NO125261B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved og anordning for oppdeling

av en hovedstrøm av partikler i delstrømmer.

Oppi" Inne] si;n an^år en fremgangsmåte ved oppdel Inf, av en hoved st rom med over hele sitt tverrsnitt fordelte partikler i. delstrbmmer, slik at. partikkel sammen setn Irisen i delstrbmmene i. hovedsaken blir den samme som L hovedstrømmen. Videre anr.år opprinnelsen en anordning Tor utforclse av den angitte rr-emjran^småte.

Ved marino Industrielle prosesser fore] Ltftfor det et behov for å delt; opp en av Taste partikler bestående hov.-dstroin i delstrbmmer på en slik måte at hver delstrbms massestrbm utgjor en bestemt del av hovedstrommens massestrbm of, slik at partlkkeJ-sammensetninyon i d(!lstrbmmene i. hovedsaken blir den samme som i. hovedstrømmen.

Dersom partiklene1 er Identiske o^ har en bestemt pak-ninys^rad, såsom blyhagl av en eneste storrolse, kan fordt; 1 Lngs-problemet loses eksakt ved volumetrlsk fordej inf,. Volwnetrisk fordel Lnr. som er <:n forholdsvis enkel or. bill i r. f r'.-nH'..-inr,smal.c,

r. It- også L do fleste tilfelle on J"ot praktiske formål l. i.J s trokke-

3 1}', pod fordel tnp ved inn l.isr Lale r bestående av partikler mod forholdsvis konsentrert op atabll form, so3 v om Tormen «>p a to" r roi son pa part.ikJ.cTU! var Le ror, såsom ved aand op, lignende materialer,

bare don utfbrra allk ;iL en s Lktov Lrknlnp unngås.

Ved mal.eri.aler bestående av partikler med en JMat oller langstrakt form op. shjivI Lp, der partiklene ogaå Jett deforme res, f.fiks. ved tre a poi i op l.refibror l'or ti.JvLrkrii.np av spon- op fihor-pjat.er, pir r:n vo.lumritri.sk fordel Lrip panske ut.LI frodsatiIlende resultater. Ved oppdel i rip av hoveda trommen i et lite antall del-' s t romme r ledes da vanligvis hoveda trommen til en beholder, I" ra hvilken de briskede dolatrbmmor veles ut Individuelt. Ved et stbrro antall doia tromme r bl Lr imidlertid denne fromganpsmåLe kostbar op 1'brer til altfor kompliserte anordnLnpor. Volumetriak fordeling benyttes derfor ofte opså ved materialer som ikke er epnet for dette, med det resultat at J'ordeliripsnbyaktLphoLen blir mindre pod.

Jl'ra sannsynl LphetsrepnLnpen or det Imidlertid kjenL at hvis et stort - opontl Lp et uendelig stort - antall partikler spres helt sli nn pines a ip over en flate av beprenaet stbrrolso eller lanps en l>ane av begrenset lengde, så oppnås en fullatendlp jevn fordel inp av partiklene! over flaten oller lanps banen.

Dot ur videre kjent, at når Identisk 1 Lko partikler pjonnomlbpor ot med et fluidum, såsom luft, fylt rom under påvlrk-ninp av f.oka. tyngdekraften, variert!!' deres gjonnomlbpatid slump-messLp omkring en middelverdi som or avhengig av silke omstendig-heter som at fluidummotstanden varierer med hvordan partiklene or orientert i forhold til kraftens retning, turbulens L fluidumet, kollisjoner mod andre partikler eller med rommets voggor osv.

Spredning omkring middelverdien varierer sterkt med partlklenosog fluidumets egenskaper. For partikler mod ganske stor gjennomsnittlig fallhastighet gjennom fluidumet forårsakes spredning i hovedsaken av variasjoner i fluidummotstanden. Den blir stor for stav- eller plateformede partikler og avtar jo mor kompakt form partiklene har. Ved rent sfæriske partikler, f.eks. de forannevnte blyhagl, varierer f luidummots tanden ikke med par-tikkelens orientering, og spredningen blir liten. Kn viss spredning forekommer ILkevel alltid som folge av turbulens hos fluidumet, og ved en strbm av partikler bkes spredningsområdet på grunn av skyggevirkninger mellom partLklone, kollisjoner osv. Jo lavere partiklenes gjennomsnLtLILge fallhastighet gjennom fluidumet or, desto stbrre rolle spiller turbulensen L riuLdurnot lor spredning

Den 1'orellggeride oppfinnelse er basert på disse kjente forhold og har i fors te rekke til hensikt å skaffe en fremgangsmåte ved oppdeling av en konstant hovedstrom av partikler i d.ol - st rommer i. overensstemmelse med et vilkårlig bnske, og på on slik måte at partLkkelsammensetnIngen i delstrbmmenc blir praktisk talt den samme som i hoved s trommen og at masses trommen i. liver deJstrbin utgjor en praktisk talt konstant del av hovedstrømmens massestrbm uavhengig av hovedstrommens stbrrelse. Ved en videreutvikling av opprinnelsen er hensikten å danne en par t Lkke.1 matte av partikkel. - strbmrnen, i hv Liken inassefordol Ingen L tvorrotn Ingen meget nær overensstemmer med en viss brisket fordeling.

Disse formål oppfylles ved en fremgangsmåte sorn or kjennetegnet ved at hovedstrømmen forst omformes til en rorformet partLkkelstrom ved at den ledes vertikalt og aksialt gjennom et rom som L det vesentlige er utformet som et rotasjonslegeme i. hvilket rom partikkelstrbmmen ved hjelp av et fluidum bringes i. rotasjon om rommets akse, og ved at den rdrformede part IkkeIs trom deretter oppdeles i omkretsretningen ved at den Innfores i. et ved rommets nedre del og konsentrisk med dette anordnet avlbp, sorn ved mellomvegger hvis ovre kant tilnærmelsesvis ligger i samme horisontalplan, L omkretsretningen er oppdelt L delavlbp.

Kt apparat for utfbrelse av den angitte fremgangsmåte er kjennetegnet ved et hus som innvendig er utformet som et rotasjonslegeme med en inne i huset anordnet rotor, hvis vertikale rotasjonsakse sammenfaller med husets akse og som er dimensjonert slik at det mellom rotoren og huset dannes et rom med et vinkelrett på aksen L hovedsaken sirkelrlngformet tverrsnitt, hvilket rom er fylt med et fluidum som kan settes i rotasjon ved innvirkning fra rotoren, ved anordninger for tllfbrsel av hovedstrømmen av partikler til rommets ovre ende og transport av partiklene L aksial retning gjennom rommet, samt ved et ved rommets nedre ende med rommet konsentrisk anordnet avlbp, som ved mellomvegger hvis ovre kanter alle tilnærmelsesvis ligger L samme plan i omkretsretningen er oppdelt i delavlbp, tilsvarende don bnskedo oppd^Hnj' av hoved-strømmens .partikkolstrbm.

Oppfinnelsen skal i dot følgende beskrives nærmere under honvisn Ing l. LI Legningene, der i" Lg. 1 og 2 skjematisk viser on anordning LfbJgo oppfinnelsen for å klargjore dennes prinsipp, idet rig. 1 er vert]kalsnLtt gjennom anordningen og flg. 2 viser et horLsoriLalsnltl. etter J Lnjen 2 - 2 L flg. 1, sett ovenfra, fig. 3 og h viser L v0rtLkal3ni.Lt to for praktisk bruk egnede anordninger Lfo.lge oppJ" Lnnelson for oppdeling av en part Lkkels Lrbin L do]-st romme r ved. Lo forskjel 1 i go par t Lkkol typer, og flg. j l viser ot delvis g, jonriomskåroL side r Iss av en anordning Lfolgo oppfinnelsen for å danne en part i kki'lma t.te av part Lkkels Lrommon.

I1'Lg. 1 visor ot hus 11 i form av en i begge ender lukket sylinder med vertikal akse. I den ovre sy! Lndoreridevogg 12 er det nær omkretsen anordnet et. Lnrilbp 13, gjennom hvilket en hoved-st rom l<*>t uv par tikle; r tilfores et av huset 11 omsluttet sylindorisk rom l cj. Pen nedre del av huset er utformet til on avlbpsdol 16. Ved et antall radiale vegger ly, se flg. 2, som alle oventil ender

i ett og samme plan 18, loddrett på sylinderens akse, er husets indre delt inn i sektorer. Nedentil or veggene 17 forbundet med den nedre sylinderendevegg 19. linder planet 18 dannes det således ot antall delavlbp 20, som tar Imot partLkkelstrommen når denne forlater rommet 15. Hvert delavlbp or forsynt med et utlbp 21, og don nedre endevegg 19 er på Ikke nærmere angitt måte utformet slik-at partiklene Ikke samles opp i delavlbpene 20, men passerer kontinuerlig ul. gjennom vedkommende utlbp 21 L form av en delstrbm 22 av partikler.

Kommet 1? or fylt mod ett eller annet egnet fluidum, som ved Ikke viste anordninger holdes i konstant rotasjon om rommets akse. Når partiklene L hovedstrommen lh kommor Lnn i rommet 15, settes de av det L rommet roterende fliiidum L roterende bevegelse om rommets akse, samtidig som de synker ned gjennom rommet i aksial retning på grunn av tyngdekraften. Ved sentrifugalkraf-tens virkning holdes partiklene på plass ved rommets ytterdLa-me ter. 1'artlklenc kommer derfor til å passere gjennom rommet 15

i mer eller mindre skrueformede baner, som naturligvis får i gjennomsnitt forskjellige stigningsvinkler for partikler av forskjellige typer, men som for identisk like partikler får individuelt forskjellige, slumpmessig varierende stigningsvinkler. Som nevnt ovenfor vil jo identisk like partikler passere en viss strekning i aksial retning nedover i sylinderen i lbpet av en slumpmessig varierende tid. Samtidig beveger de seg i tangensial retning med en hastighet som i gjennomsnitt er lik eller - på grunn av friksjoner mot sylin-

derveggen - noe mindre enn fluidumets tangensialhastighet ved sylin-derveggen.

Partiklenes tangensialhastighet vil også variere slumpmessig omkring en middelverdi, avhengig av turbulens i fluidum, kollisjoner og friksjoner m.m., selv om spredningen ved on ganske hby tangensialhastighet hos fluidumet vil være relativt sott vesentlig mindre for partiklenes tangensialhastighet enn for deres hastighet i aksial retning. Noen lovmessig forbindelse mellom en viss partikkels avvikelse fra middelhastigheten i tangensia] og aksial retning finnes ikke, selv om fieks. friksjon- mot sylinder-veggen forårsaker en minskning av hastigheten i begge retninger. Begge hastighetskomponentene varierer derfor slumpmessig hvi.r for

seg og stigningsvinklene for partikkelbanene varierer rent slumpmessig

Partikler som kommer inn i rommet 1? på et og samme

sted yed innlopet 13, og folger baner med forskjellige, slump-

messig bestemte stigningsvinkler, kommer til å innta tilfeldig bestemte stillinger i omkretsretningen, når de passerer ett og samme tverrsnitt av rommet. I fig. 1 og 2 vises som et eksempel hvordan en partikkel som fdiger en flatere bane 23, har nådd om-kretsstillingen 2h når den passerer tverrsnittet 18, mens en annen partikkel som folger en brattere bane 25, har nådd omkretsstillin-gen 26 når den passerer samme tverrsnitt.

Identiske partikler, som innfores på ett og samme sted 13, vil således bli tilfeldig fordelt langs rommets 1? omkrets, hvilket innebærer at de ved et tverrsnitt 18 tilstrekkelig langt nede i rommet, der spredningen i stigningsvinkel omfatter flere om-dreininger, blir praktisk talt jevnt fordelt langs omkretsen. Partikler som innfores samtidig gjennom innlopet 13, vil derved nå frem til tverrsnittet 18 ved forskjellige, også slumpmessig bestemte tidspunkter, men hvis hovedstrømmen l<*>t er konstant, har ikke dette noen betydning, da hovedstrbmmen lh ved tverrsnittet 18

er omformet til en rbrformet konstant partikkelstrbm med alle de forskjellige partikkeltyper fordelt praktisk talt jevnt såvel i omkretsretningen som i strbmmens lengderetning.

I virkeligheten vil selvsagt ikke de enkelte partik-

ler folge baner med konstant banevinkel, da banevinkelen for en viss partikkel varierer mens partikkelen beveger seg nedover gjennom rommet 15, men også denne variasjon bestemmes slumpmessig og påvirker derfor ikke partiklenes jevne fordeling på annen måte enn

at don minsker hurtigheten av fordelingen.

Ved hjelp av det ved tverrsnittet 18 begynnende avlbp 16 som på egnet måte er inndelt i delavlbp 20, oppdeles siden den konstante rbrformede strbm i bnskede delstrbmmer 22.

Det er åpenbart at den beskrevne fremgangsmåte og anordning også kan anvendes ved oppdeling av en viss begrenset totalmengde av partikler i delmengder på en slik måte at massen av hver delmengde utgjor en viss del av totalmengdens masse og at partikkel sammensetningen i hver delmengde er den samme som i den opprinnelige totalmengde, under forutsetning av at det totale par-tikkelantall or tilstrekkelig stort. ■ Hovedstrømmen 1<*>+ som oppstår når den begrensede totalmengde av partikler tommes i anordningen, trenger da - og kan for bvrig ikke - holdes konstant, og delstrbmmene 22 kommer derfor ikke øyeblikkelig til å ha hverken riktig masse eller riktig partikkelsammensetning, men når alle partikler har passert anordningen har man likevel oppnådd den bnskede oppdeling.

Det er videre klart at dot på flere punkter er prin-sipielt sett uvesentlig for anordningens funksjon om den er utfort nettopp slik som beskrevet og vist i fig. 1 og 2.

Huset 11 trenger ikke være sylindrisk, men det er vesentlig at dets innerflate er utformet som et rotasjonslegeme på det parti, av flaten, som berbres av partiklene, slik at opphopning unngås. Rotasjonslegemets mantelflate får da naturligvis ikke på noe sted danne for stor vinkel med aksen, slik at partiklene har tendens til å bli liggende igjen på mantelflaten.

Det er ikke nbdvendig at hovedstrømmen lh tilfores rommet 15 rær dettes periferi eller i aksial retning, slik som vist. i fig. 1. Den kan tilfores i hvilken som helst radial avstand fra rommets 15 akse, og hvilken som helst retning, mer eller mindre aksialt, radialt eller tangensialt. Det er heller ikke nbdvendig at hovedstrømmen 1^ tilfores på bare ett sted 13, slik som vist og beskrevet for å klargjbre oppfinnelsens prinsipp. Det er tvert imot fordelaktig at den tilfores rommet 15 så jevnt fordelt rundt dettes omkrets som mulig, f.eks. gjennom et med rommet konsentrisk ringformet innlbp og på forhånd så jevnt fordelt som mulig rundt inn-løpets omkrets.

Rommet 15 trenger heller ikke være helt tomt i nær-heten av dets akse. Partiklene passerer jo i et tynt skikt langs

-rommets yttormantel•og rommets :;onLr.-ilo dol kan dorfor væro utfylt med et eller annet fyllogumo, J".eks. en eller flere rotorer som holder fluidumet l rotasjon, som nærmere beskrevet nedenfor L forbindelse rnod fig. 3» Klui.dumet kan imidlertid ogs-å holdes L rotasjon på annen måte, f.eks. ved a-t fluidum tilfores kontinuer] Lg og selvsagt også bortfbros fra rommet 15, LdoL fluidumet tilfores med passendt; hastighet L tangenslal retning. 1 dette tilfelle bor selvsagt også fyliegomot gis form av et rotas jens I egoflio rned samme akse som husets 11 innerflate., slik at rommet 15 får et rent sirkel ringformet tverrsnitt. Kn rotor som holder fluidumet/

i rotasjon, trenger derimot Lkke være utformet som ot rotar, jons"-logemo. Det antas dog at dot er mest fordelaktig at også en sådan rotor i hovedsaken utformes som et rotasj-onslogtnno, som i radial retning utfyller mesteparten av huset 11, slik at det dannes ot ringrom 15 nod forholdsvis liten radial utstrekning mellom huset 11 og rotoren. Hotoron kan passende utstyres mod lave, fortrinnsvis aksiale vinger, lister eller andre utspring for bedre med hr Ln - geise av fluidumet. -I prinsipp spiller det Ingen rolle hvilket fluidum som anvendes, men hvis partiklene flyter opp i. fluidumet, må selvsagt anordningen Lfblge flg. 1 vendes opp nod. I praksis antas luft å være det fluidum som er mest velegnet L de aller fleste tilfoller, selv om det or mulig at det L spesielle tilfeller, såsom ved kompakte partikler mod meget stor tetthet, karr modfore fordeler å anvende on eller annen passende væske..

Dersom huset 11 er omgitt av samme fluidum nom rommet 15 ur fylt med, som f.eks. når fluidumet utgjbres av luft, trenger ikke huset 11 væro lukket ved endeveggene, men rommet 15 kan da på passendt: måte stå L forbindelse med d' t omgivende fluidum.

Avlbpsdelen 16 kan selvsagt også utfylles L midten, slik at avlbpet får et sirkelringformet tverrsnitt. Avlbpet trenger heller ikke begynne ved et plan som står loddrett på rommets akse, men dets Lnnlbpsflate 18 kan ha en annen passende form, f.eks. konisk. Det vesentlige or at den or konsentrisk rned rommet 15-Veggene 17, som deler Lnn avlbpet i delavlbp, trenger heller ikke være radiale, men kan ha en annen retning, og delavlbpene kan være utfort med passende anordnede mellomvegger for å stoppe parLLklones rotasjonsbevegelse.

Avlbpet er Imidlertid et Tolsom parti, ilmå fe LI i ut-roren sen kan, om ingen motforanstaltning gjeres, Jedo til vesentlige l'eil i hoved:-;trommens oppdeling.- Dot er i".eks. klart at hvis noen vegg stikkor'litt hbyoro opp onn de andre og hivis partiklene samtidig LrolTer avlbpet i ori meget flat bane, kan den for hoyt oppa tikkende vegg skygge for det bakenforliggende delavlbp 2U,

slik at ori for liten de.l av hoved st rommen lk tilfores delte avlbp. Dot or derfor fordelaktig at partIklonos rotasjonsbovogelse bremses opp mest mulig Lrinori de når avlbpets Lnnlopsflato 18. Oppb rems Ingen 'må selvsagt skje på en allk måte at partiklenes slumpiiiossLgo fordeling Ikke påvirkes, dvs. slik at opphopning og lignende feno-mener unngås. Ved visse typer partikler, som har liten tendens tLJ sammenklumping, kari oppbremsingen skje stort sott mekanisk, f.eks. ved at huset 11 ovenfor avlbpet utstyres med et antall rekker inn-ad rettede, og fortr Innsv Ls sylindriske stifter oller pinner, som L omkrets ro tri- Lrigon or jevnt og ganske spredt fordelt. finnene bremser selvsagt også i en viss grad opp fluidumets rotasjon og derved via fluidumet rotasjonen av partikler sorn eventuelt Ikke treffer pinnene. Sær! Lg ved partikler sorn lett sammenkl umpes oller sammenf Utros, er dot Imidlertid bedre å bremse opp fluidumets rotasjon L et parti av rommet 15 nærmest avlbpet, slik at partiklenes rotasjon i. hovedsaken bremses opp av fluidumet. Det kan iblant være fordelaktig at det i. fluidumet nærmest avlbpet sbrges for on rotasjons rotn Ing motsatt av don L rommet 1? for ovr Lg, og med avpasset hastighet, for at partiklene skal treffe avlbpet L retninger som er.ganske jevnt fordelt på begge sider av den rent aksiale ro tnIng.

Da en rotor som er forsynt med vinger ollet' liknende, anvendes for å holde fluidumet i rotasjon, bor det L de fleste tilfeller finnes et fritt rlngrom rned tilstrekkelig stor radial utstrekning, for at den rbrformede partLkkelstrom skal kunne passere uten at partiklene L vesentlig utstrekning kommer L direkte kontakt med rotoren og utsettes for slag fra denne.

Det er til sist tydelig at man kan benytte seg av en annen kraft enn tyngdekraften for å lede partikkelstrbmmon L aksial retning gjennom rommet 15. Ved dertil egnede materialer kan f.eks. partiklene utsettes for magnetiske krefter, og det er da kanskje Ikke nbdvendig at rommets 15 akse er vertikal. Så lenge tyngdekraften spiller noen merkbar rolle for partiklenes transport bor Imidlertid aksen være vertikal, da partiklene ellers har en

tendens til å samle seg ved avlbpets lavest beliggende side.

Man kan også benytte seg av fluidum for å minske

eller oke den gjennomsnittlige hastighet, med hvilken partiklene passerer rommet 15 L aksial retning, ved at fluidumet gis en aksial hastighet mot eller med partiklenes transportretn Ing." Kn minskning av partiklenes gjennomsnittlige aksLalhastighot kan være fordelaktig for å skaffe en nbdvendig spredning l omkretsretningen ved kompakte partikler med hby tetthet, uten at anordningens aksiale lengde blir altfor stor. Kn bkning av den gjennomsnittlige aksialhastlghet kan være nbdvendig for å oke anordningens kapasitet ved partikler som har lav fallhastighet L fluidumet, fortrinnsvis i luft. Ved sådanne partikler er det også ofte fordelaktig at partiklene transporteres- t11 og fra anordningen ved hjelp av fluidumet. Man bor Imidlertid passe på at strbmnIngen i fluidumet ordnes slik at den påvirker partikkel fordel Ingen ti] dolavlbpene 20 så Ilte som mulig, dvs. slik at den aksiale strbm-•nlngshastighet gjennom avlbpets innlbpsflate 18 enten er praktisk talt den samme ved alle del-avlbpene 20, eller er tilstrekkelig lav til at partIkkelfordellngen ikke skal forstyrres i nevneverdig grad av at hastighetene -er forskjellige ved de forskjellige delavlbp.

Kig. 3 viser som et eksempel og vesentlig forenklet

.hvorledes en anordning ifblge oppfinnelsen passende kan være utfort, når det ikke foreligger noe behov for å transportere partiklene

ved hjelp av fluidumet. L figuren er-de samme betegnelser som L fig. 1 og 2 benyttet for tilsvarende deler, figuren viser et sylindrisk hus 11 med vertikal akse og en med huset forbundet og med dette konsentrisk avlbpsdel 16. Avlbpsdelen omfatter dels et ringformet avlbp som gjennom mellomvegger 17, som begynner ved -ett og samme horisontalplan 18, på bnsket måte er inndelt i et antall delavlbp 20 med hvert sitt utlbp 21, og dels et med huset 11 konsentrisk midtparti 28 som understøtter to i huset konsentrisk anordnede rotorer 29 og 30. Den nedre rotor 29 er utstyrt med en hul aksel 31 som på egnet måte er lagret dir'ekte i stativet 28

ved 32 og 33» og hvis nedre ende er forsynt med en remsklve 31* eller liknende for å drive rotoren 29 fra en Ikke vist drlvanord-ning, som er anordnet på et heller Ikke nærmere vist fundament

35, på hvilket avlbpsdelen 16 er montert. Den ovre rotor 3^ er utstyrt med en aksel 36, som på sin side er lagret på egnet måte i den hule aksel 31 ved- 37 og 38 og nedentil er forsynt med en

romsklvo 39 eller liknende J"cir å dr-i.ve rotoren 30 J.'ra en hellor ikke vist drLvanordnLng.

Hotorono 30 og 29 samt avlbpsdelens midtparti 28 dan-nor tilsummen en stort sott sylindrisk utfylling i midten av huset 11, slik at det mellom huset og utfyllingen dannes et ringrorn 15 mod si rkelringformet horLsontaltverrsnLtt.

Den ovre rotor 30 rotorer med forholdsvis stor porife-rihastighot og har til oppgave å holde luften i r ing romme ts 15 ovre dei i rotasjon om rommets akse. I«'or mor effektiv medbringelse av luften kan rotoren gjerne være forsynt med lister eJJer vinger <!>+0, som strokker seg i en hovedsakelig aksial retning over mesteparten av rotorons lengde. J''or å oke luftens turbulens i. vertikal retning kan det eventuelt være passende at det i stedet for lange vinger ho anvendes korte utspring eller vinger- hl, adskilt av ganske store aksiale mellomrom, slik som vist til hbyro i figuren. Disse korto vinger kan med fordel skråttstilles, annenhver med hbyrostigning og annenhver med venstrestigning.

Huset 11 er oventil forsynt mod en endevegg 12, i hvis midtparti del- finnes et sylindrisk innlbp h2, gjennom hvilket en hovedstrbm lh av partikler tilfores fra en ikke nærmere vist rna te-anordning lf3. r innlopet h2 or anordnet et vingehjul hh som under-støttes av rotoren 30 ved hjelp av en aksel h$. Vingehjulet hh treffes av hovedstrømmen lh og sprer denne ut mot innløpets h2 periferL, slik som vist av de prikkede linjer M-6, som tllhærmet angir hvordan partLkkelstrommen spres ut L anordnLngen. Den i innlopet h2 til rbrform grovt omfordelte hovedstrbm lh faller siden ned noenlunde konsentrisk på rotorens 30 ovre, svakt koniske endeflate og fores deretter under innvirkning av friksjonskrefter, sentrifugalkrefter, luftkrefter og av tyngdekraftens langs ende-flaten rettede komponent ut mot endeflatens periferi. De på de enkelte partikler virkende krefter, bortsett fra tyngdekraftkom-ponentcn, bestemmes mer eller mindre slumpmessig, hvilket innebærer at partikkelstrbmmens fordeling i omkretsretningen forbedres under bevegelsen ut over rotorens 30 endeflate, slik at partikkelstrbmmen allerede når den når det ringformede innlbp 13 til rommet 15, er noenlunde jevnt fordelt i omkretsretningen. Rotorens 30 endeflate kan være forsynt med utspring i form av stifter, radiale eller spiralformede skinner eller liknende,- for at partiklene hur-tigere skal få en viss rotasjonshastighet og dermed forhindre en

for stor ansamling av partikler på endeflatens sentrale deler.

Fra innlopet 13 passerer partiklene siden i skrueformede baner ned gjennom ringrommet 15, i hovedsaken gjennom dettes ytterste del, hvorved partikkelfordelingen 1 omkretsretningen blir stadig jevnere i den rorformede partikkelstrbm ^-6, jo lenger ned denne kommer i ringrommet, slik som beskrevet i forbindelse med fig. 1 og 2.

Den nedre rotor 29 har som oppgave å bremse opp luftrotasjonen i. den nedre del av ringrommet 15 og således bremse opp partiklenes tangensialhastighet innen de når ned til avlbpet 16. Rotoren 29 roterer derfor med motsatt rotasjonsretning i forhold til rotoren 30. Også rotoren 29 kan med fordel være forsynt med i hovedsaken aksiale lister eller vinger hr/. Rotorens dimensjoner og rotasjonshastighet er avpasset slik at luften i ringrommet 15 nedenfor den samme roterer med en passende lav hastighet i samme retning som rotoren, for at'partikkelbanene skal bli i gjennomsnitt stort sett vertikale, innen partiklene treffer avlbpet 16,

i hvilket den rbrformede partikkelstrbm k€ deles opp på bnsket

måte i delstrbmmer 22.

I og med at partiklenes tangensialhastighet nedbringes, minsker selvsagt sentrifugalvirkningen, som forsbker å holde partiklene ved rommets 15 yttervegg, og partiklene får en tendens til å utbre seg innover i rommet 15 i dettes nederste del, der det er- liten eller ingen rotasjonshastighet, slik som antydet ved at de prikkede linjer M-6 er tegnet doble. Denne utbredelse av partikkelstrbmmen i radial retning har i og for seg ingen betydning', men den kan variere med partikkelstrbmmens stbrrelse, og det bor tas hensyn til dette ved utformingen av delavlbpene 20. Mellomveggene 17 mellom delavlbpene bor anordnes slik at en variasjon av den radiale tykkelse av den rbrformede partikkelstrbm ht ved avlbpets innlbpsflate ikke påvirker oppdelingen.

Rommet mellom rotorens 30 endeflate og husets 11 endevegg 12 er utformet slik at man i storst mulig grad unngår en viftevirkning, som skulle forårsake en aksial strbmning gjennom rommet 15 og gjennom delavlbpene og kunne påvirke hovedstrommens lh oppdeling som folge av forskjellig strbmningsmotstand i delavlbpene 20 og med disse forbundne ledninger. Det aksiale rom mellom de to endeflater er ganske stort og endeveggen 12 er på innsiden forsynt med radiale vegger eller ledeskinner M-8 for å bremse even-tuell luftrotasjon i dette rom, som skulle gi opphav til trykk-forskjeller i radial retning. Undelig finnes det en sirkulær åpning M-9 mellom endeveggen 12 og huset 11, for via den ytre at-mosfære å skaffe en trykkutjevning mellom rommets 15 ovre ende og delavlbponos utlbp 21, og således hindre aksial luftstrbmning i rommet 15.

L1 ig h visor som et annet eksempel på hvordan en anordning ifblge oppfinnelsen kan være utfort ved partikler, hvis fallhastighet i luft er så lav at det er fordelaktig å transportere partiklene ved hjelp av luften. Anordningen ifblge fig. <*>t har store likheter med anordningen ifblge fig. 3 og samme betegnelser or benyttet for tilsvarende deler i de t.o figurer. Fig. h •viser således et hus 11 med vertikal akse og en med dette forbundet avlbpsdel 16, som består av et med huset konsentrisk og i delavlbp 20 inndelt ringformet avlbp og et midtparti 28, som under-, stbtter tb med huset konsentriske rotorer 29 og 30. Rotorene danner sammen med avlbpsdelens midtparti 28 en med huset konsentrisk utfylling og dettes midtparti, slik at det mellom huset og. utfyllingen dannes et ringrom 15 med sirkelringformet horisontal-tverrsnitt.

Huset 11 er utstyrt med en helt lukket endevegg 12 og hovedstrømmen lk av partikler tilfores gjennom en med endeveggens midtparti forbundet innlbpsledning 50 ved hjelp av en luftstrbm med temmelig hby hastighet, 20 a ^0 m/s. I det minste visse partikkeltyper som gjerne transporteres pneumatisk, f.eks. trefibrer for tilvirkning av fiberplater, har nemlig en vesentlig tilbøyelig-het til å feste seg på ledningens vegger og danne belegg på disse. Det trengs da en ganske hby lufthastighet for å forhindre dette.

Husets endevegg 12 og rotorens 30 endeflate er også utformet slik åt en ganske hby lufthastighet bibeholdes i radial retning mellom dem. Da partiklene transporteres gjennom anordningen hovedsakelig ved hjelp av luftens strbmning, kan og trenger man her ikke unngå viftevirkning. Det kan tvert imot være fordelaktig å utforme rotorens endeflate med utspring eller vinger 51 for å forbedre partiklenes spredning ved en bkning av turbulensen, hvorved det samtidig selvsagt oppstår en stbrre viftevirkning. ' Det i fig. 3 viste vingehjul Mf i innlopet h2 i husets endevegg, er derimot slbyfet ved anordningen ifblge fig. h, da det-j. dette tilfelle neppe har noen oppgave.~

Den ovre del av r ing rommet 15- mellom huset 11 og den ovre rotor 30 har videre et .meget stbrre .areal enn innlopslednIngen 50, slik at luftens aksialhastighet og dermed partiklenes gjennomsnittlige aksialhastighet, her er lav, f.eks. 1 m/s eller mindre, for å gi partiklene tid til å fordeles jevnt langs rommets omkrets mens de passerer den ovre rotor 3^. J''or å forbedre spredningen, som ved partikler jned lav fallhastigheter som I det vesentlige skjer s.om fblge av luftens turbulens, er rotoren 30 forsynt med korte vinger h1, slik som allerede nevnt i forbindelse med fig* 3-Det-er neppe særlig, vanskelig å holde, partiklene på plass idet de transporteres ned gjennom d«n ovre del av rommet 15, slik at de holder seg- i hovedsaken i den ytre del av rommet, selv om deres gjennomsnittlige fallhastighet l luft er lav. Ved passende utforming av anordningen kan det lett skaffes en sentrifugal-kraft som er minst et part ti-potenser stbrre enn tyngdekraften. Når luftrotasjonen bremses opp i rommets 15 nedre del, vil partiklene derimot bli kraftig spredt også i radial retning som fblge av luftens turbulens.

Don lave .aksialhastighet i den ovre del av ringrommet 15 medfSrer der ingen fare for avsetninger, da luften har en .hby tangensialhastighet slik at- husets 11 vegg holdes ren, bg partiklene stort sett "hpldes ute ved husets vogg, borte, fra rotoren 3^. Det' er riktignok mulig-at de fineste partikler kan nå inntil rotoren, -og da denne er forsynt -med vinger hl blir forskjellen i tan- ■ gens ialhastighet .meliom Luften og rotoren vesentlig mindre .enn luftens tangensialhastighet .i. forhold til husets veg.g. Partikler som når inntil rotoren, skulle xierfor kanskje kunne danne avlagringer på denne. Men vingene hl forårsaker på-den annen side en meget kraftig turbulens inne ved rotoren, hvilket bidrar til å holde denne ren. Eventuelle avsetninger på rotoren får heller ikke ti-d til å bygge seg opp i nevneverdig grad innen de rykkes Ibs av sentrifu-galkraften og i form av lbsrykkede klumper slynges ut mot rommets 15 yttervegg, der de av friksjoner og lufthvirvler raskt loses opp igjen i enkelte partikler..

i den nedre del av ringrommet 15 der luftens tangensialhastighet er bremset opp, skulle det derimot oppstå avsetninger, hvis den lave aksialhastighet ble bibeholdt der. Den nedre rotor 29 or derfor utformet slLk at luftens aksialhas tignet dkcs samtidig som dens tangensialhastighet minskes, og en tilstrekkelig hby luft-hastighot bibeholdes for å hindre partikkolavsutningor. l<J>å grunn av don av rotorene 3° og 29 frembrakte kraftige turbulens, er det likevel ikke allerede i ringrommet 15 nbdvendig med den samme hoye lufthastighet som i innlbpsledningen $ 0. Luftens hbyere aksial-hastlghct bibeholdes eller bkos ytterligere i delavlbpene 20, avhengig av om de fra delavlbpene avgitte partikkelstrommer 22 skal anvendes umiddelbart oller transporteres videre gjennom lange av-løpsledninger. Det kan for bvrig være fordelaktig at det alltid sbrges for on liten, kontinuerlig bkning av luftens aksialhastLghet hele veien fra rotorens 29 nedre ende til delavlbpenos utlbp 21, for å hindre en stagnasjon av gronsoskikteno som kan medfbre en partikkelavsotnIng på voggen.

Kig. 5 viser til slutt ot eksempel på on vldoroutvik-. ling av oppfinnelsen for omforming av en kontinuerlig, konstant par-, tikkolstrbm til en kontinuerlig partikkelraatte, i hvilken massefordelIngen or megot jevn i både lengde- og tverretnIngen, eller varierer på en bnsket måte i mattens tverretning. Lnnen f.eks. sponplate- og fiberplateindustrion er det en vanlig fremgangsmåte at man forst former spon eller fibrer til en i lengderetningen kontinuerlig fromvoksendc matte, fra hvilken passende lengder avdeles, som siden ved påvirkning av trykk og varme, vanligvis ved pressing i on varmprosse, omformes til ferdige spon- eller fiberplater.

Figuren viser skjematisk en anordning for forming av on sponmatte.

Ved forming av sponmatter frembringes det forst en sponstrbm med praktisk talt konstant massestrbm ved at sponene veies ut fra en beholder ved hjelp av en båndvekt eller liknende. Sponstrommen spres siden ut ved hjelp av en eller flere såkalte strbmasklner på et under denne eller disse i en retning bevegelig underlag, f.eks. et transportbånd. Ved kjente strdmaskiner spres sponstrbmmen i underlagets og den. dannede mattes tverretning ved hjelp av volumetriske metoder, mens sponfordelingen i lengderetningen i det vesentlige skjer ved at underlaget forflyttes i forhold til strbmaskinen. Strbmaskinene er riktignok praktisk talt alltid utfort slik at de sprer sponstrbmmen også over et visst longdeavsnitt av underlaget, men hensikten med spredningen i lengde-' retningen er å sbrgo for en lagdeling av de forskjellige spon i matten, slik at midtskiktet i hovedsaken består av grovere spon og begge ytterskiktene av finere spon, og den påvirker ikke massefordelingen i lengderetningen i nevneverdig grad. Den totale masse eller vekt av sponmatten pr. lengdeenhet bestemmes således av spon-strdmmens ved veining oppnådde konstante massestrbm og av underlagets bevegelseshastighet, og kan uten stbrro vanskelighet holdes praktisk talt konstant. Den ved volumetriske metoder utforte fordeling av sponene i mattens tverretning forer imidlertid til util-siktede og ofte kraftige variasjoner i massofordolingen L tverretningon, da do lost pakkede sp"onencs egenvekt varierer vesentlig allerede ved små variasjoner l pakkingstrykket. Også med do besto kjente strbmaskiner og med nbyaktig overvåkning, må man derfor regne med utti.'] siktede variasjoner i vekten pr. flateenhet av sponmatten av en størrelsesorden på - 5 %. Da den letteste del av sponmatten avgjbr den ferdigpressede sponplatens mlnimumsfasthot, innebærer dette et ekstra råvareforbruk på ca. 5 %• Variasjonene i sponmattens vekt pr. flateenhet kan også medfbro ujevn tykkelse av de ferdig pressede sponplater og ekstra kostnader for ettersliping av disse. Med den .1 fig. 5 skjematisk viste'strbmaskin kan man imidlertid oppnå on praktisk talt jevn eller on i tvorretningon på en viss bnsket måte varierende massofordoling i sponmatten, uten nevneverdig avvikelser fra den. bnskede fordeling.

Figuren viser en anordning 52 av den foran beskrevne type, gjerne en anordning ifblge fig. 3« Avlbpet i anordningen 52' er Inndelt i et ganske stort antall like store delavlbp, som er forlengede ved avløpsledninger 53 med on så sterk helning at spon ikko kan samle sog opp på noe sted. Utlbpene 21 fra avløpslednin-gene 53 er for hver halvpart av anordningen 52 forbundet 1 rokke ved siden av hverandre til don ovre endevegg på hver sin fordelings-kasse $ h med plan, ganske sterkt hellende bunn 55» som ender et stykke fra fordelingskassens nedre endevegg, slik at det ved endeveggen dannes en åpning 56 tvers ovei: hele kassen. Fordelingskassene er for tydelighetens skyld vist gjennomskåret.

Anordningen 52 med fordelingskasseno 5<*>+ «r anbragt over et transportbånd 57, på hvilket sponmatten 58 formes. Under åpningene 56 i fordelingskassene er to med pigger forsynte kastevalser 59 anordnet ovenfor transportbåndet .57. De to kastevalser roterer i motsatte retninger, slik at spon som faller nod på valsene, kastes inn mot rommet mellom valsene.

lin på vanlig måte fremkommet konstant sponstrbm lh tilfores anordningens 52 overside og kommer til fordelingskassene

$ k- oppdelt i et antall like store konstante delstrommer 22, som er ordnet i rekke ved siden -av hverandre i sponmattens 58 tverretning. Hvis dot onskes en. jevn massefordelirig, L sponmattens 58 tverretning, forbindes avlopsledningene 53 ned jevn deling til fordelingskassene $k. Ofte onskes det imidlertid en noe storre sponmengde langs sponmattens 58 kanter, for å kompensere for den br-oddeokning av sponmatten som inntreffer ved pressingen. Dette oppnås enklest vod at avlopsledningene 53 forbindes mod fordelings-kassohe 5^ med mindre deling for de ytterste avlopsledningene. Alternativt kan det naturligvis benyttes jevn deling og storre sponstrom i do ytre avløpsledninger.

Sponene glir nedover langs fordellngskassenes bunn 55 slik som angitt med de strektegnode linjer. _ Således oppnås det en ganske god utjevning av de regelmessige ujevnheter i sponfordelingen i tverretningen, som forårsakes av at sponene har vært delt opp i delstrommer. Sponene forlater fordelingskassene gjennom åpningene 56 og faller ned på kastevalsene 59» som sprer sponene i hovedsaken i sponmattens 58 lengderetning, for på kjent måte å skaffe en fordeling av de ulike sponstorrelser i mattens hoyderet-ning, med finere spon -60 i ytterskiktene og grovere spon Gl i midten.. Kastevalsene sprer imidlertid -sponene i en viss grad og-så i tverretningen og forårsaker således en endelig utjevning av de ovennevnte lokale ujevnheter i sponfordolingen i -denne ■ retning. Det er mulig at en tilstrekkelig god"utjevning av de lokale ujevnheter i tverretningon kan.oppnås .bare med passende utformede'kastevalser, slik at fordelingskassene $ k kan unnværes.

Selv om det ikke er vist i figuren, er naturligvis vanlige sidevegger anordnet ved transportbåndet 57 for å skaffe noyaktig bredde og skarpe sidekanter på sponmatten.

Den prinsippielle fremgangsmåter f-or omforming-av en konstant partikkelst-rom til en partikkelmatte med en jevn eller på en viss onsket måte i tverretningen varierende massefordeling, som fremgår.av fig. 5 og ovenstående beskrivelse, innebærer at partik-kelstrommen forst på tidligere beskrevet måte oppdeles i et passende antall delstrommer med konstant massestrom og uforandret partikkelsammensetning, og at delstrSmmene deretter avledes til det bevegelige underlag 57, på hvilket partikkelmassen 58 formes, ved ett eller f lori; steder, i mattens lengderetning, og ordnet ved siden av. hverandre i mattens tverretning med passende deling. For å jevne ut de regelmessige lokale variasjoner i massefordelingen i tverr-retningen, som skulle forårsakes av oppdelingen i delstrommer hvis antallet delstrommer ikke er meget stort, er i denne forbindelse anordninger 5h, 59» som i °g for seg kan være kjente, anbragt mellom delstrommenes 22 utlbp og underlaget 57» på hvilket partikkel - matten 58 formes.

Fremgangsmåten kan anvendes ved alle partikkeltyper, selv om anordningen 52 for oppdeling av hovedstrømmen lh, anord-ningene 5^» 59 for utjevning av de lokale variasjoner i massefordelingen i tverretningen og underlaget 57» på hvilket partikkel-matten 58 formes, med dertil hbrende anordninger, naturligvis må tilpasses etter partiklenes beskaffenhet.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte ved oppdeling av en hovedstrbm (l<1>*) med over hele sitt tverrsnitt fordelte partikler i delstrommer

(22), slik at partikkelsammensetningeh i delstrbmmene i hovedsaken blir den samme som i hovedstrommen, karakterisert ved at hovedstrømmen ( lh) forst omformes til en rbrformet partikkelstrbm (j+6) ved at den ledes vertikalt og aksialt gjennom et rom (15) som i det vesentlige er utformet som et rotasjonslegeme i hvilket.rom partikkelstrbmmen ved hjelp av et fluidum bringes i rotasjon om rommets akse, og ved at den rbrformede partikkelstrbm ( h6) deretter oppdeles i omkretsretningen ved at den innfores i et ved rommets (15) nedre del og konsentrisk med dette anordnet avlbp (16), som ved mellomvegger (17) hvis ovre kant tilnærmelsesvis ligger i samme horisontalplan, i omkretsretningen er oppdelt i delavlbp (20)'.

2. Fremgangsmåte ifblge krav 1, karakterisert ved at fluidumet i rommet (15) også bibringes en aksial bevegelse gjennom rommet, slik at partiklenes transport i aksial retning gjennom rommet enten motvirkes eller befordres.

3. Fremgangsmåte ifblge et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at partiklenes transport i aksial retning gjennom rommet (15) helt eller i vesentlig grad skjer ved innvirkning av tyngdekraften. h: Fremgangsmåte ifolge et av kravene 1 - 3 > karakterisert ved at fluidumet i rommet (15) også bibringes en sterk turbulens. 5. Fremgangsmåte ifblge et av kravene 1-M-,. karakterisert ved at rotasjonsbevegelsen om rommets (15) akse av partiklene i den rbrformede partikkelstrbm (<*>+6) bremses innen ■strbmmen når avlbpets (16) innlbpsflate (18). 6. Fremgangsmåte ifblge krav 5»karakterisert ved at partiklenes rotasjonsbevegelse bremses i det vesentlige ved hjelp av fluidumet, hvis rotasjon bremses i en del av rommet (15) ved avlbpets innlbpsflate (18) og som eventuelt nærmest innlbpsflaten (18) bibringes en rotasjon med. motsatt rotasjonsretning i forhold til rommet (15) for bvrig. 7. Fremgangsmåte ifblge et av kravene 1-6, karakterisert ved at hovedstrbmmen ( lk) spres ut noenlunde jevnt langs hele omkretsen av et med rommet (15) konsentrisk ringformet innlbp (13)» gjennom hvilket hovedstrømmen tilfores til rommet (15). 8. Fremgangsmåte ifblge et av kravene 1-7» for å om-forme en konstant hovedstrbm ( lh) av partikler til en partikkelmatte (58) med en jevn eller i mattens tverretning på en viss brisket måte varierende massefordeli-ng, .karakterisert ved at delstrbmmene (22) avledes til et bevegelig underlag (57) på hvilket partikkeImatten (58) formes, på ett eller flere steder i mattens, lengderetning, med delstrbmmene (22) på hvert sted ordnet ved siden av hverandre i mattens tverretning med passende deling. 9. Fremgangsmåte ifblge krav 8, karakterisert ved at de regelmessige lokale variasjoner av massefordelingen i partikkelmattens (58) tverretning som kan inntreffe ved at den partikkelstrbm (60, 61) som tilfores det bevegelige underlag (57) har vært oppdelt i delstrommer (22), utjevnes ved hjelp av anordninger (5^» 59) som er anbrakt mellom delstrbmmenes (22) utlbp (21) og underlaget (57). 10. Anordning for utfbrelse av fremgangsmåten ifblge ett av kravene 1-9»karakterisert ved et hus (11) som innvendig er utformet som et rotasjonslegeme med en inne i huset anordnet rotor (30), hvis vertikale rotasjonsakse sammenfaller med husets (11) akse og som er dimensjonert slik at det mellom rotoren op huset dannes ot rom (15) med et vinkelrett på aksen i hovedsaken sLrkolrLngformet tverrsnitt, hvilket rom (15) oi- fylt med et fluidum som kan-settes i rotasjon ved Lnnv.Lrkni.rif, fra rotoren, ved anordninger for tilførsel av hovedstrømmen ( lh) av partikler L 1.1 rommets (15) ovre ende og transport av partiklene i aksial retning gjennom rommet, samt ved et ved rommets nedre ende med rommet (.15) konsentrisk anordnet avlbp (lo), som ved moll om-vegger (!.'/) hvis ovre kantor alle L ilriicrmolsosv Ls ILgger i samme plan (18) i omkrets retningen er oppdelt L delavlbp (20), Lll-svaronde den briskede oppdel i ng^ av hovedstrømmens partikkelstrbm. 11. Anordning Lfolge krav 10, karakterisert ved at rommets (15) akse er i hovedsaken vertikal og at hovedstrøm-mens (l<1>*) tllfbrsel (jr anordnet ved rommets (15) ovre endo. 12. Anordning Lfolge et av kravene 10 eller 11, karakterisert vod at rotoren (30) på sin ytre omkrets or forsynt med utspring, ILster eller vinger ( ho, hl). 13. Anordning ifblge krav 12, karakterisert ved at utspringene eller vingene ( hl) har liten lengde i forhold til rotorens lengde er anordnet noenlunde jevnt fordelt over rotorens (30) omkrets og over L det minste en del av dons lengde. lh. Anordning ifblge krav 12 eller 13, karakterisert ved at avstanden mellom utspringene, listenes eller vingenes ( hQ, hl) ytterdiameter og husets (11) i.rinerdiarneter er så stort at partiklene kan passere rommot~(l5) uten at de L vesentlig grad kommer L direkte kontakt med rotoren (3^). 15. Anordning ifblge et av kravene 10 - lhtkarakterisert ved en inne L huset (11) mellom rotoren (30) og avlbpet (1U) anordnet andre rotor (29), hvis rotasjonsakse også sammenfaller med husets akse, men som har motsatt rotas jonsro tri Ing i forhold til den fbrste rotor (30). 16. Anordning ifblge et av kravene 10 - 15, karakterisert ved at anordningen for tllfbrsel av hovedstrøm-men ( lh) av partikler er anbragt ved eller nær rommets (15) akse og at den fbrste rotor (30) er anordnet slik at den sprer hoved-strømmen noenlunde jevnt ut mot rotorens periferi ved rommets (15) innlbpsende. 17. Anordning ifblge et av kravene 10-16, k a r a k - . t e r i s e r t ved at mellomveggene (17)li avlbpet (16) er anordnet i radialo plan gjennorn rommets (1?) akse, og mod en slik deling at avlbpets Lnnlbp blir inndelt i et antall sektorer tilsvarende den bnskede oppdeling av hovedstrbmmens ( lk) partikkelstrbm. 18. Anordning ifblge et av kravene 10 - 17j karakterisert ved at utlbpene.(21) fra delavlbpene (20) er anordnet på linje ved siden av hverandre i en eller flere parallelle ni > Ir Ir» p