NO140112B - Apparat for kontinuerlig tilfoersel av renset og avgasset papirmassesuspensjon til en papirmaskin - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat for kontinuerlig tilførsel av en renset og avgasset papirmassesuspensjon til en papirmaskin, med et primært og et sekundært rensetrinn hvor det på hvert trinn anvendes et antall virvelrensere hvor den primære, smussfattige massesuspensjon for avgassing føres fra det primære rensetrinn til en vakuumsone mens den primære, smussanrikete massesuspensjon fra det primære rensetrinn føres til det sekundære rensetrinn idet det er anordnet et vakuumkammer (masseopptaksbeholder) som er felles for samtlige virvelrensere og som er delt i de to rensetrinn ved hjelp av et masse-overløp. ,

Ved papirfremstilling er fordelene ved avgassing av den vandige suspensjon av papirråstoffibre før levering til en inn-løpskasse som arbeider med luftovertrykk eller andre forbrukssteder velkjent. Fra US-patentskrifter 1.853.849, 2.571.219, 2.614.656, 2.685.937, 2.642.950, 2.751.031 og 3.131.117 er det kjent fremgangsmåter og apparater for gjennomføring av slik avgassing. Råstoffet for papirfremstilling kan sorteres i en smussfattig fraksjon (kjent på området som aksept-fraksjonen)

og en smussanriket fraksjon (kjent på området som rejektfraksjonen) enten før eller etter avgassing, passende ved anvendelse av en virvelrenser for suspenderte faststoffer. Illustrerende patentskrifter hvor det beskrives fremgangsmåter og apparater for kombinert rensing og avgassing' er US-patentskrifter 2.717.536, 2.931.503, 2.876.860 og 3.206.917.

Ifølge forskjellige av de nevnte patentskrifter er stoff-opptaksbeholderen dannet av en lukket beholder som blir holdt under vakuum, og inn i hvilken suspensjonen som skal avgasses sprøytes som en dusj eller forstøvning, hvorved adsorbert, absorbert, medført og oppløst luft fjernes fra fibrene og andre bestanddeler i suspensjonen og det flytende medium som vanligvis er vann. Fortrinnsvis kan en dam av avgasset suspensjon samles i beholderen og avgasset suspensjon tappes fra dammen og transporteres til papirmaskinens innløpskasse eller andre forbrukssteder. Dammens nivå blir fortrinnsvis holdt konstant for frembringelse av et jevnt hydrostatisk trykk, og dette kan gjennomføres ved hjelp av en vilkårlig kjent anordning, hvor den som er kjent fra US-patentskrift 3.2 06.917 er å foretrekke.

Hvor det også gjennomføres rensing av råstoffet, foretrekkes det å la rensingen skje før eller ledsage avgassingen. Et antall rensetrinn kan brukes, idet rejektfraksjonen fra

det første eller hovedrensetrinnet blir viderebehandlet i et andre rensetrinn for gjenvinning av brukbare fibre, og den andre rejektfraksjon kan viderebehandles i et tredje rensetrinn. Rejektfraksjonene blir vanligvis fortynnet til passende konsistens før viderebehandling, idet bakvann fra wiren er til-fredsstillende for dette formål. Ytterligere rensetrinn kan også anvendes. Mens de forskjellige rensetrinn således er koplet i serie, kan hvert trinn omfatte et antall rensere som er koplet parallelt, idet færre rensere anvendes i etterfølgende trinn på grunn av det mindre materialvolum som skal behandles.

I noen utførelsesformer blir bare akseptfraksjonen fra det første rensetrinn avgasset, men i andre utførelsesformer kan også akseptfraksjonene fra noen av eller alle rensetrinnene som følger etter det første trinn avgasses, idet de liksom det første trinn føres inn i en vakuumsone, f.eks. inn i beholderen.

Den vandige råstoffsuspensjon tilføres renserne med tilstrekkelig trykk til at det ledes bort en smussfattig eller akseptfraksjon fra akseptutløpene og en smussrik eller vrak-fraksjon fra rejektutløpene. Akseptfraksjonen forlater hver av renserne som en hvirvlende ring som omslutter en væskefri kjerne og hvis den transporteres fra hvert akseptutløp gjennom en individuell ledning (kjent på området som en "akseptledning") utført som en forlengelse av hvirvelsøkeren som skiller ringen av akseptabelt råstoff- fra den tangensialt innstrømmende suspensjon som skal renses, forlater den enden av hver akseptledning som en dusj. Friksjonskrefter eller hindringer kan føre til at ringen faller sammen, noe som skjer ved kombinasjon av to eller flere slike uttømninger i en felles ledning eller å ledes ut i en væskefylt ledning. I praksis er det trykk hvormed råstoffer, mates til renserne tilstrekkelig til å overvinne friksjonskrefter og tyngdekraften, og akseptfraksjonen forlater enden av hver akseptledning som en dusj, idet hver slik ende er plassert over nivået av eventuell væske som har samlet seg i uttømningssonen.

Vanligvis er vakuumbeholderen en sylindrisk tank. Når

slik avgassingsapparatur anvendes for papirmaskiner med stor kapasitet, behøves en tilsvarende stor beholder for frembringelse av tilstrekkelig volum og råstoffhastighet. Den moderne tendens går mot sterkt økte papirmaskinhastigheter, noe som på sin side krever et større volum eller forsyningshastighet av råstoff til papirmaskinen og nødvendiggjør en tilsvarende økning i størrelsen av opptaksbeholderen og mengden av til-knyttet utstyr. Hvor det også foretas rensing, må på samme måte dimensjonene av beholderen være tilpasset behovet for det nød-vendige antall rensere. Anordningen for føring av sekundær akseptfraksjon (og akseptfraksjonene fra etterfølgende rensetrinn) inn i beholderen øker også nødvendigheten av større lengde og bredde på beholderen.

Som følge av dette har dimensjonene av opptaksbeholderne anvendt i slike systemer stadig øket, og for tiden brukes sylindriske beholdere med diameter 2,4 meter og lengde 22 meter. Nødvendigheten for å anvende beholdere med slike dimensjoner skaper en rekke problemer, som omfatter fabrikasjon, skipning, understøttelsesinnretninger og plassering av utstyr, idet slike systemer vanligvis blir installert i eksisterende fabrikker som ofte ikke har lett tilgjengelig plass for utstyr med slike dimensjoner. Videre blir disse opptaksbeholdere installert i en oppreist stilling, idet den ønskete høyde bør være tilstrekkelig for frembringelse av en barometrisk differanse på minst ca. 10,2 meter fra overflaten av dammen av avgasset råstoff i beholdéren til overflaten av bakvann i viregropen.

Enda større høyder kan anvendes slik at det avgassete råstoff kan strømme fra dammen i beholderen og til innløpskassen uten anvendelse av mellomliggende pumpesystem for å overvinne virk-ningen av høyt vakuum i avgassingsbeholderen.

Øket systemkapasitet krever tilsvarende økning i systemets avgassingsevne, spesielt av rommet i beholderen hvori avgassingen skjer. Dessuten krever større systemkapasitet generelt større plass for opptaksdammen. Som følge av økende beholder-størrelse for å møte disse krav, må lengden av innløpsledningene som strekker seg inn i beholderen fra rensernes akseptutløp økes.

Større friksjonskrefter vil følgelig opptre ved den hvirvlende akseptring i innløpsledningene, noe som nødvendiggjør en økning av trykket hvormed råstoffet tilføres renserne, og i effektfor-bruket i pumpen som skal muliggjøre at den hvirvlende ring passerer gjennom den større lengde av innløpsledning uten å falle sammen. Den hvirvlende ring bør ha tilstrekkelig energi til å kunne passere gjennom akseptledningen og brytes opp som en kraftig dusj ved enden av akseptledningen for sammenstøt med beholderens øvre, innvendige flate for dermed å fremme avgassing og total renseeffekt. Økning av beholder- og systemkapasitet har medført ytterligere kraftbehov, selv om renserne ikke brukes. Og hvor rensere brukes, blir deres effekt på grunn av de lengre akseptledninger lavere selv ved det høyere innløpstrykk.

Opptaksbeholdere med økte dimensjoner som inneholder et større volum av avgasset råstoff krever også en kraftigere beholderkonstruksjon og større understøttelsesinnretninger for beholderen, noe som på sin side medfører økte installasjons-omkostninger og økt plassbehov i fabrikken. Et større volum kan resultere i en langsommere veksling av råstoffet i beholderen og dermed øke oppholdstiden for råstoffet i beholderen. Dette kan resultere i områder med lavere strømningshastigheter i beholderen som på sin side kan resultere i bunnfelling av fibrer og andre bestanddeler i tilførselen, slik som fyllstoff, noe som resulterer i ujevnt råstoff til innløpskassen eller andre forbrukssteder.

En annen ulempe ved større volumer av avgasset råstoff oppbevart i beholderen, er det lengre tidsrom som kreves for å endre eller rette på forandringer i konsistensen av massen som leveres til innløpskassen. Kvaliteten eller basisvekten av papir som er laget i maskinen påvirkes ved regulering av papirmaskinventilen i aksepten fra dammen av avgasset råstoff i beholderen til innløpskassen, hvorved konsistensen i til-førselen til maskinen endres. Med en større råstoffdam i beholderen kreves et tilsvarende lengre tidsrom for oppnåelse av likevekt i den ønskete konsistens og følgelig frembringes en større mengde uegnet papir eller rejekt på bekostning av økonomi. Forandringer i karakteren av massen eller andre bestanddeler som brukes, kan likeledes kreve kompenserende regulering av konsistensen, og tidsrommet som kreves for å nå den ønskete likevekt, forlenges på grunn av det større volum av avgasset råstoff i avgassingssystemet. Hurtige forandringer i kvalitet og hurtige korreksjoner av konsistensen er alltid ønskelig, og behovet derfor blir mer akutt ved-overgangen til datamaskin-styrte papirmaskiner. Det er ingen ualminnelig erfaring å måtte endre kvaliteten så ofte som 10 til 20 ganger om dagen, og justeringer for å tilpasse de forskjellige råstoffegenskaper kan være like hyppige. Det vil forståes at under slike omstendig-heter kan resultatet bli mange tonn rejekt på grunn av tidsrommet som kreves for å oppnå de ønskete likevektstilstander ved moderne papirmaskinhastigheter.

Av spesiell betydning er avgassingssystemets virkemåte under stans av papirmaskinen som for eksempel for reparasjoner eller utskifting av viren, filtene eller annet utstyr. Dersom avgassingsystemet og tilhørende utstyr ikke holdes i drift på slike tider, kan det opptre bunnfelling av fibrer og andre bestanddeler fra suspensjonen, og det blir nødvendig å gjenopprette jevn råstoffkonsistens og likevektstilstander etter oppstarting. Tap i produksjonstid og produksjon av betraktelige mengder

rejekt kan bli resultatet. Det er således ønskelig å sørge for overstrømnings-'eller resirkuleringsinnretninger av passende kapasitet slik at avgassingssystemet kan holdes i drift under slike perioder av avbrudd i papirfremstillingen for å unngå bunnfelling og derav følgende problemer. Anordning av en betydelig overstrømningskapasitet er et viktig trekk og har den ytterligere egenskap at det muliggjør en tilpasning til større variasjoner i kvalitet og basisvekt av papiret i en gitt papirmaskin .

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å øke appa-ratets avgassingskapasitet uteri at masseopptaksbeholderen samtidig må gjøres uønsket stor.

Dette er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at det fra masseopptaksbeholderen, over massens nivå, løper kamre som kommuniserer med opptaksbeholderens indre og som virvelrensernes akseptutløp munner ut i.

Kamrene løper fortrinnsvis oppad fra masseopptaksbeholderen i en vinkel på fra 8 til 15° med horisontalplanet.

Ifølge oppfinnelsen kan avgassingskamrene ha forskjellige utforminger, idet dimensjonene og antallet kamre som brukes, bestemmes av plasshensyn og den krevete volumkapasitet. Kamrene er lufttett forbundet med beholderen på egnete steder av samme og muliggjør at avgasset råstoff fra hvert kammer kan tømmes ned i opptaksbeholderen. Idet råstoffet som skal avgasses sprøy-tes inn i vingene, er utformingen av hvert kammer og plasser-ingen av dens forbindelse med beholderen slik at neddykking av råstoffinnløpene utelukkes, dvs. avgasset råstoff som strømmer fra kamrene og inn i beholderen må ikke stige over nivået av råstoffinnløpsledningene for at ikke sprøytingen skal for-styrres. I den hensikt er det foretrukket, men ikke nødvendig, at det laveste punkt på forbindelsen mellom ethvert kammer og beholderen ikke ligger nevneverdig under nivået av dammen med avgasset råstoff oppsamlet i beholderen.

Måten hvorpå råstoffet innføres i kamrene kan omfatte tømming av råstoffet direkte fra individuelle akseptledninger som strekker seg fra hvert akseptutløp i renserne, eller hvis renserne ikke brukes, kan passende forstøvningsdyser være anordnet på akseptledningene som rager inn i kamrene. Hvor det brukes rensere, velges antallet og arrangementet i henhold til forhåndenværende rense- og volumkrav, og et passende antall kamre anordnes for å tilpasse disse krav.

Den foreliggende oppfinnelse muliggjør bruken av et større antall rensere i det totale system enn det som hittil har vært mulig for en gitt størrelse av råstoffbeholder, og muliggjør også bruken av en kortere akseptledning fra akseptutløpene i renserne til avgassingssonen.

Akseptledningene kan også ha samme lengde, hvorved det tilveiebringes ensartethet med hensyn til renseegenskaper og fremmes jevn rensing i motsetning til tidligere anvendelse av akseptledninger med forskjellige lengder som løper fra de forskjellige grupper av rensere montert på avgassingsbeholderen. Kammerarrangementet muliggjør også anvendelse av mindre rensere som har en større renseeffekt. Bruk av mindre rensere medfører anvendelse av et større antall rensere, noe som på sin side krever betraktelig mer plass for montasje. Avgassingssystemer av tidligere typer måtte både forlenges og utvides i bredden for å kunne tilpasses en økning i antall rensere, mens løsningen ifølge den foreliggende oppfinnelse gjennom anordningen av et tilstrekkelig antall kamre av egnet dimensjon unngår følgene av å ha en brysom, tung tank av store dimensjoner. Som et resultat av dette øker den foreliggende oppfinnelse både systemets effek-tivitet og kapasitet.

For en videre forståelse av arten og formålene med oppfinnelsen vises til den etterfølgende detaljerte beskrivelse og

de medfølgende tegninger, hvori:

Fig. 1 viser et skjematisk riss av en utførelsesform av apparatet ifølge oppfinnelsen, idet råstoffopptaksbeholderen er sett i retning av dens hovedakse med forsiden fjernet og deler av avgassingskamrene sett i snitt.

Fig. 2 viser et delvis skjematisk riss av apparatet vist

i fig. 1, sett i retning av pilen A i fig. 1, idet visse deler er fjernet eller vist overskåret for klarhets skyld.

Fig. 3 viser et delvis skjematisk riss av en modifisert utførelsesform for apparatet vist i fig. 1 og 2, og viser tøm-mingen av et etterfølgende trinns aksept inn i en rejektsamletank for et foregående rensetrinn. Figurene 4a-4c viser alternative måter til å forbinde avgassingskamrene med beholderen. Figurene 5a-5d viser alternative tverrsnittsformer for avgassingskamre, idet bare endedelen av innløpsledningene gjennom hvilke råstoffet tilføres kamrene er vist. Figurene 6a-6b viser alternative former for avsmalnende kammerutforming hvori tverrsnittsarealet i avgassingskamrene øker i retning mot råstoffopptaksbeholderen. Figurene 7a-7c viser tverrsnitt av råstoffopptaksbeholderen, med deler skåret bort, og viser anvendelsen av en dusj av vann eller råstoff for å vaske de innvendige øvre flater i beholderen. Fig. 8 viser et sidesnitt av et alternativt apparat, som viser innbygging av overstrømningsdemninger i avgassingskamrene.

Flg. 9 viser et perspektivriss av en representativ lengde av en råstoffopptaksbeholder og viser en ytterligere modifika-sjon av apparatet hvori avgassingskamre er arrangert som motstående par i grupperinger som løper langs hver side av beholderens opptaksakse, idet renseanordninger, rørledninger etc. forbundet med hvert kammer ikke er vist. Fig. 10 viser et perspektivriss av en råstoffopptaksbeholder som har sin hovedakse plassert vertikalt med avgassingskamre som løper radialt derfra i rader, idet pumper, ledninger og rensere forbundet med enheten ikke er vist. Fig. 11 viser et perspektivriss av en ytterligere utførel-sesform av apparatet, hvori avgassingskamrene er arrangert på råstoffopptaksbeholderen i likhet med grener på et tre.

Gjennom hele beskrivelsen er like henvisningstall brukt for å angi like deler på tegningene.

Apparatet ifølge oppfinnelsen kan innlemmes i originale installasjoner, eller allerede eksisterende systemer kan modifiseres ved innlemmelse av oppfinnelsen, og den etterfølgende beskrivelse skal forståes i samsvar med dette.

Systemet vist i figurene 1 og 2 omfatter en opptaksbeholder 10, vist som generelt sylindrisk, men kan ha hvilken som helst ønsket utforming. Hvis man som eksempel tenker seg et avgassings-system som er i stand til å tilføre ca. 168.000 liter pr. minutt avgasset råstoff til en papirmaskin, må opptaksbeholderen ha en diameter på omtrent tre meter og en lengde på fire og en halv meter, idet beholderens akse er plassert horisontalt som vist. Opptaksbeholderens indre er delt i en første større sone eller avdelt rom 15 hvori en dam 12 av avgasset råstoff oppsamles, idet nivået for dammens overflate generelt bestemmes av en demning 14 som løper på tvers av beholderens hovedakse og dessuten tjener til å avgrense et andre, mindre overstrømningsrom eller sone 16 som opptar råstoff som strømmer over fra den første sone når dammen deri stiger over et forutbestemt nivå, begrenset av høyden av demningen 14. Demningen kan være vertikal eller skrånende under frembringelse av et avdelt overstrømningsrom 16, ca. én meter langt, målt langs beholderens hovedakse. Fordelen ved å anvende en demning 14 er mer fullstendig beskrevet i US-patentskrift 3.206.917.

Avgasset råstoff som har samlet seg som en dam i beholderen, fjernes derfra gjennom ledning 18 som er vist transporterende råstoffet til pumpen 20, hvorfra råstoffet pumpes gjennom en ledning 22 som tilførsel til en innløpskasse 24 i papirmaskinen. Alternativt, hvis høyden av beholderen 10 i forhold til innløps-kassen 24 er tilstrekkelig, kan pumpen 20 sløyfes, som vist i US-patentskrift 2.571.219.

Fortynningsvann, passende bakvann fra en viregrop 400, trekkes gjennom en ledning 26 av en pumpe 28 som også trekker nytt papirråstoff (tykt stoff) gjennom en ledning 30 fra en råstofftilberedningskasse eller annen frisktråstoff-kilde

(ikke vist) i et forhold bestemt av innstilling av en egnet reguleringsinnretning, slik som en ventil 34, idet det for-tynnete råstoff som tømmes fra pumpen 28, leveres gjennom en ledning 36 til et primært rensetrinns samletank 38 (vist i fig. 1). Samletanken 38 er forsynt med et antall sidegreiner 38' gjennom hvilke råstoffsuspensjonen leveres til rensere 4 0 som utgjør det første rensetrinn. Papirråstoffet som strømmer

inn i samletanken 38 inneholder en betydelig mengde luft i fibrene og i det vandige medium, såvel som fremmedstoffer, generelt betegnet "smuss". Både smusset og luften er det ønskelig å fjerne fra råstoffet før dette leveres til innløpskassen.

I motsetning til tidligere systemer hvor fjerning av luft fra råstoffsuspensjonen er blitt gjennomført helt og holdent i råstoffopptaksbeholderen, krever apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse ikke anvendelse av råstoffopptakeren som en avgassingsinnretning, og følgelig kan størrelsen av råstoffopptaksbeholderen minskes, eller for en gitt mottaksbeholder-størrelse kan systemets kapasitet økes betydelig. Dette oppnås ved anordning av et antall avgassingskamre hvori avgassing av råstoffet finner sted, idet avgassingskamrene utgjøres av et antall lukkete kamre 42, 44, 46 og 48 som løper utover fra beholderen, idet hvert kammer står i forbindelse med det indre av råstoffopptaksbeholderen og blir holdt undet et vakuum som er tilstrekkelig til å bevirke avgassing av råstoffsuspensjonen som sprøytes inn i kamrene. Vakuumet i beholderen og i kamrene er tilnærmet likt. Innretninger for opprettholdelse av vakuum, slik som en hjelpeejektor 401, kondensator 402 og vakuumpumpe 403 kan være forbundet med det indre av beholderen 10 ved hjelp av en hovedvakuumledning 50 eller, enten valgfritt eller alternativt, med hvert av kamrene ved hjelp av grenledninger 52 som vist i fig. 2, idet graden av vakuum i systemet fortrinnsvis er som beskrevet i US-patentskrift 2.614.656.

Kamrene 42, 44 og 46 er forbundet med akseptutløpene i det primære rensetrinn og vil her bli benevnt som "primære" kamre. De primære kamre, som best sees i fig. 2, er arrangert på beholderen slik at de tømmer seg i dammen 12, og er følgelig festet til eller ombygget av beholderkappekonstruksjonen i aksial plassering med mellomrom i dammens 12 lengderetning. Kammeret 48 er eb "sekundært" kammer og er forbundet med aksept-utløpene i et sekundært rensetrinn og dets uttømning strømmer inn i rommet 16. De respektive kamre mottar aksept eller smussfri suspensjon fra de respektive rensetrinn og i noen utførelses-former, hvor sekundært aksept er tilstrekkelig rent til å kunne brukes for papirfremstilling, kan de sekundære kamre være anordnet slik at de tømmer seg i dammen 12. Tertiære og etterfølgende trinns kamre, dersom slike anvendes, kan også tømme seg i beholderen, og vil normalt gjøre dette på overstrømningssiden av demningen 14 ned i rommet 16, idet slike etterfølgende trinns aksept eller rensete fraksjoner normalt ikke er tilstrekkelig fri for forurensninger til å kunne brukes som tilførsel til papirmaskinen.

Alternativt, som vist i fig. 3, kan de tertiære (og etter-følgende) trinns aksept tømmes i rejektsamlebeholderen til et foregående rensetrinn, slik som for eksempel en primær rejektsamletank 410, og deretter strømme til et etterfølgende rensetrinn, slik som for eksempel det sekundære rensetrinn.

Innføringen av råstoffet i avgassingskamrene, utføres som vist ved hjelp av renserne, for eksempel passende sentrifuger for utskillelse av faststoff, som hydrosykloner 40 i tilfellet av de primære kamre, og hydrosykloner 54 i tilfellet av de sekundære kamre 48. Som det vil forståes av fig. 2, kan hydrosyklonene 4 0 og 54 arrangeres i par på sideveis atskilte steder langs kamrenes lengde, idet akseptutløpene fra hydrosyklonene er forbundet med individuelle innløpsledninger 56 som løper inn i og ender i de respektive kamre. Den virvlende ring som omfatter akseptfraksjonen, vandrer oppover gjennom innløpsled-ningene 56, og blåses ut fra enden av innløpsledningene som en kraftig dusj. Ytterligere fordeler oppnås ved å plassere innløps-ledningene slik at dusjen slår mot de innvendige flater av kamrene for derved å fremme oppbryting av dråpene og følgelig bedre avgassingen av suspensjonen.

Som foran beskrevet bør tverrsnittsdimensjonene av de forskjellige kamre og høyden av innløpsledningenes ender være slik at de respektive ender av innløpsledningene ikke over-svømmes av suspensjonen som samler seg i kamrene, for ikke å forstyrre dusjingen og den effektive avgassing av det innstrøm-mende råstoff. En egnet form for renser for bruk i apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse er den som er beskrevet i US-patentskrift 2.717.536.

Rejekt strømmer ut fra toppen av de primære rensere 4 0 og inn i grenrør 58 som løper sideveis ut fra en, hovedsamletank 60 for primært rejekt. Likeledes mottar sekundære rensere 54 mating fra sekundære matetanker 412, idet rejektet fra hydrosyklonene 54 sprøytes fra toppendene av samme og inn i den sekundære rejektsamletank 62.

Primære og sekundære kamre 42, 44, 46 og 48 er vist løpende utover fra siden av den sylindriske opptaksbeholder 10 som skråner oppover i en vinkel derfra for å fremme tømmingen av råstoffet ned i beholderen. Elastiske eller andre regulerbare koplingsinnretninger kan være brukt for å forbinde kamrene med beholderen. De forskjellige kamre' er også vist med deres nedre deler koplet til beholderen 10 ved omtrent nivået for dammen 12. Alternativt kan som vist i fig. 4a og 4b de skrånende kamre 242, 342 være koplet til beholderen under dammens nivå, idet suspen-sjonsinnløpsledningene er slik plassert at neddykking av deres ender, hvorfra suspensjonen sprøytes inn, unngås. Hvor som i fig. 4a og 4b det væskefrie rom i avgassingskamrene 24 2, 34 2 ikke fritt kommuniserer med de væskefrie rom 215, 315 i beholderen,

er det fortrinnsvis anordnet supplerende vakuumforbindelser 252, 352. Dersom dimensjonene til de individuelle kamre i forhold til råstoffet som behandles i hvert kammer er tilstrekkelig store, er det ikke nødvendig at kamrene skråner, som for eksempel vist i fig. 4c. Hvor der er fri kommunikasjon mellom de væskefrie rom i beholderen 442 og avgassingskammeret 410, som vist i fig. 4c, er likeledes supplerende vakuumforbindelse til avgassingskammeret generelt unødvendig.

For å fremme tømmingen og overvinne enhver tendens hos suspensjonen til å falle til rb og bunnfelles, foretrekkes imidlertid en helling på minst 8°, fortrinnsvis mellom 12 og 15°, med horisontalen, noe som samtidig bevirker økonomisering med plassen og materialer og frembringer sikker utstrømning eller tømming av avgasset råstoff fra kamrene og ned i beholderen.

Det vil forståes at større eller mindre helling kan anvendes

om ønskes. De sekundære kamre 48 og etterfølgende trinns kamre kan ha de samme eller forskjellige høyder som de primære kamre 42, 44, 46, men av hensyn til maskinstopp eller andre tilfeller hvor det måtte opptre en øyeblikkelig overstrømning, er det foretrukket i utførelsesformen ifølge fig. 1 og 2 at utstrøm-ningsnivået for de primære og sekundære (og etterfølgende trinns) kamre til beholderen ikke ligger nevneverdig lavere enn overflaten av dammen 12, eller alternativt at innløpsledningens ende ligger over dette nivå, som i fig. 4a-4c.

De innelukkete kamre 42, 44, 46 og 48 kan ha forskjellige tverrsnittsutforminger, slik som den sylindriske utforming som er vist i fig. 2, og kan passende ha en diameter på ca. 75 cm og en lengde på 9 meter i et system som har en kapasitet som ovenfor nevnt. I apparatet ifølge eksemplet har masseopptaksbeholderen seks primære kamre og ett sekundært kammer. Selv om et mindre antall er vist, er hvert primært kammer bestemt for tilpassing til inntil seksti rensere 40, og det sekundære kammer inntil seksti rensere 54, idet hver renser har en kapasitet på ca. 38 0 liter pr. minutt.

Som det vil forståes fra den foregående beskrivelse behøver avgassingskamrene et tverrsnittsareal som er vesentlig mindre enn det til de store opptaksbeholdere i kjente apparater, som vanligvis har diametre på fra 1,8 til 2,4 meter. De mindre kammerkonstruksjoner er lettere å fremstille og krever mindre materiale, som på sin side kan være av betraktelig mindre tykkelse og likevel frembringe den nødvendige stivhet, i motsetning til tidligere typer opptaksbeholdere. Likeledes blir den nødvendige bærende konstruksjon enklere og billigere å fremstille.

Apparatet ifølge fig. 1 og 2 som utnytter fordelene ved flertrinnsrensing, omfatter også et tertiært trinn hvor det anvendes virvelrensere 64 som behandler fortynnet sekundær rejekt til tertiær aksept og rejekt. I utførelsesformen i fig. 1 transporteres tertiær aksept ved hjelp av ledning 420 til innløps-siden av pumpen 28 som mater det primære rensetrinn. Som tidligere beskrevet kan tertiær aksept tømmes under avgassing gjennom individuelle innløpsledninger som løper fra akseptutløpene i hver tertiær renser og inn i en vakuumsone, som for eksempel kan være et tertiært kammer, overstrømningsrommet i beholderen eller rejektsamlebeholderen for et foregående rensetrinn, slik som den primære rejektsamlebeholder 410 som vist i fig. 3. Tertiær rejekt fra hydrosyklonene 64 strømmer inn i en tertiær rejektsamlebeholder 68 forbundet med topputløpene på hydrosyklonene 64, hvorfra rejekten strømmer ved hjelp av et barometrisk nedløpsrør 70 til en tett kasse 72 og forlater sistnevnte til et avfalls- eller gjenvinningssystem.

Videre forståelse av apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av en kort beskrivelse av dets virkemåte i forbindelse med avgassing av papirråstoff, idet det fortsatt vises til fig. 1 og 2. Bakvann (fra ledningen 26), friskt papirråstoff (fra ledningen 30) og resirkulert råstoff fra overstrøm-ningsrommet 16 i masseopptaksbeholderen 10 blir trukket gjennom ledningen 80 av pumpen 28 og pumpet gjennom ledningen 3 6 inn i den primære matesamletank 38 som mating for opptaksbeholderen, idet matingen passerer fra den primære matesamletank gjennom sidekamre 38' og inn i syklonene 4 0 som primær mating. Hydrosyklonene 40 separerer matingen i en rejektfraksjon som strømmer ut fra hydrosyklonenes topputløp og inn i rejektgrensamletanken

58. Aksepten fra hydrosyklonene 4 0 strømmer ut fra bunnutløpene og deretter gjennom innløpsledningene 56 som løper oppover inn i de respektive primære kamre 42, 44, 46 og forlater ledningenes ender som en dusj. Innløpsledningenes ender er plassert over det høyeste nivå for akkumulert avgasset råstoff i kamrene. Dusjen av primær "aksept" slår an mot de øvre, innvendige flater i de primære kamre og blir avgasset, idet frigjort luft trekkes ut fra kamrene ved hjelp av vakuumet som opprettholdes i apparatet. Det avgassete råstoff strømmer fra avgassingskamrene og samles

i masseopptaksbeholderen 10 som en dam 12. Avgasset råstoff trekkes ut fra dammen 12 gjennom ledningen 76 og tilføres ved hjelp av pumpen 20 til papirmaskinens innløpskasse 24.

Råstoff, som inneholder både friskt råstoff og resirkulert råstoff som strømmer over fra dammen 12 til rommet 16, tilføres til det primære rensetrinn og deretter rommet 15 med en hastighet som er større enn den hvormed råstoff trekkes fra dammen 12 og leveres til papirmaskinen. Følgelig vil dammen 12 kontinuerlig overstrømme demningen 14 og inn i det avdelte rom 16 som vist. Overstrømningsrommet 16 er forsynt med et utløp 78 som ved hjelp av ledning 80 er forbundet med pumpens 28 inntak. I den viste utførelsesform overskrider høyden av masseopptaksbeholderen overflaten av bakvann oppsamlet i viregropen med 10,2 meter, og ledningen 80 utgjør følgelig et barometrisk nedløpsrør, idet høyden er tilstrekkelig til å overvinne vakuumet i systemet. Dersom mottaksbeholderens høyde ikke er tilstrekkelig til at ledningen 8 0 utgjør et barometrisk nedløpsrør, må en mellomliggende pumpe-innretning (ikke vist) anordnes for å transportere overstrømmet råstoff fra rommet 16 til pumpen 28.

Primær rejekt fra virvelrenserne 40 strømmer fra de primære rejektgrensamletanker 58 til den primære rejektsamletank 60 og tjener som mating for den sekundære renseoperasjon. Den primære rejektsamletank tømmes gjennom det barometriske nedløpsrør 422 og inn i fortynningsboksen 424 til hvilken fortynningsbakvann tilføres gjennom ledningen 55 for passende regulering av konsistensen. Dei sekundære rensetilførselspumpe 84 tilfører mating til de sekundære rensere 54 fra fortynningskassen 4 24 gjennom ledninger 86, 88 og den sekundære matesamletank 412.

Matingen som strømmer inn i de sekundære hydrosykloner 54, klassifiseres deri med sekundær aksept som forlater bunnutløpene og passerer gjennom individuelle innløpsledninger 56, fra hvis ender den strømmer ut som en dusj inn i det sekundære kammer 48 hvor den sekundære aksept avgasses. Avgasset sekundært råstoff strømmer nedover i kammeret og over i overstrømningsrommet 16. Den sekundære rejekt fra hydrosyklonene 54 samles i den sekundære rejektsamletank 6 2 og tømmes ut gjennom et barometrisk ned-løpsrør 4 30 til en fortynningskasse 432 hvori fortynningsbakvann tilføres gjennom ledningen 55. Den tertiære rensetilførselspumpe 92 tilfører mating til de tertiære virvelrensere 64 fra fortynningskassen 432 gjennom ledninger 434 og 436 og samletanken 94. Den tertiære aksept transporteres ved hjelp av ledningen 420 til den primære pumpe 28, og tertiær rejekt tømmes i kloakken.

I det alternative arrangement vist i fig. 3 forlater tertiær rejekt hydrosyklonene 64 og samles i den tertiære rejektsamlebeholder 68 som ved hjelp av et barometrisk nedløpsrør er forbundet med den tette kasse 72, slik at det frembringes mulig-het for å rense systemet for ikke brukbart avfallsmateriale.

Idet systemet holdes under vakuum er alle forbindelser lufttette, og hver av de forbundne deler er lufttett forbundet med hverandre. Passende ventiler kan være anordnet på forskjellige steder for reguleringsformål.

Dersom det under driften er nødvendig å stoppe papirmaskinen, kan avgassingssystemet holdes i drift. I et slikt tilfelle stenges ventilen 102 til papirmaskinen, og avgasset råstoff trekkes ikke lenger ut gjennom utløpet 76 fra dammen 12. Dammen flømmer over med større hastighet, og slikt overflømmet råstoff resirkuleres tilbake til det primære trinn ved hjelp av pumpen 28. Behovet for friskt råstoff og fortynningsvann faller til null, og ytterligere råstoff behøver ikke å tilføres systemet, idet en likevekt etableres med råstoffsuspensjonen som beror i systemet. Suspensjonen er i kontinuerlig strømning og bevegelse slik at bunnfelling av fibrer og fyllstoff unngås mens det opprettholdes likevekt og gjør det unødvendig å etab-lere en ny likevekt ved gjenopptakelse av papirmaskinens drift.

I apparatet i fig. 1 og 2 er de primære og sekundære kamre 42, 44, 46 og 48 vist sylindriske med tilnærmet jevn diameter over hele lengden. Imidlertid kan tverrsnittsformen av avgassingskamrene variere for å tilfredsstille spesielle installasjons-krav. Formen på kamrene kan dessuten variere innenfor en og samme installasjon. Eksempler på forskjellige tverrsnittsformer er vist i fig. 5a-5d. Således har kammeret 120 i fig. 5a stort sett T-formet tverrsnitt, idet tverrpartiet 122 tjener til å motta innløpsledningene fra renserne samtidig som det frembringer plass for avgassingsoperasjonen. Stammen 126 i T-en tjener som en kanal hvori avgasset råstoff samles på tur til råstoffopptaksbeholderen. Flg. 5b viser en utførelsesform av et kammer 130 som har et stort sett omvendt L-formet tverrsnitt, idet hovedpartiet 132 mottar innløpsledningen 134 og tjener som åvgassingsrom, mens derimot det vertikale ben 136 tjener som oppsamlingskanal for avgasset råstoff. Fig. 5c viser en ytterligere kammerform 14 0 hvori det innelukkete rom inkluderer et konvekst øvre segment 142 og et stort sett plant nedre segment 144. Fig. 5d viser en omvendt form av konstruksjonen i fig. 5c og frembinger en flat anslags-flate 154.

I systemer hvor kamrene har betraktelig lengde, kan det være fordelaktig å anordne kammerstrukturer hvor tverrsnittsarealet øker i retning mot beholderen. I fig. 6a er det vist et kammer 150 med stort sett konisk eller avstumpet kjeglefasong, idet dets tverrsnittsareal øker jevnt i retning mot beholderen. Kammeret 152 i fig. 6b øker ujevnt i tverrsnitt i retning mot beholderen ved anordning av seksjoner med økende dybde, slik som de nedtrappete seksjoner 153, 156.

Hjelpeutstyr kan også være anordnet for vasking av de øvre, innvendige flater i beholderen for å unngå ansamling av fibrer eller annet faststoff som kan avsettes på flatene ved for eksempel plasking. Passende innretninger for dette formål er vist i fig. 7a, 7b og 7c. Som det sees i fig. 7a er beholderen 170 forsynt med et antall rensestråler 172 i form av råstoffmating eller fortynningsvann som stammer fra innløpsledningene 174 fra hydrosyklonene 176. Hvis matingen til hydrosyklonene 176 er den samme som den som tilføres de primære kamre 178, unngås fortynning av dammen 12 av avgasset råstoff. De relative strømningshas-tigheter er imidlertid slik at eventuell fortynning blir inkon-sekvent. Rejekten fra hydrosyklonene 176 kan dirigeres gjennom en passende samletank 180 for videre behandling i for eksempel det sekundære rensetrinn. Den primære aksept som således innføres i beholderen, vasker nedover den øvre innvendige flate av samme, fjerner i det vesentlige alle avsatte faststoffer og hindrer videre oppbygging av slike. Det er også.mulig å bruke bakvann eller annet fortynningsvann for rensing av beholderens innvendige vegger, i hvilket tilfelle råstoffmatingen til hydrosyklonene 176 kan stenges av ved 177 og bakvannet eller annet fortynningsvann leveres til beholderen gjennom ledningen 182.

Apparatet i fig. 7b er det samme som apparatet i' fig. 7a med unntakelse av at istedenfor å anvende rensere, innføres vaskemediet i beholderen 181 gjennom passende innløpsledninger 183 som kan være forsynt med dyser 185. I fig. 7c er det vist en samletank 191 knyttet til bakvannstilførselen (ikke vist) og forsynt med grenledninger 193 som løper gjennom de øvre vegger i beholderen 195 og er forsynt med dyser 197 plassert inne i beholderen for direkte vasking av denne innvendige flate.

Apparatet i fig. 1 og 2 kan ytterligere modifiseres for reduksjon av dimensjonene av systemets råstoffopptaksbeholder ved å anvende konstruksjonen som er vist i fig. 8. I denne konstruksjon er hvert avgassingskammer 200 forsynt med en demning 201 for å holde en dam 202 av råstoff på et stort sett konstant nivå innen hovedlengden av kammeret . På denne måte samles primær aksept som stammer fra hydrosyklonene 204 og som er innført i kammeret gjennom innløpsledningene 206 for avgassing, som en dam i kammeret, og forsyning til papirmaskinen kan trekkes direkte derfra gjennom en passende ledning 208 koplet til under-siden av kammeret. Individuelle ledninger kan forbinde dammene 1 de forskjellige kamre med innløpskassen, eller en felles

ledning kan anvendes for dette formål. Overflømming fra dammen

2 02 strømmer ut fra kammeret og ned i en beholder 210 og kan

brukes som tilleggsmating til papirmaskinen eller annet for-brukssted, men fortrinnsvis resirkuleres det til det primære rensetrinn. Sekundær (og etterfølgende trinns) aksept kan også strømme til beholderen, enten fra separate avgassingskamre, eller mer ønskelig kan sekundær aksept fra et sekundært rensetrinns hydrosykloner 212 også tømmes ut i kammeret på avløps-siden av demningen 202. På denne måte går sekundær aksept og overflømmet primær aksept til beholderen for resirkulering til det primære rensetrinn. I denne utførelsesform er demning eller annen nivåregulerende innretning i beholderen ikke nødvendig, men kan for eksempel brukes til å skille tertiær aksept fra blandingen av primær og sekundær aksept. Fig. 9-11 viser ytterligere modifikasjoner av apparatet med hensyn til måten hvorpå avgassingskamrene kan arrangeres på beholderen. I utførelses-formen i fig. 9 er avgassingskamrene anordnet i form av motstående par av skrånende kamre 220, 222 som løper utover fra en felles vertikal samletank 224 som er forbundet med en sentral opptaksbeholder 226. De motstående par av kamre 220, 222 er arrangert i grupper på begge sider av opptaksbeholderen 226,

idet en gruppe er aksialt forskjøvet i forhold til det tilstøt-ende par kamre i den andre gruppe. Arrangementet som er vist i fig. 9 er spesielt fordelaktig hvor sideveisromsbegrensninger gjør det vanskelig å anvende kammerarrangementet ifølge fig. 1 og 2. Utstyret som er knyttet til avgassingskamrene, slik som innløpsledninger, rensere, matesamletanker etc. er ikke vist i fig. 9.

Konstruksjonen som er vist i fig. 10 viser en måte hvorpå avgassingskamrene kan arrangeres på en råstoffopptaksbeholder 24 0 hvis hovedakse er anordnet vertikalt. I denne utførelses-form er kamrene 242 arrangert radialt utover fra beholderen og løper utover og oppover derfra i et antall av vertikalt atskilte rader.

Arrangementet av avgassingskamrene som er vist i fig. 11

avviker fra de tidligere beskrevne ved at avgassingskamrene 26 0, 262 er anordnet i motstående par av kamre som skråner i forhold til felles samletanker 264 hvortil de er knyttet, idet de felles samletanker på sin side er forbundet med sine nedre ender til råstoffopptaksbeholderen 266 og også skråner utover fra et vertikalplan som går gjennom hovedaksen til den horisontalt plasserte beholder.

Arrangementet av avgassingskamrene som er vist i fig. 11 avviker fra det som er beskrevet ovenfor ved at avgassingskamrene 260, 262 er anordnet i motstående par i forhold til felles samletanker 264 som de er knyttet til, mens de felles samletanker 2 64 på sin side i deres nedre ender er forbundet med råstoffopptaksbeholderen 266 som også skråner utover fra et vertikalplan gjennom hovedaksen til den horisontalt plasserte beholder.

Claims (7)

1. Apparat for kontinuerlig tilførsel av en renset og avgasset papirmassesuspensjon til en papirmaskin, med et primært og et sekundært rensetrinn hvor det på hvert trinn anvendes et antall virvelrensere hvor den primære, smussfattige massesuspensjon for avgassing.føres fra det primære rensetrinn til en vakuumsone mens den primære, smussanrikete massesuspensjon fra det primære rensetrinn føres til det sekundære rensetrinn idet det er anordnet et vakuumkammer (masseopptaksbeholder) som er felles for samtlige virvelrensere og som er delt i de to rensetrinn ved hjelp av et masseoverløp, karakterisert ved at det fra masseopptaksbeholderen (10,170,181,226,240,266), over massens nivå, løper kamre (42,44,46,48,200,242,120,130,140,150, 152) som kommuniserer med opptaksbeholderens indre og som virvelrensernes (40) akseptutløp munner ut i.

2. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at kamrene (42, osv.) løper oppad fra masseopptaksbeholderen (10 osv.) i en vinkel på fra 8 til 15° med horisontalplanet .

3. Apparat i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at kamrenes (150,152) tverrsnittsflate øker i retning not masseopptaksbeholderen (10).

4. Apparat i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at kamrene (42 osv.) løper sideveis fra en sylinderformet masseopptaksbeholder (10 osv.) med horisontal akse.

5. Apparat i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at kamrene (242) i rekker som ligger over hverandre løper sideveis fra en sylinderformet masseopptaksbeholder (240), som er anbrakt med hovedaksen vertikalt.

6. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at hvert kammer (200) er utstyrt med en skillevegg (201) og at det fra den side av skilleveggen som vender bort fra masseopptaksbeholderen løper en rørledning (208) for tilførsel av avgasset suspensjon til forbruksstedet.

7. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved rørledninger som er innført i masseopptaksbeholderen (10 osv.) underfra og som er utstyrt med væskeutløpsåpninger (174,183,197) for vasking av den øvre innerflate i masseopptaksbeholderen, samt ved en tilførselsanordning for vaskevæske forbundet med rørledningene.