NO122914B

NO122914B -

Info

Publication number: NO122914B
Application number: NO3999/69A
Authority: NO
Inventors: G Olgard
Original assignee: Rederiakteibolaget Nordstjerna
Priority date: 1968-10-07
Filing date: 1969-10-07
Publication date: 1971-09-06
Also published as: SE316147B; NL6915162A; US3615020A; BR6913082D0; CH495766A; DE1950227A1; AT302369B; GB1275776A; DK127842B; BE739889A; FR2020065A1

Description

Anordning for separering og fraksjonering av i væske suspendert materiale. Device for separation and fractionation of material suspended in liquid.

Svensk patent nr. 225.119 gir anvisning vedrbrende anordninger som har tilfort teknikken en ny fremgangsmåte for separering og fraksjonering av materiale som er opplost eller suspendert i væske, nemlig ved å utnytte den anrikningseffekt som fås ved en relativbevegelse mellom væsken og et hus som omgir væsken. Huset omfatter da i det minste en kanal som er anordnet for tilfbrsel til husets innlbpsende av væsken og en annen fase for oppnåelse av en strbmning gjennom kanalen av en eller flere væskeplugger adskilt av den andre fase, idet det opploste eller suspenderte materiale ved anrikningseffekten vandrer i væskepluggen og kon-sentreres i dens i strbmningsretningen forreste parti. Ved kanalens utlbpsende er det anordnet en fraksjonsoppsamler for å oppta de i de avdelte væskeplugger ved anrikningseffekten opp-nådde fraksjoner. Swedish patent no. 225,119 gives instructions regarding devices that have added to the technique a new method for separating and fractionating material that is dissolved or suspended in liquid, namely by utilizing the enrichment effect obtained by a relative movement between the liquid and a housing that surrounds the liquid. The housing then comprises at least one channel which is arranged for the supply to the inlet end of the housing of the liquid and another phase for achieving a flow through the channel of one or more liquid plugs separated by the second phase, the dissolved or suspended material due to the enrichment effect moving in the liquid plug and is concentrated in its front part in the direction of flow. At the outlet end of the channel, a fraction collector is arranged to collect the fractions obtained in the separated liquid plugs by the enrichment effect.

Foreliggende oppfinnelse vedrbrer en anordning som likeledes på den ovenfor angitte måte for separering og fraksjonering av i en væske opplost eller suspendert materiale utnytter anrikningseffekten som fås i væsken når denne i form av en plugg adskilt av en annen fase strbmmer gjennom en kanal. Kanalen er da spiral-formet og roterbart anordnet om en rotasjonsakse og suspensjonen og den annen fase tilfores avvekslende til kanalens innlbpsende. The present invention relates to a device which, in the same way as stated above for the separation and fractionation of material dissolved or suspended in a liquid, utilizes the enrichment effect obtained in the liquid when it flows through a channel in the form of a plug separated by another phase. The channel is then spiral-shaped and rotatably arranged about a rotation axis and the suspension and the second phase are supplied alternately to the inlet end of the channel.

Anordningen ifblge oppfinnelsen kjennetegnes i det vesentlige The device according to the invention is essentially characterized

ved at kanalen som har sin tillbpsende for suspensjonen beliggende nærmest rotasjonsakselen og utlbpsenden ved spiralens periferi, oppviser konvergerende form i det minste langsefter en vesentlig del av sin lengde. Derved kan separerings- og fraksjonserings-effekten styres hva angår forskjellige partikkelstbrrelser for det suspenderte materiale. Med konvergerende kanal erholdes videre den fordel at den kan returspyles ute i fra utlbpsenden, hvorved eventuelle igjentetninger med letthet kan spyles bort bakover i den divergerende kanal. Med kanalens innlbpsende liggende nærmest rotasjonsaksen og dens utlbpsende liggende ved spiralens perifere ende, fås videre mulighet for en enkel anordning av en fraksjonsoppsamler som kan oppta fraksjonene. in that the channel, which has its inlet end for the suspension located closest to the axis of rotation and the outlet end at the periphery of the spiral, exhibits a converging form at least longitudinally for a significant part of its length. Thereby, the separation and fractionation effect can be controlled with regard to different particle sizes for the suspended material. The converging channel also has the advantage that it can be flushed back from the outlet end, whereby any blockages can easily be flushed away backwards in the diverging channel. With the inlet end of the channel lying closest to the axis of rotation and its outlet lying at the peripheral end of the spiral, there is also the possibility of a simple arrangement of a fraction collector which can absorb the fractions.

Kanalene kan da være konvergerende utifrå innlbpsenden, hvorved forst de stbrste partikler separeres og derpå mindre partikler alt eftersom kanalens tverrsnitt minsker. The channels can then be converging from the inlet end, whereby first the coarsest particles are separated and then smaller particles as the cross-section of the channel decreases.

Ifblge oppfinnelsen kan kanalen videre efter en viss avstand According to the invention, the channel can continue after a certain distance

fra innlbpsenden undergå en sprangvis tverrsnittsendring. Dette tilpasses fremfor alt ved visse fraksjoneringstilfeller, hvor- from the inlet end undergo a step-by-step cross-sectional change. This is adapted above all in certain cases of fractionation, where

ved f.eks. kanaltverrsnittet kan oke for å eliminere risiko for igjentetning på grunn av for små kanaltverrsnitt eller minske for å oke effekten, når suspensjonen stort sett inneholder små partikler og bare et fåtall store partikler. by e.g. the channel cross-section can be increased to eliminate the risk of clogging due to too small a channel cross-section or decreased to increase the effect, when the suspension mostly contains small particles and only a few large particles.

Ifblge oppfinnelsen er kanalen fortrinnsvis anordnet i et plan perpendikulært på rotasjonsaksen, hvorved oppnås den ytterligere fordel at .man får en plassbesparende konstruksjon. According to the invention, the channel is preferably arranged in a plane perpendicular to the axis of rotation, whereby the further advantage of a space-saving construction is achieved.

Ved anordning av kanalen i et plan som ligger perpendikulært på rotasjonsaksen kan også med bibehold av plassbesparende konstruksjon flere kanaler anordnes ved siden av hverandre i planet. By arranging the channel in a plane that is perpendicular to the axis of rotation, several channels can also be arranged next to each other in the plane while maintaining a space-saving construction.

Ved en foretrukket utfbrelse ifblge oppfinnelsen errkanalene for dannelse av tre begrensningssider av disse oppbygget av på en perpendikulært på rotasjonsaksen beliggende skive anordnede spiralformede, kanalene avgrensende vegger, hvilke nærmest rotasjonsaksen går ut fra punkter som ligger i samme avstand fra men er innbyrdes forskjbvet samme vinkel i forhold til rotasjonsaksen, og hvilke ved spiralens ytterende likeledes ender i samme avstand fra men innbyrdes forskjbvet samme vinkel i forhold til rotasjonsaksen. Dette muliggjbr dannelse av et konstruktivt meget enkelt og kompakt separerings- og fraksjoneringsanlegg, hvor den fjerde kanalside består av den motsatt de anordnede kanalvegger beliggende side av en på samme måte utformet skive. Anlegget kan således bygges opp av flere slike skiver anordnet ved siden av hverandre. In a preferred embodiment according to the invention, the error channels for forming three limiting sides of which are made up of spiral-shaped walls arranged on a disc located perpendicular to the axis of rotation, delimiting the channels, which exit from points closest to the axis of rotation, which are at the same distance from but mutually offset by the same angle in relative to the axis of rotation, and which at the outer end of the spiral likewise end at the same distance from but mutually offset the same angle relative to the axis of rotation. This enables the formation of a structurally very simple and compact separation and fractionation plant, where the fourth channel side consists of the side opposite the arranged channel walls of a similarly designed disc. The plant can thus be built up from several such discs arranged next to each other.

Ifblge oppfinnelsen er kanalveggene fortrinnsvis anordnet således, dvs. kanalene er dimensjonert slik, at et vilkårlig vinkelelement av hver kanal har konstant volum uavhengig av hvor vinkelelement et tas. According to the invention, the channel walls are preferably arranged in this way, i.e. the channels are dimensioned such that an arbitrary angle element of each channel has a constant volume regardless of where the angle element is taken.

Ved den foretrukne utfbrelse kan ifblge oppfinnelsen efter en viss avstand fra innlbpsenden kanalene være oppdelt ved anordning av en parallelt mellom de spiralformede vegger beliggende mellomvegg. Ved denne drastiske reduksjon av tverrsnittet fås en forsterkning av separerings- og fraksjoneringseffekten. Denne utfbrelsesform er spesielt egnet for suspensjoner, som i det vesentlige inneholder mindre partikler og bare noen få store partikler. In the preferred embodiment, according to the invention, after a certain distance from the inlet end, the channels can be divided by the arrangement of an intermediate wall situated parallel between the spiral-shaped walls. With this drastic reduction of the cross-section, a strengthening of the separation and fractionation effect is obtained. This embodiment is particularly suitable for suspensions, which essentially contain smaller particles and only a few large particles.

Ved den foretrukne utfbrelsesform kan "alternativt for visse In the preferred embodiment, "alternatively for certain

andre spesialtilfeller ifblge oppfinnelsen annenhver kanalvegg other special cases according to the invention every other channel wall

efter en viss avstand fra innlbpsenden være fjernet for å fbre sammen to inntil hverandre beliggende kanaler til en kanal. Denne utfbrelsesform kan være fordelaktig ved visse suspensjoner for å eliminere risiko for igjentetninger på grunn av for lite kanaltverrsnitt. Utfbrelsesformen kan videre være gunstig når man f.eks. bnsker å adskille langfibrede og kortfibrede partikler. Efter å ha passert det bkede kanaltverrsnitt loses pluggen opp, og de lettere, kortfibrede partikler 1'bsner fra de tyngre, langfibrede partikler i pluggens forreste del og kan vandre bakover . after a certain distance from the inlet end be removed in order to combine two adjacent channels into one channel. This design can be advantageous for certain suspensions in order to eliminate the risk of blockages due to too small a channel cross-section. The form of development can also be beneficial when, for example, used to separate long-fibred and short-fibred particles. After passing the bent channel cross-section, the plug loosens, and the lighter, short-fibred particles separate from the heavier, long-fibred particles in the front part of the plug and can migrate backwards.

Oppfinnelsen skal i det efterfblgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene. Fig. 1 er et sideriss delvis i snitt av et apparat hvori en utfbrelsesform av oppfinnelsen inngår. The invention will be described in more detail below with reference to the drawings. Fig. 1 is a side view, partially in section, of an apparatus in which an embodiment of the invention is included.

Fig. 2 er et enderiss av apparatet i fig. 1. Fig. 2 is an end view of the apparatus in fig. 1.

Fig. 3 er et tverrsnitt efter linjen 3-3 i fig. 1 og viser skje-matisk en enhet av apparatet ifblge fig. 1. Fig. 3 is a cross-section along the line 3-3 in fig. 1 and schematically shows a unit of the apparatus according to fig. 1.

Fig. 4 er et radialsnitt gjennom enheten ifblge fig. 3. Fig. 4 is a radial section through the unit according to fig. 3.

Fig. 5 er et oppriss i likhet med fig. 3 av en annen utfbrelsesform av kanalene ifblge oppfinnelsen og viser to kanaler for en enhet som munner ut i hverandre på en viss avstand fra innlbpsenden . Fig. 6 er et oppriss i likhet med fig. 5 og viser en tredje ut-forelsesform hvor en skillevegg er innskutt langsefter kanalens lengde. Fig. 5 is an elevation similar to fig. 3 of another embodiment of the channels according to the invention and shows two channels for a unit that open into each other at a certain distance from the inlet end. Fig. 6 is an elevation similar to fig. 5 and shows a third embodiment where a dividing wall is inserted along the length of the channel.

Anordningen for separering og fraksjonering vist på tegningene, omfatter et hult hus 10 tilpasset for roterbar understbttelse av en roterbar konstruktiv sammenbygning som helhet betegnet med 20 og som er bygget opp av et antall identiske, plane enheter sammenfestet side-ved-side, idet enhetene er angitt ved henvis-ningstallet 30 og skal beskrives nærmere i det efterfdlgende. Huset er stort sett sirkulært eller sylindrisk med lukkede ender 12 og 14 med aksiale forlengelser 12a og 14a tilpasset for en hydraulisk motor 15 eller annen drivkraft anordnet i den ene forlengelse 12a og et væskeinnlbpsrbr eller en kanal 16 i den andre forlengelse 14a. Selv om en hydraulisk motor er et hensiktsmessig drivmiddel, kan andre drivmidler anvendes om det er bnskelig. Huset kan ha flere radielt forlbpende lommer eller mottagerkamre 17a, 17b, 17c utformet i en nedre kvadrant (den nedre hbyre kvadrant i fig. 2 når den konstruktive sammenbygning roterer med urviseren i fig. 2 og 3). Disse lommer mottar de forskjellige fraksjoner av utseparert materiale fra enhetene, slik som nærmere vil bli beskrevet i det efterfblgende. Tre lommer 17a, 17b, 17c er vist i fig. 2, men et annet antall kan anordnes alt efter hvilke krav som stilles til de forskjellige væskesuspensjoner og anvendelser. The device for separation and fractionation shown in the drawings comprises a hollow housing 10 adapted for rotatable support of a rotatable constructive assembly as a whole denoted by 20 and which is built up from a number of identical, planar units joined together side-by-side, the units being indicated by the reference number 30 and shall be described in more detail below. The housing is generally circular or cylindrical with closed ends 12 and 14 with axial extensions 12a and 14a adapted for a hydraulic motor 15 or other driving force arranged in one extension 12a and a liquid inlet or channel 16 in the other extension 14a. Although a hydraulic motor is a suitable propellant, other propellants can be used if desired. The housing may have several radially extending pockets or receiver chambers 17a, 17b, 17c formed in a lower quadrant (the lower right quadrant in Fig. 2 when the constructive assembly rotates clockwise in Figs. 2 and 3). These pockets receive the different fractions of separated material from the units, as will be described in more detail below. Three pockets 17a, 17b, 17c are shown in fig. 2, but a different number can be arranged depending on the requirements for the different liquid suspensions and applications.

De individuelle enheter som utgjor den konstruktive sammenbygning The individual units that make up the constructive assembly

kan hver bestå av en sirkulær, plan plate eller skive 31 med kant-vis montert på den ene flate et antall kontinuerlige, konsentriske spiralvegger 32a - 32f som har samme innbyrdes avstand og begynner sitt spiralforlbp utover på steder som ligger vinkelforskjbvet i forhold til hverandre rundt omkretsen av en sentral, sirkulær åpning 31a i skiven 31. Selv om seks spiralvegger er vist på tegningene, vil det forstås at det kan anordnes flere eller færre avhengig av apparatets stbrrelse, dets anvendelse og sammenset-ningen av de væsker som skal behandles. can each consist of a circular, planar plate or disk 31 with edge-wise mounted on one surface a number of continuous, concentric spiral walls 32a - 32f which have the same mutual distance and begin their spiral progression outwards at places which are angularly offset in relation to each other around the circumference of a central, circular opening 31a in the disk 31. Although six spiral walls are shown in the drawings, it will be understood that more or fewer may be arranged depending on the design of the apparatus, its application and the composition of the liquids to be treated.

Veggenes utstrekning perpendikulært på platens flate kan være Era 13mm - 51mm i de fleste tilfeller. The extent of the walls perpendicular to the plate's surface can be Era 13mm - 51mm in most cases.

Det vil sees at hver av de konsentriske spiralvegger danner mellom seg selv og neste spiralvegg kanaler; og et antall konsentriske spiralkanaler A-F dannes således i samme antall som antall vegger. Hver kanal er begrenset av to konsentriske spiralvegger og av skiven, på hvilken veggene er montert, samt av skiven for nærbeliggende enhet. Spiralforlbpet for hver individuell vegg anordnes slik at hvert omlbp av spiralen er litt tettere enn det tidligere omldp. Tverrsnittsarealet for hver spiralkanal vil således avta eftersom spiralen skrider frem fra midten og utover. Med andre ord, hver kanal er konvergerende med hensyn til sitt forlbp utover. Tverrsnittet på midtpunktet langs kanalen er fortrinnsvis firkantet. Arealet av hver av de seks kanaler målt ved en hvilken som helst radial vinkel og for hvilket som helst valgt omldp for de seks kanaler (f.eks. det tredje omldp ved en vinkel på 120°) er likt, slik at ensartede virkninger og resul-tater vil fås av hver av de konsentriske spiralkanaler for en enhet, og likeledes fra alle enhetene. It will be seen that each of the concentric spiral walls forms channels between itself and the next spiral wall; and a number of concentric spiral channels A-F are thus formed in the same number as the number of walls. Each channel is bounded by two concentric spiral walls and by the disk, on which the walls are mounted, as well as by the disk of the adjacent unit. The spiral course for each individual wall is arranged so that each round of the spiral is slightly tighter than the previous round. The cross-sectional area of each spiral channel will thus decrease as the spiral progresses from the center outwards. In other words, each channel is convergent with respect to its outward progression. The cross-section at the midpoint along the channel is preferably square. The area of each of the six channels measured at any radial angle and for any selected omldp for the six channels (e.g. the third omldp at an angle of 120°) is the same, so that uniform effects and resul -tate will be obtained from each of the concentric spiral channels for a unit, and likewise from all the units.

De sentrale åpninger gjennom de mange ved siden av hverandre anordnede enheter for den konstruktive sammenbygning danner et sentralt ror 31f gjennom alle enhetene. Diameteren av dette ror skal være tilstrekkelig til å oppta en mengde innkommende væske på et stort sett konstant nivå som er mindre enn full kapasitet, når væsken fores ut. Væskenivået holdes fortrinnsvis mellom 90° og noe over 200° målt som en vinkelsektor for væskenivået i roret. The central openings through the many adjacently arranged units for the constructive assembly form a central rudder 31f through all the units. The diameter of this rudder must be sufficient to accommodate an amount of incoming liquid at a substantially constant level that is less than full capacity, when the liquid is fed out. The liquid level is preferably kept between 90° and slightly above 200° measured as an angular sector of the liquid level in the rudder.

Det vil forstås at den konstruktive sammenbygning roteres i en retning motsatt de utad forldpende spiralkanaler, hvorved væske opptas idet den indre ende av en kanal går ned i væsken i det sentrale ror. Dette fortsetter inntil denne indre ende stiger opp over overflaten av væsken i roret. Den væskeplugg som således er blitt opptatt i kanalen, beveger seg langs denne når anordningen roterer, inntil den indre ende av kanalen igjen når overflaten av væsken i roret. Derpå gjentar prosessen seg, slik at det i kanalen dannes en rekke væskeplugger adskilt av luft-plugger. Det samme foregår i alle kanalene. It will be understood that the constructive assembly is rotated in a direction opposite to the spiral channels extending outwards, whereby liquid is taken up as the inner end of a channel goes down into the liquid in the central rudder. This continues until this inner end rises above the surface of the liquid in the rudder. The liquid plug which has thus become trapped in the channel moves along it when the device rotates, until the inner end of the channel again reaches the surface of the liquid in the rudder. The process then repeats itself, so that a series of liquid plugs separated by air plugs are formed in the channel. The same happens in all channels.

Friksjonen av kanalenes vegger på væskepluggen er tilbdyelig til å bevirke at de suspenderte partikler med stdrre dimensjoner beveger seg hen mot pluggens forreste del og partiklene blir progressivt fordelt langsefter pluggens lengde i forhold til par-tikkel st orr eisene således at de minste partikler vil befinne seg ved pluggens bakre del. The friction of the walls of the channels on the liquid plug is sufficient to cause the suspended particles with larger dimensions to move towards the front of the plug and the particles are progressively distributed along the length of the plug in relation to particle size so that the smallest particles will be at the back of the plug.

Dette fenomen blir sterkt fremskyndet ved reduksjonen i areal av kanalene fra disses begynnelse til disses utlbp av fblgende grunner: Det karakteristiske mål for kanalen kan sies å være den såkalte hydrauliske diamter, dvs. tverrsnittsarealet av kanalen divi-dert med omkretsen av kanalen. Det har vist seg at jo stbrre forholdet mellom partikkelstbrrelsen og den hydrauliske diameter er, jo bedre blir separeringen. This phenomenon is greatly accelerated by the reduction in area of the canals from their beginning to their outlet for the following reasons: The characteristic measure of the canal can be said to be the so-called hydraulic diameter, i.e. the cross-sectional area of the canal divided by the circumference of the canal. It has been shown that the greater the ratio between the particle size and the hydraulic diameter, the better the separation.

Eftersom væskepluggene beveger seg langs de konvergerende kanaler, blir de langstrakte og deres diamter avtar. As the fluid plugs move along the converging channels, they become elongated and their diameters decrease.

Separeringsvirkningen og den endelige oppsamling av fraksjonene separat blir således konstant og sterkt forbedret ved den kontinuerlige konvergens av kanalene. The separation effect and the final collection of the fractions separately are thus constantly and strongly improved by the continuous convergence of the channels.

Trykket i luftpluggene forblir konstant under bevegelsen av væskepluggene, uavhengig av om bevegelsen skjer radielt utover som vist, eller innover, hvilket kan være mulig i en alternativ utnyttelse av oppfinnelsens prinsipp. The pressure in the air plugs remains constant during the movement of the liquid plugs, regardless of whether the movement occurs radially outwards as shown, or inwards, which may be possible in an alternative utilization of the principle of the invention.

Enhetene 30 er sammenbygget og festet mellom sirkulære endeplater 22, 24 som roterer i lageret 25, fortrinnsvis i kulelager under-støttet i huset, og drives av motoren 15 som er koaksialt til-koblet den enhetlige sammenbyggede konstruksjon. For å holde væsken inne i roret 31f fbr behandlingen, kan en hensiktsmessig membran eller lukkeplate 25 være anordnet nær ved motorforbind-elsen til den roterende anordning, og passende plater 26 og pak-ninger kan likeledes anordnes ved den motsatte ende eller på væskeinnlbpssiden. The units 30 are assembled and fixed between circular end plates 22, 24 which rotate in the bearing 25, preferably in ball bearings supported in the housing, and are driven by the motor 15 which is coaxially connected to the unitary assembled structure. To keep the liquid inside the tube 31f for the treatment, a suitable membrane or closing plate 25 can be arranged near the motor connection to the rotating device, and suitable plates 26 and gaskets can likewise be arranged at the opposite end or on the liquid inlet side.

For å holde væsken i roret 31f på bnsket nivå, kan det være anordnet et overlbp ved endeplaten 14 med sin munning (ikke vist) på bnsket nivå, og utlbpet 28 hensiktsmessig anbragt for å fore væsken tilbake til tilforselen (ikke vist). In order to keep the liquid in the tube 31f at the desired level, an overlap can be arranged at the end plate 14 with its mouth (not shown) at the desired level, and the outlet 28 suitably arranged to lead the liquid back to the supply (not shown).

Det vil forstås at utformning og anbringelse av huset, motoren, lagrene og væskeinnlbpspassasjene kan varieres på mange måter og It will be understood that the design and placement of the housing, the motor, the bearings and the fluid inlet passages can be varied in many ways and

således ikke er bundet til det viste og beskrevne. thus not bound to what is shown and described.

For å oppsamle fraksjonene av forskjellige konsentrasjoner av To collect the fractions of different concentrations of

det suspenderte materiale fra væskepluggene, er det anordnet tre lommer 17a, 17b, 17c som tidligere nevnt. Selv om tre lommer er vist i fig. 2, kan et annet antall anordnes hvis andre væskesuspensjoner og forskjellige anvendelser gjor dette dnskelig. the suspended material from the liquid plugs, three pockets 17a, 17b, 17c are arranged as previously mentioned. Although three pockets are shown in fig. 2, a different number can be arranged if other liquid suspensions and different applications make this desirable.

Fraksjonene avgår gjennom utiop, slik som 18, fra de individuelle lommer. The fractions depart through utiop, such as 18, from the individual pockets.

Den roterende anordning dreier seg med urviseren i fig. 2 og 3, The rotating device rotates clockwise in fig. 2 and 3,

og utlbpsendene A' - F<1> ved omkretsen når et punkt i den nedre, hbyre kvadrant hvor væskepluggene strommer ut. Hvis f.eks. en plugg begynner å strbmme ut i den stilling hvor utlbpet C er vist i fig. 3, vil den forreste ende av pluggen som inneholder de stbrre partikler, strbmme ut i lommen 17a (fig. 2), midtpartiet av pluggen vil strbmme ut i lommen 17b og den bakre del av pluggen som inneholder de minste partiklene, vil strbmme ut i lommen 17c. Partier som ligger mellom disse vil strbmme inn i den nest efterfblgende lomme, slik at den fbrste lomme er istand til å motta enhver slik porsjon som avgår i mellomrommet og vil alltid motta de stbrste av de gjenværende partikler fra pluggen. and the outlet ends A' - F<1> at the circumference reach a point in the lower right quadrant where the liquid plugs flow out. If e.g. a plug begins to flow out in the position where the outlet C is shown in fig. 3, the front end of the plug containing the larger particles will flow out into pocket 17a (Fig. 2), the middle part of the plug will flow out into pocket 17b and the rear part of the plug containing the smallest particles will flow out into the pocket 17c. Parts that lie between these will flow into the next following pocket, so that the first pocket is able to receive any such portion that departs in the space between and will always receive the first of the remaining particles from the plug.

Under en omdreining av anordningen blir en væskeplugg utmatet During one revolution of the device, a liquid plug is discharged

fra hver enhet, og dette forekommer under rotasjon over utlbps-vinkelen, dvs. fra like over lommen 17a til like forbi lommen 17c, slik at de fbrste og de siste partier av pluggen vil strbmme inn i den fbrste og siste lomme. Efter hver væskeplugg folger en luftplugg som opptar kanalen til denne og ved neste omdreining utmater en annen plugg. from each unit, and this occurs during rotation over the outlet angle, i.e. from just above pocket 17a to just past pocket 17c, so that the first and last parts of the plug will flow into the first and last pocket. Each liquid plug is followed by an air plug which takes up the channel for this and on the next revolution another plug is discharged.

Konvergensen av kanalene har en annen fordel, idet derved til-lates tilbakestrbmning som lbsner eller fjerner mulige igjentetninger i kanalene. The convergence of the channels has another advantage, as it allows backflow which loosens or removes possible blockages in the channels.

Som et alternativ kan en skillevegg 46 være innskutt slik som vist i fig. 6, i de individuelle kanaler 45 mellom veggene av hver kanal på et på forhånd bestemt sted langs dennes lengde. Dette har den virkning at arealet reduseres og det tilveiebringes to mindre, parallelle kanaler. I fig. 6 er bare vist en kanal for oversiktens skyld. As an alternative, a partition wall 46 can be inserted as shown in fig. 6, in the individual channels 45 between the walls of each channel at a predetermined location along its length. This has the effect that the area is reduced and two smaller, parallel channels are provided. In fig. 6, only one channel is shown for the sake of clarity.

I et annet alternativ efter at kanalene har vært fort frem fra innlbpsenden mot utlbpsenden og er blitt progressivt avsmalnende til ikke mindre enn et minimum for den spesielle suspensjon som skal behandles, er to nærbeliggende kanaler anordnet slik at de går over i hverandre som vist ved 43 i fig. 5. To nærbeliggende kanaler 42 og 44 er her vist for enkelhets skyld. Denne utfbrelse er bnskelig når langfibrede og kortfibrede partikler skal separeres. Væskepluggen brytes opp og bevirker separering av de lange og korte fibre, idet pluggen passerer inn i den seksjon hvor kanalene flyter over i hverandre og tillater de kortfibrede partikler med lettere vekt å komme klar av de lengre partikler og bevege seg bakover. In another alternative, after the channels have been rapidly advanced from the inlet end to the outlet end and have been progressively tapered to no less than a minimum for the particular suspension to be treated, two adjacent channels are arranged to merge into each other as shown at 43 in fig. 5. Two nearby channels 42 and 44 are shown here for simplicity. This embodiment is desirable when long-fibred and short-fibred particles are to be separated. The liquid plug breaks up and causes separation of the long and short fibres, as the plug passes into the section where the channels flow into each other and allows the short-fibred particles of lighter weight to clear the longer particles and move backwards.

Med et visst offer av kompakthet og uheldigere konstruktiv utformning, behbver de konvergerende kanaler ikke å ligge i plan som står perpendikulært på aksen, men kan forlbpe efter skrue-formede spiraler i lengderetningen av rotasjonsaksen, som vist i fig. 7 i svensk patent nr. 225.119. With a certain sacrifice of compactness and more unfavorable constructive design, the converging channels do not need to lie in a plane that is perpendicular to the axis, but can proceed according to screw-shaped spirals in the longitudinal direction of the axis of rotation, as shown in fig. 7 in Swedish patent no. 225,119.

Av det foregående vil det forstås at oppfinnelsen og dennes forskjellige former har de fordeler at det fås en plassbesparende kompakthet, evne til å rense ved tilbakestrbmning, kontroll over separerings- og fraksjoneringseffekten, mulighet for å behandle suspensjoner som inneholder forskjellige mengder av ulike dimensjoner av partikler, heri inkludert lange og korte fibre, og endelig enkelhet i virkemåte. From the foregoing, it will be understood that the invention and its various forms have the advantages of space-saving compactness, the ability to clean by backflow, control over the separation and fractionation effect, the possibility of treating suspensions containing different amounts of different dimensions of particles , including long and short fibres, and finally simplicity in operation.

Claims

1. Device for the separation and fractionation of material suspended in a liquid using the enrichment effect obtained in the suspension when it reaches the form of a plug separated by

another phase flows through a channel, the channel being spiral-shaped and rotatably arranged about a rotation axis and where the suspension and the second phase are alternately supplied, the inlet end of the channel, characterized in that the channel which has its inlet end for the suspension located closest to the rotation axis and the outlet end at the spiral's pereferi, exhibits convergent form, at least longitudinally for a significant part of its length.

2. Device as stated in claim 1, characterized in that the channel is convergently designed from the inlet end.

3. Device as specified in claim 2, characterized in that the channel is convergently designed along its entire length up to the outlet end.

4. Device as specified in some of the preceding claims, characterized in that the channel at a certain distance from the inlet end undergoes a step-by-step cross-sectional change.

5. Device as specified in any of the preceding claims, characterized in that the channel lies in a plane perpendicular to the axis of rotation.

6. Device as stated in claim 5 or 6, characterized in that several channels are arranged next to each other in the same plane.

7. Device as stated in claim 6, characterized in that the channels for the formation of three limiting sides are built up on a disc located perpendicular to the axis of rotation where spiral-shaped walls are arranged that delimit the channels, which walls closest to the axis of rotation emanate from points located in the same distance from, but mutually displaced by the same angle in relation to the axis of rotation, and which walls at the outer ends of the spiral likewise open out at the same distance from, but mutually displaced by the same angle in relation to the axis of rotation.

8. Device as stated in claim 7, characterized in that after a certain distance from the inlet end, the channels are divided by means of an intermediate wall situated parallel between the spiral-shaped walls.

9. Device as specified in claim 7, characterized in that after a certain distance from the inlet end, every other channel wall is removed to join two neighboring channels into one channel.

10. Device as stated in any of claims 7-9, characterized in that the fourth limiting side of the channels consists of the side opposite the arranged channel walls of a similarly designed disk.

11. Device as stated in any of the preceding claims, characterized in that the channels are dimensioned such that an arbitrary angle element for each channel has a constant volume regardless of where the angle element is taken.