NO150746B - Sandfanger for vaesker som anvendes ved cellulosefremstilling - Google Patents

Description

Nærværende oppfinnelse vedrører en sandfelle for væsker som anvendes ved cellulosemassefremstilling, og da spesielt væsker som koke-, vaske- og blekelut, og av den type som arbeider som virvelrenser og som består av en stående beholder med tangentielt innløp oventil for lut som skal renses, et sentralt ut-løp oventil for renset lut og et bunnutløp for avskilt sand. Luten som kommer inn i sandfellen settes i kraftig virvelbevegelse, og spesielt tyngre partikler, og da spesielt sand, drives ved hjelp av sentrifugalkraften ut mot beholderens vegg, hvor de så synker ned mot bunnutløpet på grunn av tyngdekraftens virkning, mens den rensede luten avgår oppover i en sentral stigende virvel. Beholderen er vanligvis konisk avsmalnende ved den nedre enden, slik at virvelen trenges sammen hvorved luten for en suksessivt stadig høyere vinkelhastighet, og hvorved sandpartiklene påvirkes av en stadig større sentrifugalkraft.

I en viss sone av den koniske beholderveggen blir resultanten

av de på sandpartiklene virkende kreftene, nemlig sentrifugalkraften og tyngdekraften, rettet vinkelrett mot veggen, hvilket innebærer at partiklene forblir der istedenfor å fortsette mot bunnutløpet. Dette forårsaker en økt slitasje, som under ugunstige omstendigheter kan føre til at beholderveggen lokalt forsvakes på et visst nivå samt gjennombrytes etter relativt kort driftstid. Man har forsøkt å motvirke dette ved å endre konusvinkelen til en ufarlig verdi, eller som foreslått i norsk patent 71894 å innsette tverrgående mellombunner eller langs-gående ribber på veggen.

Nærværende oppfinnelse har til formål å eliminere denne ulempe samt å kunne holde luten i kraftig virvelbevégelse uten noe risiko for slitasje av beholderveggen ved at sanden ikke fjernes hurtig nok.

Det nevnte formål oppnås ved sandfellen ifølge nærværende oppfinnelse, som i alt vesentlig er karakterisert ved at organet er en konsentrisk, nedad konvergerende trakt, hvis vide.

øvre ende er tilsluttet veggen til den ovenfor nærværende de-

len av beholderen, og som ellers befinner seg innenfor og på avstand fra .beholderveggen, og at i det minste en ringformet sone av nevnte trakt er forsynt med perforeringshull, som medgir at tyngre sandpartikler, som medbringes av væsken i en nedadgående virvel langs traktens innside og som av sentrifugalkraften presses mot denne, passerer ut til et radielt utenfor nevnte sone nærværende rom mellom trakten og veggen til beholderens nedre parti, hvilket rom danner et til bunnut-løpet tilsluttet oppsamlingsrom for de tyngre sandpartiklene.

Ved hjelp av oppfinnelsen oppnås også en forbedret sandav-skilling ved at det foreligger redusert risiko for at sand skal rykkes med og følge med luten i den sentrale oppadstig-ende virvelen.

De konstruktive karakteristiske trekk ved oppfinnelsen, og ved hvis hjelp det nevnte prinsipp virkeliggjøres, er angitt i de etterfølgende patentkrav.

To utførelsesformer av sandfeller, som begge er utført ifølge nærværende oppfinnelse, skal nedenfor nærmere beskrives under henvisning til de vedlagte tegninger, hvor: Fig. 1 viser en ifølge oppfinnelsen bygd sandfelle i vertikal-snitt, og'

fig. 2 viser et sideriss og delsnitt av en sandfelle av konvensjonell utførelse, som er ombygd og komplettert under tillemping av nærværende oppfinnelse.

Den i fig. 1 viste sandfellen består vesentlig av en lukket stående beholder, som har en toppgavl 11, en overdel med et sylindrisk parti 13 og et tilstøtende konisk parti 15 samt en begerformet underdel 17. Lut som skal renses tilføres gjennom et innløp 19, som er tangentielt tilsluttet til øvre delen av den sylindriske veggen 13, og luten settes derved i en spiralformet sirkulerende bevegelse først nedad langs den sylindriske veggen 13, og deretter langs den koniske veggen 15. På grunn av sentrifugalkraften føres derved sand og eventuelle andre tyngre partikler ut mot beholderveggen. Den således fra slike partikler befridde luten trykkes opp i en sentral virvel og avgår gjennom et lututløp 21 på toppgavlen 11. I tilslutning dertil kan det finnes en traktformet dyse 23 som er anordnet for å minske trykktapene samt for å styre og adskille de oppad- og nedadgående virvlene. Beholderens nedre del 17 har et bunnutløp 25 for avskilt sand, og dette utløp kan åpnes periodevis ved hjelp av ventiler 27 og 28 for bortføring av sand gjennom en tilsluttet ledning 29. Gjennom en tangentielt tilsluttet ledning 31 kan det tilføres væske under trykk for å transportere sanden når den skal fjernes.

De ovenfor beskrevne detaljer er i og for seg kjent fra konven-sjonelle utførelsesformer av sandfeller. Det for oppfinnelsen vesentlig karakteristiske utgjøres av elementet 33, som kan sies å være en delvis gjennombrutt dobbelbunn eller mellomvegg som er innsatt mellom beholderens overdel og underdel. Nærmere bestemt danner dette element et traktlignende innsatsstykke i form av en avstumpet konisk mantel av jevntykk plate. Denne har ved den øvre kanten en utvendig ringformet krage 35. Beholderens overdel og underdel er ifølge oppfinnelsen forbundet ved hjelp av flenser 37, 39, og mellom disse er kragen 35 på trakten fastklemt. Ved å løse flensforbindelsen kan trakten 33 inspekteres og ved behov uttas og erstattes med en ny.

Trakten er sentralt plassert i beholderen og vendt med den vide munningen oppad, hvorved munningskanten så ubemerkbart som mulig slutter seg an til innsiden av den koniske beholderveggen 15. Trakten har også fortrinnsvis samme konisitet som denne veggdel samt hensiktsmessig en dobbel toppvinkel i størrelsesorden 15 - 30°. Trakten stikker med spissen ned i beholderens bunndel 17 og utmunner et stykke ovenfor bunnut-løpet 25. Munningen kan hensiktsmessig ha et areal på opp

til 10 - 20% av beholderens største tverrsnittsareal.

Et vesentlig karakteristisk trekk ved oppfinnelsen er at trak-

ten er perforert. Perforeringen kan fortrinnsvis bestå av sirkulære hull med en diameter på 4-10 mm, hvorved hullene

er anordnet i rekker og dekker i hovedsak hele den flate av trakten som ligger nedenfor kragen 35.

Et annet vesentlig karakteristisk trekk består i at det radielt utenfor og omkring trakten samt nedenfor denne finnes et oppsamlingsrom 41 for sand, hvilket rom er delvis avskilt av

trakten fra resten av beholderen, men som står i stadig åpen forbindelse med beholderen,slik at man overalt har samme sta-tiske trykk. Lutens virvelbevegelse kan imidlertid på grunn av at trakten har en trang munning forplante seg til dette rom i bare meget begrenset utstrekning.

Den sand som rives med av Tutvirvelen påvirkes foruten av sentrifugalkraften også av tyngdekraften og synker derfor ned langs beholderveggen. Alt etter som lutvirvelen sammentrenges av den koniske flaten økes vinkelhastigheten av sandpartiklene,

og sentrifugalkraften som virker på sandpartiklene blir til sist så stor at den sentrifugalkraftkomponent som vil drive sanden oppad langs den skråstilte koniske veggen oppveier tyngdekraftens virkning i motsatt retning. Resultatet blir at sanden blir ført rundt i sirkulasjon utallige ganger på

omtrent samme nivå. Den eksepsjonelle slitasje som skulle følge av dette forhindres, imidlertid av de perforeringshull som er anordnet, og som lar sandkornene passere ut før de har rukket å samle seg i større mengder. I rommet utenfor trak-

ten er virvelbevegelsen betydelig dempet, og sandkornene syn-

ker rolig ner mot bunnen av samlingsrommet 41. Lettere par-

tikler såsom treflis drives innover mot beholderens lengde-

aksel og følger med den stigende lutvirvelen mot topput-

løpet 21.

Fig. 2 viser en sandfelle av konvensjonell type som imidlertid er modifisert i henhold til nærværende oppfinnelse for således på enkleste måte å utnytte oppfinnelsen. De i denne figur anvendte henvisningstall har samme betydninger som i fig. 1. Opprinnelig var den sylindriske veggen 13 og den koniske veggen 15 fast sammenbygd, men disse deler har deretter blitt avskilt, og et parti med en flensforbindelse 37, 39 er innsatt mellom dem for å kunne komme til i beholderens indre.

Under tillemping av oppfinnelsen har videre en med beholderveggen konsentrisk perforert og konisk trakt 33 blitt innsatt i beholderens nedre del. Traktens øvre kant har samme diameter som veggen 13 og er fastsatt ved dennes innside, fortrinnsvis ved hjelp av sveising, et godt stykke ovenfor flensforbindelsen. Traktens nedre ende stikker ned i beholderens koniske del et stykke som tilsvarer dens halve høyde eller mer. Den koniske veggen 15, som i den opprinnelige utførelses-formen har vært utsatt for hard slitasje, blir således be-skyttet ved at sandvirvlene isteden får slite på trakten 33. Trakten har fortrinnsvis en lengre aksial utstrekning og en mindre konusvinkel enn veggen 15. Tendensen til opphopning av roterende sandpartikler ved et visst nivå av trakten mot-virkes av at trakten er perforert, slik at sand kan trenge gjennom til rommet radielt utenfor trakten, hvor bare en meget svak virvelbevegelse forekommer. Dette nivå hvor denne risiko foreligger varierer naturligvis med sandfangerens og spesielt traktens dimensjoner og med lutens innløpshastighet, men ligger vanligvis på den nedre halvdelen av trakten, hvorved perforering ikke behøver å strekke seg over hele høyden. Per-foreringshullenes størrelse og tetthet kan eventuelt øke mot traktens munning. Ved munningen kan trakten ha en innadrettet, hensiktsmessig også perforert ringflens 43, som tjener til å

styre virvelbevegelsen slik at denne bøyes av oppad og ikke i nevneverdig grad trenger ned i oppsamlingsrommet 41. Eventuelt kan denne ringflens utstrekkes til å danne en plan sirkulær bunn, som kan være hel eller perforert over i det minste en del av sin flate.

De beskrevne sandfellene kan med fordel anvendes for rensing av den kokelut som resirkuleres i sammenheng med innmating av flis i kontinuerlige cellulosekokere, f.eks. innsettes de etter pumpen 47 ved'anlegget ifølge svensk patent nr. 300.755. De kan også anvendes for fjerning av sand eller lignende faste forurensninger fra andre væsker som anvendes ved cellulose-fremstilling, såsom ved vasking eller bleking av masse eller for flisvasking.

En annen modifikasjon ved ombygging av kjente sandfeller kan bestå i å perforere den nedre delen av beholderens koniske vegg samt å omslutte denne del med et lukket ytre i likhet med den begerformede underdelen 17 i fig. 1, til hvis bunn utløpet 25 da flyttes.

Innenfor den av etterfølgende patentkrav angitte rammen for oppfinnelsen kan naturligvis detaljene av de to ovenfor og som eksempel beskrevne utførelsesformer varieres. Således kan trakten for eksempel ha en brutt eller bøyd kontur, og de runde perforeringshullene kan erstattes av slisser.

Claims (7)

1. Sandfelle for væske som anvendes ved cellulosemassefremstilling, og som arbeider som virvelrenser og som består av en opprettstående beholder med et sylindrisk parti (13) og et tilsluttende konisk parti (15) med et tangentielt innløp (19) oventil for væske som skal renses, et sentralt utløp (21) oventil for renset væske, et bunnutløp (25) for avskilt sand samt et ved beholderens nedre ende innsatt organ i form av en perforert vegg, karakterisert ved at organet er en konsentrisk, nedad konvergerende trakt (33) , hvis vide øvre ende er tilsluttet veggen til den ovenfor nærværende delen av beholderen, og som ellers befinner seg innenfor og på avstand fra beholderveggen, og at i det minste en ringformet sone av nevnte trakt (33) er forsynt med perforeringshull, som medgir at tyngre sandpartikler, som medbringes av væsken i en nedadgående virvel langs traktens innside og som av sentrifugalkraften presses mot denne, passerer ut til et radielt utenfor nevnte sone nærværende rom (41) mellom trakten og veggen til beholderens nedre del, hvilket rom danner et til bunnut-løpet (25) tilsluttet oppsamlingsrom for de tyngre sandpartiklene .

2. Sandfelle ifølge krav 1, karakterisert ved at traktens perforerte soner ligger i tilslutning til dets trange ende.

3. Sandfelle ifølge et av kravene 1-2, karakterisert ved at trakten ved sin nedre ende har en nedadrettet flens (43), som eventuelt kan være perforert.

4. Sandfelle ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at trakten (33) ved sin øvre vide ende er fastsatt ved beholderens vegg (15), og med sin nedre ende henger fritt ned i et under beholderen festet oppsamlingsrom (41, fig. 1).

5. Sandfelle ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at trakten (33) er løstagbart innsatt mellom beholderens øvre parti (15) og dens nedre parti (17) som tjener som oppsamlingsrom.

6. Sandfelle ifølge krav 5, karakterisert ved at trakten har en utvendig krage (35) som er fastklemt i en flensforbindelse (37, 39) mellom beholderens øvré parti og nedre parti.

7. Sandfelle ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at traktens (33) øvre kant er fastsatt ved innsiden av beholderens sylindriske øvre parti (13), og at trakten stikker ned konsentrisk i beholderens koniske nedre parti (15) på avstand fra dennes vegg.