mukaista kiekkosuodatin-ta, 10 kuviot 2 a ja b esittävät keksinnön kahden edullisen suoritusmuodon mukaisia kiekkosuodattimia leikatussa pääty-kuvannossa, kuviot 3 a ja b esittävät kuvioiden 2 a ja b mukaisia kiekkosuodattimia ylhäältä katsottuna, 15 kuvio 4 esittää keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista kiekkosuodatinta leikattuna yksityiskohtaisena perspektiivikuvantona, ja kuvio 5 esittää vielä erästä keksinnön kolmannen suoritusmuodon mukaista kiekkosuodatinta.

20

Kuvion 1 mukaisesti tekniikan tason mukainen kiekkosuoda-tin 10 koostuu joukosta vaakasuoralle akselille 12 rinnakkain järjestettyjä kiekkoja 14, joita ympäröi alaosastaan allas 16. Mainittu akseli 12 on edullisesti tuettu * 25 päistään altaan 16 päätyjen varaan. Altaan 16 si- vuseinämät 18 kohoavat suunnilleen kiekkosuodattimen 10 akselin 12 korkeudelle, edullisesti hieman sitä korkeammalle. Suodattimen 10 kiekot 14 koostuvat joukosta vierekkäin asetettuja viirapintaisia sektoreita 20, joiden 30 ontto sisätila on kytketty virtauskanavilla 22 akselin 12 sisätilaan, joka voi olla yhtenäinen ontto tila 24 tai muodostua useammasta virtauskanavasta. Akselin 12 vir-tauskanava/-t 24 on tavallisimmin kytketty (ei esitetty kuvioissa) venttiililaitteen kautta johonkin iroulähtee-35 seen, kuten esimerkiksi imujalkaan, alipainepumppuun tai keskipakopumppuun. Mainituilla laitteilla kehitetyn paine-eron (tarkemmin sanoen imun) vaikutuksesta suodatetta- . 95660 4 vasta materiaalista poistetaan nestettä. Kuvion mukaisessa rakenteessa esitetään vielä tavanomainen käsiteltävän materiaalin syöttölaatikko 26, josta materiaali puretaan altaan 16 reunan 28 ylijuoksuna altaaseen. Riippuen al-5 taassa olevan materiaalin pinnan ja altaan reunan 28 välisestä korkeuserosta voi materiaali joissakin tilanteissa alkaa esimerkiksi vaahdota. Kuvion 1 ratkaisussa haittapuolena on myös se, että altaaseen syötettävä materiaali valuu altaan seinämää pitkin altaaseen laimentamatta 10 kiekkojen väliin materiaalin pinnalle saostunutta kerrosta.

Kuvioissa 2a ja 3a esitetyssä keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisessa ratkaisussa kiekkosuodatin 10 15 on muutoin kuvion 1 mukainen, mutta kuvion 1 suodattimen pituinen syöttöallas altaan seinämän ulkopuolelta on poistettu ja korvattu altaan 16 sivulle järjestetyllä jakoputkistolla, joka koostuu syöttöputkesta 30, joka on edullisesti liitetty altaan 16 seinämässä 18 oleviin kun-20 kin kiekkoparin 14 väliin sekä myös ulommaisten kiekkojen ulkopuolelle sijoittuviin aukkoihin 32 syöttöyhteillä 34.

Aukot 32 on järjestetty altaan seinämään 18 esim. siten, että altaan keskimääräinen pinnankorkeus osuu korkeus-suunnassa aukon 32 keskipaikkeille. Altaan 16 sisäpuolel-25 le sen seinämään 18 on kiinnitetty suodatettavan materiaalin syöttökouru 36, joka kuvion edullisen suoritusmuodon mukaan koostuu kahdesta olennaisesti pystysuorasta ja altaan seinämää 18 vastaan kohtisuorasta olennaisesti kolmion muotoisesta sivupinnasta 38 ja kaltevasta pohja-30 /päätypinnasta 40, joka kuvion edullisen suoritusmuodon mukaan kohoaa noin 30 - 45 asteen kulmassa aukon 32 alareunasta tai sen läheisyydestä ylöspäin pitkin mainittujen sivupintojen 38 alareunaa. Sivupintojen 38 yksi reuna on siis kiinnitetty altaan seinämään 18, tätä vastaan 35 olennaisesti kohtisuora reuna on edullisesti altaassa olevan suodatettavan materiaalin pinnan suuntainen, kolmannen reunan ollessa yhdistetty mainittuun nousevaan 5 95660 pohjapintaan 40. Pohjapinta 40 on puolestaan kiinnitetty yhdeltä sivultaan altaan 16 sivuseinämään 18 ja, kuten jo edellä mainittiin, kahdelta sivureunaltaan syöttökourun 36 sivupintojen 38 alareunoihin. Tämä syöttökouru 36 5 ulottuu kuhunkin suodatinkiekkojen 14 välitilaan ja lisäksi näitä vastaavia kouruja on myös yksi kummassakin suodattimen päädyssä. Olennaista keksinnön mukaiselle ratkaisulle on, että sivupintojen ja pohjapinnan vapaat reunat, jotka muodostavat syöttökourun yläreunan, ovat 10 käytännöllisesti katsoen aina suodattimen nestepinnan yläpuolella, joskin laite toimii moitteettomasti myös silloin, kun syöttökouru 36 satunnaisesti uppoaa kokonaan käsiteltävään nesteeseen.

15 Kuvioissa 2b ja 3b on esitetty keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukainen kiekkosuodin, jossa syöttöallas 30' on järjestetty suoraan suodatinaltaan 16 sivulle niin, että kuvioiden 2a ja 3a mukaisia putkimaisia syöttöyhteitä 34 ei tarvita, vaan ne korvautuvat 20 syöttöaltaan 30' ja suodatinaltaan 16 välisessä seinämässä olevilla aukoilla.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon (esitetty kuviossa 4) mukaan mainittu syöttökourun 36 pohjataso 40 on 25 normaalisti hitsattu yläosastaan kiinni purkauskourujen seinämään ja varustettu edullisesti suorakaiteen muotoisella aukolla 42, josta altaaseen syötettävä materiaali pääsee virtaamaan aina olennaisesti altaan nestepinnan tasolle, jolloin estetään haitallisen syöttökynnyksen 30 syntyminen. Keksinnön eräälle edulliselle suoritusmuodolle on siten ominaista, että mainittu aukko ulottuu pystysuunnassa käytännöllisesti katsoen aina altaan nestepinnan alapuolelle. Kuvion suoritusmuodossa on myös esitetty, kuinka sivupinnat 38 on varustettu pienellä aukol-35 la 44 altaan seinämän 18 viereiseltä vapaan reunan alueelta. Nämä aukot 44 eivät kuitenkaan ole välttämättömiä keksinnön tavoitteiden toteutuksessa, vaan ovat käyttö- 6 95660 kelpoisia joissakin erityistarkoituksissa. Vastaavalla tavalla sivupintojen 38, kuin myös pohjatason 40 vapaa reuna on mahdollista varustaa useammalla aukolla, tekemällä pintoihin esimerkiksi hammasmaisia tai vaikkapa 5 erilaisia pyöristyksin varustettuja upotuksia niin, että materiaali pääsee purkautumaan tasaisesti koko sivupinnan yläreunan pituudelta. On kuitenkin huomattava, että sekä aukkojen koolla, niiden korkeudella, leveydellä, muodolla ja suhteellisella sijoituksella sivupintojen ja pohja-10 tason välillä määritetään se, mihin pääasialliseen suuntaan käsiteltävä materiaali halutaan syöttää.

Kuviossa 4 esitetään myös edellä kuvatusta suoritusmuodosta riippumaton keksinnön erään toisen edullisen suori-15 tusmuodon mukainen rakenne. Ainoana lisänä edellä kuvattuun ratkaisuun on se, että suodattimessa 10 suodatetun materiaalin purkauskenno 48 on sijoitettu suodattimen akselin 12 ja syöttökourun 36 välille. Seurauksena on, että syöttökourun pohjatason 40 aukosta altaan pinnalle 20 purkautuva materiaali törmää purkauskennon 48 seinämää 50 vasten ja leviää siitä tasaisesti joka suuntaan laimentaen siten tehokkaasti nestesuspension pinnalle kerääntymään pyrkivää sakeamman suspension vyöhykettä. Eräänä vaihtoehtoisena erityispiirteenä voidaan vielä mainita • 25 se, että suspension syöttökouru 36 voidaan kiinnittää kärkiosastaan, eli pohjatason vapaan reunan puoleisesta päästään purkauskennoon 48, jolloin koko suodattimen rakennetta saadaan tukevoitettua huomattavasti.

30 Kuviossa 5 on esitetty vielä eräs keksinnön edullinen \ suoritusmuoto, jossa edellisissä kuvioissa altaan sivulle * sijoitettu jakoputkisto on siirretty olennaisesti altaan 16 tai ainakin sen reunan yläpuolelle niin, että altaan reunaan 18 ei ole tarvinnut tehdä aukkoja käsiteltävän 35 materiaalin syöttämiseksi altaaseen. Syöttöputkesta 30 käsiteltävä materiaali puretaan syöttöyhteiden 34' kautta syöttökourun 36 pohjalle, edullisesti kourun 36 nestepin- 95660 nan alapuolelle (vaahtoamisen välttämiseksi). Yhteen 34' pää voidaan vielä muotoilla halutun muotoiseksi ohjaamaan virtaus kouruun toivotulla tavalla. Kuviossa on lisäksi esitetty, kuinka kourun sivupinnat voidaan varustaa au-5 koilla 46, jotka voidaan haluttaessa sijoittaa myös altaan nestepinnan alapuolelle. Luonnollisesti myös kourun 36 pohjataso 40 voidaan varustaa vastaavilla aukoilla.

Syöttökourun 36 seinämien 38, 40 ja 46 aukkojen kokoa ja 10 muotoa muuntelemalla syöttömassa on keksinnön mukaisesti aina mahdollista syöttää altaan pinnalle. Lisäksi aukkojen koko voidaan helposti tarvittaessa tehdä säädettäväksi käsiteltävän materiaalin tai suodattimen halutun kapasiteetin mukaan. Näin on mahdollista optimoida syöttö-15 kourun laidan yli tapahtuva virtausmäärä. Laidan yli tapahtuva virtausmäärä voikin vaihdella välillä 0 - 100 %. Keksinnön mukainen ratkaisu on tunteeton allasmassan pin-nankorkeuden vaihtelulle. Ääritapauksessa, kun pinta altaassa nousee kourun laidan tasalle tai yli, syöttövir-20 taus leviää edelleen tasaisesti joka suuntaan.

Eräänä syynä sille, että syöttökouru on edellä esitetyissä suoritusmuodoissa näytetty pääasiallisesti päästä purkavana eli kohti kiekkojen akselia materiaalia syöttävän 25 on se, että kahden kiekon välissä oleva tila on leveydeltään rajallinen, tyypillisesti 300 - 400 mm, jolloin voimakas virtaus syöttökourun sivupintojen yli törmäisi sektoria päin ja kuorisi kakkua sektorin pinnasta.

30 Kuten edellä esitetystä voidaan huomata, on kehitetty uudentyyppinen kiekkosuodatin, jolla voidaan suuri osa aiempien kiekkosuodattimien heikkouksista poistaa. Luonnollisesti selvää on, että aukkojen määrä, koko ja sijoitus voidaan valita mielivaltaisesti riippuen kapasitee-35 tista ja muista prosessin vaatimuksista, kuten luonnollisesti myös itse kourunkin muoto. On myös huomattava, että edellä on esitetty vain eräitä keksinnön mukaiselle kiek- « 95660 kosuodattimelle edullisia suoritusmuotoja, joilla ei ole pyritty millään tavalla rajoittamaan keksinnön suojapii-riä, joka on määritelty vain oheisissa patenttivaatimuksissa. Siten on selvää, että esimerkiksi syöttökourun 5 muoto voi paljonkin poiketa edellä esitetystä, se voi olla muodoltaan kaarevapintainen, esim. kaarevapohjäinen poikkileikkaukseltaan, vaikkapa puolisylinterimäinen, tai se voi olla aivan laatikkomainenkin. Ainoat asiat, jotka määrittelevät mainitun syöttökourun muotoa, kokoa ja ra-10 kennetta, ovat käytettävissä oleva tila, ja se, että kourun seinämissä olevat aukot sijoittuvat olennaisesti altaan nestepinnan läheisyyteen ja ainakin osittain sen alapuolelle. Luonnollisesti on myös mahdollista järjestää edellä kuvatut käsiteltävän materiaalin syöttölaitteet 15 myös suodattimen vastakkaiselle puolelle, eli kiekkojen laskevalle puolelle, jolloin kuitenkin menetetään joitakin uudella syöttöjärjestelyllä saatavia etuja.

Claims (13)

1. 9 95660
2. 1. Kiekkosuodatin, joka koostuu vaakasuoralle akselille (12) kiinnitetyistä, ainakin alaosaltaan altaan (18) 5 ympäröimistä rinnakkaisista sektoreista (20) muodostuvista ' suodatinkiekoista (14) sekä ainakin jokaiseen kiekkojen (14) väliseen tilaan niiden nousevalle puolelle sijoittuvasta käsiteltävän materiaalin syöttökourusta (36), sekä syöttölaitteista käsiteltävän materiaalin johtamiseksi 10 syöttökouruihin (36), jonka suodattimen altaassa on suodattimen toimiessa nestepinta, tunnettu siitä, että syöttökouru (36) on varustettu aukoilla (42, 44, 46) materiaalin purkamiseksi altaaseen olennaisesti altaan nestepinnan tasolle. 15
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiekkosuodatin, tunnettu siitä, että mainittu syöttökouru (36) on kiinnitetty altaan (16) seinämään (18).
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kiekkosuodatin, tunnettu siitä, että altaan (16) seinämässä (18) kunkin syöttökourun (36) kohdalla on aukko (32).
5. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiekkosuodatin, 25 tunnettu siitä, että mainitut purkauslaitteet ovat syöttökourun (36) yläreunaan järjestettyjä aukkoja (42, 44) .
6. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kiekkosuodatin, 30 tunnettu siitä, että mainittu yläreuna on olennaisesti vaakasuora.
7. 6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kiekkosuodatin, tunnettu siitä, että mainitut aukot (42, 44) ovat .0 95660 suorakaiteen muotoisia tai pyöristyksin varustettuja upotuksia tai vastaavia.
8. 7. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 4 mukainen 5 kiekkosuodatin, tunnettu siitä, että syöttökouru (36) koostuu ainakin kahdesta sivupinnasta (38) ja päätypinnasta (40), joiden yläreunat muodostavat mainitun syöttökourun (36) yläreunan.
9. 8. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 4 mukainen kiekkosuodatin, tunnettu siitä, että syöttökouru on poikkileikkaukseltaan kaarevapintainen.
10. 9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiekkosuodatin, 15 tunnettu siitä, että mainittuihin syöttölaitteisiin kuuluu jakoputkisto, joka koostuu mainitun altaan (16) ylle tai sivulle altaan (16) pituussuuntaan sijoitetusta syöttöputkesta (30, 30') ja virtausteistä (32, 34, 34'), jotka liittävät syöttöputken (30, 30') syöttökouruihin 20 ( 36) .
11. 10. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kiekkosuodatin, tunnettu siitä, että mainittuihin syöttölaitteisiin kuuluu jakoputkisto, joka koostuu mainitun altaan (16) 25 ulkopuolelle altaan (16) pituussuuntaan sijoitetusta syöttöputkesta (30, 30') ja syöttöyhteistä (34, 34'), jotka liittävät syöttöputken (30, 30') altaan (16) seinämässä (18) oleviin mainittuihin aukkoihin (32). / 30 11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiekkosuodatin, tunnettu siitä, että mainittu syöttökouru (36) on kiinnitetty myös saostetun materiaalin purkauskennoon (48).
12. 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen kiekkosuodatin, 35 tunnettu siitä, että syöttökourun (36) päätypinnassa (40) 11 95660 on aukko (42), jota yhdeltä sivultaan rajoittaa purkauskennon (48) seinämä (50).
13. 13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiekkosuodatin, 5 tunnettu siitä, että mainittuihin purkauslaitteisiin kuuluvat syöttökourun (36) sivu-, pääty ja/tai pohjapinnassa (38, 40) olevat aukot (46). 95660