NO115070B - - Google Patents

Description

Anordning ved apparat av syklontypen for separering av faste partikler og gassbobler fra suspensjoner.

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat virvelen gjennom spissutløpet og blandes med av syklontypen for separering av faste partikler væskesuspensjonen, slik at apparatet ikke bare og gassbobler fra suspensjoner. er ute av stand til å fjerne luft og gassbobler,

Separatorer av syklontypen har vært fore- men faktisk innføre ekstra luftbobler i suspen-slått for rensing av papirmasse og er funnet å sjonen. Det har vært foreslått å anvende en suge-være meget effektive for fjernelse av forurens- pumpe for fjerning av gass fra den hule virvel-ninger som fremmedpartikler, knuter o. 1. fra en kjerne gjennom en særskilt ledning og videre la vandig massesuspensjon. Hvis apparatet er for- spissutløpet munne ut i et evakuert kammer i synt med et innsnevret spissutløp for de utskilte øyemed å fjerne gassbobler såvel som forurens-partikler, hvilket utløp er fritt mot atmosfæren, ninger fra suspensjonen. Slike forholdsregler er det umulig uten ekstra foranstaltninger å fører imidlertid økede omkostninger såvel ved fjerne luft eller andre gassbobler fra massen, fremstillingen og installeringen av apparatet selv om luftboblene beveger seg i retning mot som ved apparatets drift.

væskens sentrale, hule virvelkjerne, som dannes Fra U.S. patent nr. 2 816 490 er det kjent et under apparatets drift. slikt apparat, hvor det i syklonkammerets spisse

Det viser seg nemlig at bobler som beveger ende er sentralt anordnet et rør som er forbun-seg til den hule virvelkjerne på ny blandes inn i det med en vannpumpe og hvis åpne ende har suspensjonen,når denne forlater apparatet gjen- en diameter som er større enn diameteren av den nom hovedutløpet for den rensete suspensjon, hule virvelkjerne og tjener til å hindre at luft Faktisk vil dessuten ekstra luft ofte trekke inn i fra denne trenger ut i den omgivende suspensjon.

Fra U.S. patent nr. 2 757 582 er det kjent en syklon, hvor det ved utløpsenden er sentralt anordnet en på tvers av apparatets lengdeakse stående plate, som danner en sperring for den hule virvelkjerne.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er problemet med å hindre luft fra den hule virvelkjerne i å trenge ut i suspensjonen, som skal ledes ut av apparatet, løst på en annen måte.

Det karakteristiske for oppfinnelsen består i det vesentligste i at et kjerneelement som ved hjelp av et armkryss eller lignende bæres av veggen for virvelsøkeren er utført med en sperrende sirkulær overflate som er anordnet sentralt i forhold til den nevnte munning og befinner seg mellom innløpet og spissutløpet, og har en diameter som er større enn diameteren av den væskefri kjerne, men ikke mer enn 50 prosent av diameteren av den omkringliggende innervegg av kammeret, i øyemed å blokkere passasje av den væskefri kjerne gjennom virvelsøkeren for, som i og for seg kjent ved sykloner, å hindre luft fra kjernen i å følge med suspensjonen som strøm-mer ut omkring periferien av den nevnte flate.

For at oppfinnelsen lettere skal forståes, skal den i det følgende beskrives nærmere i forbindelse med tegningen, hvor

Fig. 1 er et sideriss av et apparat ifølge en utførelsesform for oppfinnelsen med enkelte deler i snitt. Fig. 2 er et tverrsnitt etter linjen II—II på fig. 1. Fig. 3 er et vertikalsnitt i forstørret måle-stokk og med enkelte deler brutt bort, og illu-strerer en annen utførelsesform for oppfinnelsen. Fig. 4 er et tverrsnitt etter linjen IV—IV på fig. 3. Fig. 5 er et vertikalsnitt, med enkelte deler brutt bort, og viser en tredje utførelsesform for oppfinnelsen.

En av de foretrukne utførelsesformer for oppfinnelsen som illustreres på fig. 1 og 2, på tegningen , omfatter et langstrakt kammer 10 med sirkelformet tverrsnitt og med avtakende diameter som vist ved 12 nær den ene ende hvor kammeret ender i et sentralt anordnet innsnevret utløp 14 for forurensninger. Ved den annen ende av kammeret 10 er det anordnet et innløp 16 tangensialt i forhold til kammeret, slik som det best fremgår av tegningens fig. 2. Et hovedutløp 18 for renset suspensjon i form av et rørformet utløpselement (virvelsøker) er anordnet sentralt i kammeret nær den samme ende ved hvilken innløpet 16 befinner seg. Utløpet 18 er rørformet og har en sylindrisk vegg som strekker seg inn i kammeret og ender i en åpen ende 20 anordnet mellom innløpet 16 og det innsnevrete utløp 14.

For å hindre bobler i å flyte ut fra hovedut-løpet 18 sammen med renset masse, er det anordnet en sperring som ifølge oppfinnelsen omfatter et kjerneelement 24 montert på armkryss 22 anordnet i utløpet 18 slik at kjerneelementet 24 vil være sentrert i utløpet 18. Kjerneelementet har fortrinnsvis en glatt endeflate 26 i flukt med den åpne ende 20 og danner sammen med det rørformete element et ringformet utløp.

Ved driften av et apparat ifølge denne ut-

førelsesform tilføres papirmasse inneholdende fremmedpartikler og luftbobler eller bobler av annen gass under trykk gjennom innløpet 16, massestrømmen beveger seg i virvel i kammerets 10 lengderetning i retning mot det innsnevrede utløp 14. Etter hvert som den raskt roterende masse beveger seg spiralformet gjennom kammeretlO, vender den ved et punkt i det innsnevrede parti 12 av kammeret og danner et innvendig ringformet masseskikt som beveger seg gjennom kammeret 10 i retning mot hovedutlø-pet 18. På grunn av de sterke sentrifugalkrefter som frembringes i den raskt roterende væskemasse, dannes der en hul virvel med en væskefri kjerne 28 som antydet med stiplede linjer. Denne kjerne er normalt ubrutt helt frem til det innsnevrede utløp 14 og befinner seg i kom-muniserende forbindelse med den omgivende atmosfære gjennom dette utløp, selv om apparatet også kan drives slik at utløpet 14 munner ut enten ved forhøyet eller ved forminsket trykk.

Den nøyaktige diameter av kjernen 28 vil være avhengig av væskesuspensjonens rotasjons-hastighet i kammeret (som på sin side er avhengig av apparatets dimensjoner og trykkfallet gjennom apparatet som i alminnelighet er fra 2,9 til 4,3 kg/cm<2>(40 til 60 p. s. i.), idet det atmos-færiske trykk som kjernen er i forbindelse med gjennom det innsnevrede utløp 14 og diameteren av periferien av det rørformede utløp 18. Ved å avpasse diameteren av kjerneelementet 24 slik at den er noe større enn diameteren av kjernen, fortrinnsvis fra 10% til 20% større, er det funnet at bobler av luft eller annen gass som beveger seg til kjernen i den roterende massesuspensjon, vil stoppes og hindres i på ny å blandes med masse-suspensjonen, idet denne forlater innretningen gjennom utløpet 18. Istedenfor oppsamles luft-eller gassboblene i den hule kjerne 28, og over-skytende gass strømmer til atmosfæren gjennom det innsnevrede utløp 14.

Det er ikke av vesentlig betydning at enden 26 av kjerneelementet 24 skal være nøyaktig

plant, men det er fortrinnsvis glatt i øyemed å forminske muligheten for frembringelse av tur-bulens som vil kunne resultere i at gassbobler fanges inn eller på ny blandes med massesuspen-sjonen, idet denne strømmer ut gjennom utløpet 18.

Lengden av kjerneelementet 24 og stillingen av dette i det rørformede utløp 18 i armkryss 22 er ikke kritisk. Stillingen kan f. eks. varieres fra området nær den åpne ende 20 av det rørformete utløp 18 til en stilling 5 å 10 cm eller mer fra den åpne ende. Armkrysset må være solid nok til å kunne bære kjerneelementet 24 ubevegelig, mens det samtidig er dimensjonert slik at det unngås unødvendig hindring av strømmen av suspensjon gjennom utløpet 18.

Ifølge en annen utførelsesform som er illustrert på fig. 3 og 4, er den øvre del av kammeret 10 (den nedre del er identisk med utførel-sen på fig 1) forsynt med en ringformet flens 30 til hvilken der ér fastskrudd et støpt hode 32 som omfatter et sentralt anordnet hovedutløp 36 i form av et rørformet utløpsorgan hvis periferiske vegg konvergerer mot en åpen ende 38. Utløpet 36 konvergerer likeledes på utsiden av kammeret

10 i retning mot en boltflens 40, som tjener til å

feste apparatet til et hovedutløpsrør 42 for ak-

septert masse.

Montert i utløpet 36 er det en tverrstang

eller et armkryss 44 som tjener til å understøtte et kjerneelement 46 anordnet sentralt i utløpet 36 og rettet langs aksen for utløpet 36 mot den åpne ende 38. Kjerneelementet 46 er forsynt med en gjenget boring i sin endeflate innrettet til å

oppta en gjenget forlengelse av et ekstra kjerne-

element 48.

Det ekstra kjerneelement 48 har varierende

diameter i motsetning til kjerneelementet 46,

idet diameteren av elementet 48 øker gradvis i retning nedover og ender i en glatt sirkelformet jevnt avrundet flate 50. Endeflaten 50 er ved denne utførelsesform fortrinnsvis anordnet uten-

for den åpne ende 38 langs kammerets akse i ret-

ning mot det innsnevrede utløp 14 en avstand minst lik diameteren av den åpne ende.

Som følge av at kjerneelementet 48 raker

lenger inn i kammeret 10 enn den åpne ende 38

for hovedutløpet, er det mulig å utføre en virvel-hindrende flate 50 med betraktelig større dia-

meter enn kjerneelementet 46 uten å redusere strømningskapasiteten for den ringformede passasje ved den åpne ende 38. Denne ekstra diameter av endeflaten 50 skaffer en ekstra sikkerhet mot faren for at den hule virvel 28

hvis stilling varierer noe og vilkårlig under ordinære driftsforhold, vil kunne strekke seg forbi kanten av flaten 50 og tillate noe av gassen som inneholdes i virvelen, å innblandes i massen,

idet denne strømmer ut fra kammeret 10 gjen-

nom den åpne ende 38 for hovedutløpet. Ifølge en foretrukken utførelsesform har kjerneelemen-

tet 46 en diameter som er fra 10% til 20% større enn diameteren av den hule virvel i væsken under apparatets drift, mens flaten 50 har en diameter som er fra 15% til 100% større enn diameteren av den hule virvel. Diameteren av kjernen og av flaten 50 skal fortrinnsvis ikke overstige ca. 50% av den tilstøtende innvendige diameter av kammeret 10 for å unngå nedsettelse av effektiviteten og kapasiteten av apparatets separate funksjon. Av samme grunn kan det ekstra kjerneelement 48 ikke bæres av veggen i kammeret 10 ved hjelp av et armkryss eller bra-

ketter, hvilket ville forstyrre strømningsmøn-

steret i suspensjonen, men må understøttes fra innsiden av hovedutløpet slik som tilfelle like-

ledes er ved utførelsesformen som er illustrert på tegningens fig. 1.

Fortrinnsvis er lengden av det ekstra kjerne-

element 48 slik at flaten 50 ikke befinner seg i større avstand fra den åpne ende 38 enn ca. 4

ganger diameteren av den åpne ende da det er funnet at hvis kjernen har en større lengde,

vil luft- eller gassbobler kunne bevege seg til sentrum før den inntredende væskestrøm er ført forbi endeflaten 50. Hvis dette inntreffer, vil boblene treffe den sylindriske sidevegg i kjerneelementet 48 og vil føres langs veggen gjennom den åpne ende 38 av den rensede masse som for-

later innretningen. Den foretrukne stilling av flaten 50 ved utførelsesformen som er vist på

fig. 3, er derfor i en sone som strekker seg fra den åpne ende av hovedutløpet i retning mot det

innsnevrede utløp en avstand fra den åpne ende som varierer fra 1 til 4 ganger diameteren av hovedutløpets åpne ende.

Armkrysset 44 befinner seg fortrinnsvis i en

avstand fra den åpne ende 38 svarende minst til diameteren av den åpne ende i øyemed å for-

minske motstanden i den ringformede utløps-

passasje. Da strømmen av akseptert suspensjon passerer i retning mot utløpsrøret 42, gjør den økende diameter av det ringformede utløp 36 det mulig å skaffe en meget sterk og stiv understøt-

telse for kjerneelementet uten å begrense ut-

løpets effektive kapasitet.

Ifølge en tredje utførelsesform for oppfin-

nelsen, som er vist på fig. 5, er det rørformede utløpselementet 60 bøyet utad i retning mot dets åpne ende 62 og er forsynt med et kjerne-

element 64 montert på en bærende tverrstang 66

og ender i en flate 68 som er anordnet i utløpet 60 i avstand fra og innenfor dets åpne ende.

Denne utførelse er noe mindre effektiv enn utførelsene ifølge 1 og 2 med hensyn til å fjerne fremmedlegemer og forurensninger fra suspen-

sjonen, men er på den annen side mer effektiv med hensyn til fjernelse av luftbobler enn de to andre utførelser. Det er funnet at den utad bøyde vegg av det rørformede utløp 60 er tilbøyelig til å stabilisere den hule hvirvel 28, mens den til-baketrukne stilling av flaten 68 sikrer at alle bobler som beveger seg til sentrum av den roter-

ende væskemasse, får tid til å nå den hule hvir-

vel før de føres forbi flaten 68 av den bortgående væskestrøm når denne passerer gjennom det rørformede utløp 60. Når boblene først har nådd den hule hvirvelkj erne, hindres de i å passere sammen med det aksepterte materiale av flaten 68.

Claims (2)

1. Anordning ved apparat av syklontypen for separering av faste partikler og gassbobler fra flytende suspensjoner, omfattende et kammer med tilnærmet sirkelformet tverrsnitt og utført med et konisk endeparti, samt nær den fra det koniske parti bortvendende ende forsynt med et i forhold til kammeret tangensielt anordnet inn-

løp for innføring av suspensjon i apparatet under dannelse av en hvirvel som til å begynne med passerer spiralformet langs veggen av kammeret i retning mot det koniske parti, men som før strømmen når spissen av dette parti, vender om i aksial retning under dannelse av en innenfor den første hvirvel beliggende annen hvirvel med en væskefri kjerne, idet et sentralt innsnevret utløp for fraseparerte faste partikler og gass, som skal fjernes, er anordnet ved spissen av det nevnte koniske parti og i forbindelse med den nevnte væskefrie kjerne, mens et annet utløp, den såkalte hvirvelsøker, for godtatt suspensjon har sin munning anordnet sentralt i forhold til kammeret mellom innløpet og den nevnte spiss i stilling for mottagning av den tilbakevendende indre hvirvel, karakterisert ved at et kjerneelement (24, 48, 64) som ved hjelp av et armkryss eller lignende (22, 44, 66) bæres av veggen for hvirvelsøkeren (18, 36, 60), er utført med en sperrende sirkulær overflate (26,50,68) som er anordnet sentralt i forhold til den nevnte munning og befinner seg mellom innløpet 16) og spissutløpet (14), og har en diameter som er større enn diameteren av den væskefri kjerne, men ikke mer enn 50 prosent av diameteren av den omkringliggende innervegg av kammeret i øyemed å blokkere passasje av den væskefri kjerne gjennom hvirvelsøkeren for, som i og for seg kjent ved sykloner, å hindre luft fra kjernen i å følge med suspensjonen som strømmer ut omkring periferien av den nevnte flate.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at kjerneelementet (48) strekker seg fra et sted inne i hvirvelsøkeren til inn i kammeret (10) utenfor dens munning.