NO152615B - Massesil. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en massesil av den art

som er angitt i krav l's ingress.

En massesilanordning av den vertikale trykktype er vist i

US patent nr. 3.713.536. Denne silanordning representerte

et klart fremskritt i forhold til de eldre falltilførsels-siler fordi den var en trykksatt, hvilket muliggjorde sil-ing av en større massemengde.

Det er nå funnet at et antall betydelige forbedringer kan gjøres for massetrykksilanordningen vist i US patent nr. 3.713.536, som forbedrer sileanordningens kapasitet ved at det oppnås en i det vesentlige stabil hydraulisk strøm av masse til silen over et bredt driftsområde. Massesilanordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse er mindre følsom for variasjoner i strømningshastighet, massekonsistens og trykk. En stabilisert hydraulisk strøm gjennom massesilanordningen tillater en stabil fiberstrøm gjennom massesilen.

I massetrykksilanordningen beskrevet i US patent 3.713.536 innføres massen via et tangentsielt innløp og virvler rundt i det øvre masseinnløpskammer, føres over innløpsringens leppe og strømmer ned i det underliggende massesilekar. Den virvlende virkning har en tendens til å danne en virvel i sentrum av innløpsrinqen, hvilket nedsetter mengden av masse som strømmer gjennom innløpsringen og inn i silekam-meret. I sileanordningen vist i US patent 3.713.536 er toppen av skovlehjulet en flat skive og massen må passere kanten av skovlehjulet før den strømmer nedover mellom den perifere overflate av skovlehjulet og sikten.

I US patent nr. 3.081.873 er vist en horisontal massesil

med to tilførsler av fortynningsvann som fører til to forskjellige områder i massesilen. I patentet er det antydet at den ene fortynningsvanntilførsel renser massen, og den

andre fører ut rejectmaterialet.

Et antall fortynningsvann-tilførsler anordnes til forskjellige arealer nedover langs den vertikale silflate for å hjelpe til ved fibrenes gjennomgang gjennom silen.

Det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveie-bringe en roterende massesilanordning av den vertikale trykktype som har en større kapasitet med hensyn til masse-strømmen gjennom silen for den samme kraftmengde som er nødvendig for å drive det roterende skovlehjul.

Det er en ytterligere hensik med oppfinnelsen å tilveie-bringe en massesilanordning av den vertikale trykktype som tilveiebringer en i det vesentlige stabil hydraulisk strøm og følgelig stabil fiberstrøm gjennom masseseilen over et vidt driftsområde med hensyn til variasjoner i strømnings-hastighet, massekonsistens og trykk. Dette oppnås ved foreliggende sil som er særpreget ved det som er angitt i krav 1's.karakteriserende del.

Massesilanordningen omfatter således et sylindrisk hus og er forsynt med et øvre innløpskammer hvori massen føres inn i kammeret via en innløpsåpning og et underliggende Lil-kammer hvori er anordnet en sylindrisk sil og med et masse-utførselsutløp utenfor silen. Et roterende skovlehjul er montert for rotasjon inne i den sylindriske sil, hvilket skovlehjul har en tilnærmet parabolsk form og er anordnet langs silens vertikale arm. Skovleblader utstrekker seg fra skovlehjulet til innen en kort avstand ..fra silen over hele dens lengde og ved et antall fortynningssystemer retter fortynningsvann mot forskjellige arealer av silen. Dette

.muliggjør at silen kan på.føres variasjoner i trykk- og strømningsmengde av fortynningsvann hvor det er behov. Innløpsåpningen utstrekker seg rundt minst en del av periferien av det sylindriske hus og en konisk innløpsring er anordnet i det øvre-kammer og utstrekker seg oppover fra en delskivering som deler de øvre og nedre kammere. Den koniske innløpsring utstrekker seg over innløpsåpningen

slik at rommet,mellom den koniske innløpsring og det sylindriske hus alltid er fullt av masse når silen er i drift. Innløpsringen har sin smaleste diameter ved en toppleppe som er adskilt fra toppoverflaten av det sylindriske hus og tilveiebringer en innførsel til det undrekammer mellom den sirkulære leppe og toppoverflaten av huset. Den neddykkede innløpsåpning sikrer en jevn massestrøm over den sirkulære leppe. Den sirkulære leppe er smal slik at det vil være en høy aksiell strøm av massen gjennom innløpsringen og inn i silkammeret med liten eller ingen radiell bevegelse av massen.

I en utførelsesform er en virvelbryter anordnet for å sikre at massen ikke virvler når den passerer ned gjennom innløpsringen. En virvelvirkning kan forårsake dannelse av en virvel som be-grenser strømmen inn i silkammeret. Det parabolsk formede skovlhjul retter massestrømmen mot sikten og skovlene vil gradvis forøke massens radielle hastighet. Denne gradvis forøk-else i massens radielle hastighet forhindrer tilpluggning ved toppen av skovlehjulene hvilket kan skje ved raske hastighets-forandringer eller en plutslig overgang fra en aksiell bevegelse av massen til en radiell bevegelse.

I en utførelsesform omgir et spiralformet hus innløpsåpningen

i det sylindriske hus og en stenfelle er knyttet til bunnen av det spiralformede hus for å tillate at Stener og annet av-fall kan fjernes.

Skovlehjulet kan utstrekke seg i hele massesiktens lengde og toppen av skovlehjulet er på et nivå med siktens topp, eller skovlehjulet kan enten være lengre eller kortere enn sikten slik at tuppen av skovlehjulet er over eller under siktens topp.

I en annen utførelsesform av oppfinnelsen er det anordnet et

rejectkammer med et tagensielt utløp for å sikre at rejectet kastes ut av rejectkammeret. Ytterligere i en annen utfør-elsesform er det anordnet en modulær konstruksjon av rejectkammeret som muliggjør at dette lett kan fjernes fra sileanord-

ningen og tillate at rejectkammeret kan renses lettere enn det som er tilfelle for kjente sileanordninger av denne type.

De vedlagte tegninger illustrerer utførelsesformer av oppfinnelsen. Fig. 1 er et vertikalsnitt; av en utførelsesform av massesilanordningen i henhold til oppfinnelsen.

Fig. 2 er et horisontalsnitt langs linjen 2-2 i fig. 1.

Fig. 3 er et delsnitt langs linjen 3-3 i fig. 2.

Fig. 4 er et horisontalsnitt langs linjen 4-4 i fig. 1.

Fig. 5 er et sideriss, delvis i snitt av den nedre del av massesilanordningen sett i pilen 5 retning i fig. 4. Fig. 6 er et horisontalsnitt tatt langs linjen 6-6 i fig. 1. Fig. 7 er et grunnriss av et par skovleblader tatt langs linjen 7-7 i fig. 4. Fig. 8 er et horisontalsnitt tatt langs linjen 8-8 i fig. 7. Fig. 9 er et delvis horisontalsnitt som viser et antall kanaler for fortynningssystemer rundt skovlehjulets drivakse i en annen utførelsesform av silanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse . Fig. 10 er et delvis horisontalsnitt som viser en annen utfør-elsesform av et antall kanaler for fortynningssystemet rundt skovlehjulets drivaksel. Fig. 11 og 12 er delvis sideriss som viser forskjellige anord-ninger av et skovlehjul og en' sikt.

Under henvisning til fig. 1-6 så er en utførelsesform av silanordningen 10 vist med et generelt sylindrisk hus 11 med et toppdeksel 12 forenet med det sylindriske hus 11 ved flensen 13. Det sylindriske hus 11 har en nedre flens 14 som hviler på et modulært rejectkammer 15 båret på en grunnplate 16.

I det sylindriske hus 11 adskilt nedad fra toppflensen 13 er en skivering 17 som deler huset i et øvre innløpskammer 18 over skiveringen 17 og et nedre silkammer 19 under ringen 17. Et rørformet innløpsrør 20 med en flens 21 ved enden derav tilveiebringer innløpet til et snekkeformet hus 22 som i en utførelsesform har et rektangulært tverrsnitt slik som vist i fig. 3. Formen for tverrsnittet, det være seg rektangulært, rundt, triangulært eller annet er valgfritt Og utgjør ikke noe vesentlig trekk ved oppfinnelsen. Snekkeformede hus 22 har en toppoverflate 23 og en bunnoverflate 24. Når en stenfelle er anordnet i anordningen slik som vist i fig. 2 og 3 holdes snekkens bunnoverflate 24 i det vesentlige horisontalt og topp-overf laten 23 heller nedover. Når det ikke er anordnet noen stenfelle vil snekkens toppoverflate 23 holdes i det vesentlige horisontalt mens bunnoverflaten 24 heller nedover. På denne måte vil tverrsnittet av snekkehuset 22 forbli i det vesentlige kvadratisk. Ved toppen av snekkehuset 22 er en innløpsspalte eller innløpsåpning 25 i det sylindriske huset 11 som utstrekker seg langs minst en del av periferien av det sylindriske hus 11. Åpningen 25 utstrekker seg rundt periferien i en til-strekkelig lengde til å tillate at massen strømmer inn i inn-løpskammeret 18 uten noen begrensning. Det totale areale av innløpsåpningen 25 bestemmes generelt av massemengden som inn-føres i innløpskammeret 18. Størrelsen av åpningen 25 er også bestemt fra kravene til en lav strømningshastighet slik at tunge bestanddeler ikke føres, inn i det øvre innløpskammer. Åpningen 25 tillater også at massesuspensjonen føres inn i inn-løpskammeret 18 slik at det ikke oppstår noen virveleffekt i innløpskammeret 18. Ved enden av snekkehuset 22 er en stenfelle 25A anordnet for å samle opp Stener eller større gjenstander som ikke går igjennom åpningen 25. Stenfellen 25A

er forsynt med en første portventil 25B og en andre portventil 25C med et kammer 25D derimellom.

En fortynningsvannspyler 25E er anordnet for å tilføre utvask-ningsvann for å spyle gode fibere bort fra stenfellen 25A og således lette innføringen av tunge fremmede materialer i stenfellen. Spylevannet er også nyttig for rensning av kammeret 25D når den andre portventil 25C er åpen.

En konisk innløpsring 26 er forskynt med en nedre flens 27 ved dens største diameter, hvilken flens hviler på skiveringen 17. Flensen 27 overlapper skiveringen 17 slik at massen som føres inn i innløpskammeret 18 må beveges opp langs den koniske side av innløpsringen 26 og passere over leppen 28 med mindre diameter og strømmer deretter ned igjenom den koniske innløpsring 26 inn i det omrørte indre av det nedre kammeret 19, gjennom en sylindrisk silplate 29 og inn i akseptkammeret 30. Leppen 28 med liten diameter gir massesuspensjonen en høy aksiell hastighet ned i det undre kammeret 19. Den koniske inn-løpsring 26 utstrekker seg oppover vel over innløpsåpningen 25 slik at innløpsåpningen 25 alltid er neddykket i massen som fø-res inn i innløpskammeret 18 og alltid må stige opp og føres over leppen 28 i den koniske innløpsring 26. Det vil alltid være en jevn massestrøm hele veien rundt leppen 28 og sileanordningen kan arbeide ved et status overtrykk så lavt som 30

- 60 cm vannsøyle. I den viste utførelsesform er en virvelbryter 31, i form av to vertikale plater formet som et kors, inn-ført i den koniske innløpsring 26 for å sikre en jevn strøm og forhindre virveldannelse i massen når denne føres over leppen 28 og ned i det underliggende kammer 19. Virvelbryteren 31

kan utelates i visse tilfeller hvor det ikke er noen virveldannelse ved ringen 26.

Den sylindriske silplate 29 er*montert aksielt inne i den nedre kammer 19 og utstrekker seg i kammerets fulle høyde. Et tangensielt utløp 31 ved bunnen av det nedre kammeret 19 i det sylindriske hus 11 på utsiden av silen 29 tillater at de silte fibre forlater silanordningen 10. En flens 34 ved enden av ut-løpet 33 tilveiebringer forbindelse til utførselskanaler.

Et roterende skovlehjul 36 er anordnet'aksielt inne i sikten 29. Det roterende skovlehjul 36 er formet i eller har en tilnærmet parabolsk form. I den viste utførelsesform er den parabolske form erholdt fra en serie avkortete kjegler forbundet med en avrundet nesekjegle på toppen. Skovlehjulet er frem-stilt på denne måte av konstruksjonshensyn men den tilnærmet parabolske form er et viktig trekk ved skovlehjulet. I den viste utførelsesform er toppen av skovlehjulets nesekjegle i det vesentlige i nivå med toppen av silplaten 29. Skovlehjulet 36, slik som vist i fig. 1, utstrekker seg i det vesentlige i silplatens 29 fulle høyde. I andre utførelsesformer kan skovlehjulet utstrekke seg over toppen av silplaten og inn i den koniske ring 26 eller behøver ikke utstrekke seg i silplaten 29 fulle høyde, i hvilket tilfelle toppen av skovlehjul-nesekjeglen vil være under toppen av silen 29.

Det roterende skovlehjul 36 er montert på en roterende aksial akse 40 som roterer i sin lageranordning 41 i aksen i den sylindriske silanordning 10. Den nedre drivende ende 42 av akselen kan være forskynt med et ikke vist V-beltehjul for til-knytning ved hjelp av V-belter til en elektrisk motor.

Et antall skovler 43 er anordnet i lik avstand rundt det roterende skovlehjul. Som det fremgår av fig. 1 så utstrekker skovlene seg til nærheten av silplaten i dennes fulle høyde. Hver skovle 43 kan være et enkelt blad slik som vist eller kan være formet i seksjoner. Skovlene 43 er festet til det roterende skovlehjul men utstrekker seg ikke opp til den koniske nesedel av skovlehjulet, slik at rommet over nesekjeglen av skovlehjulet 36 til den koniske ring 26 er uten skovler slik at det er en gradvis forøkning av massens radialhastighet når massen føres inn i silkammeret 19 og strømmer ned langs silplaten 29. Ved denne gradvise forøkning i radialhastighet unngås tiltetning av massefibre ved toppen av silen 29. Bladene 43 utstrekker seg fra sine fester på skovlehjulet 36 til en ringformet roterende ring 44 som forener alle tuppene av skovlebladene 43 sammen ved toppen av den sylindriske silplate 29. Den ringformede ring 44 har en indre diameter som er større enn den for den indre diameter av den koniske innløpsring 26. Således vil den ringformede ring 44 ikke forhindre at massen passerer fra innløps-ringen 26 og inn i det nedre kammer 19. Når massen først fø-res inn i det nedre kammer 19 avbøyes den av den koniske nese til skovlehjulet til den ytre overflate av den sylindriske silplate 29 og radialhastigheten økes gradvis når skovlene 43 roterer massen.

Som vist mere detalsjert i fig. 7 og 8 er en serie sekundære

- skovler 45 festet til skovlehjulet 36 opp til skovlene 43. Dette andre skovlebladet 4 5 er anordnet tilstøtende skovlene 4 3 og danner gap 4 6 derimellom til å gi skovlepar. En topp-'plate 47 anordnet over gapet 46 mellom hvert skovlepar er loka-lisert ved toppen av skovlene og en midtplate 48 er anordnet over gapet 46 ca. midtveis ned langs skovlene. Skovlene 43 og de sekundære skovler 45 utstrekker seg begge i den samme avstand til nær opp til silplaten 29. Et antall huller 49 er anordnet i skovlehjullegemet 36 mellom hvert bladpar over og under midtplaten 4 8 og virker som fortynningssprøyter slik at vann som føres igjennom disse hull rettes mot silplaten 29.

I fig. 1-6 er vist et første og andre fortynningsvannsystem for skovlehjulet 36. Det første fortynningsvannsystem har et flenset vanninnløp 51 og en vanntilførselskanal 52 som fører til et indre ringformet kammer 53 som omgir lageret 41 for akselen 40. Det ringformede kammer 53 fører fortynningsvannet opp til det indre' av. skovlehjulet 36. Vannet utføres fra det indre ringformede kammer 53 ved hjelp av et antall hull 54 i toppen og/eller sideoverflaten' i det indre ringformede kammer 53. Vannet føres- deretter ut gjennom hullene 49 i den perifere vegg av skovlehjulet 36 ..og fy.llegapet mellom parrene av skovlene

4 3 og '4 5 over midtplaten 48 og strømmer ut mot silplaten.

Inne i skovlehjulet' 36 er;det anordnet én ringformet roterende delring 55 som skiller det' første og andre fortynningsvannsystem. Deleringen • 55 er forbundet til den indre perifere vegg av skovlehjulet 36 som roterér tilstøtende en stasjonær .dele-ting 56- festet til' den ytre overflate i det indre ringformede kammer 53. En liten klaring er ^anordnet mellom.den roterende ring 55 og den stasjonære ring 56, slik at lite eller intet fortynningsvann kan passere mellom det første og andre fortynningsvannsystem. I en foretrukket utførelsesform kan det anvendes en laborintforsegling mellom den roterende ring 55 og den stasjonære ring 56.

Det andre fortynningvannsystem har et flenset vanninnløp 5 7

og en vanntilførselskanal 58 fører til et ytre ringformet kammer 59 som omgir det indre ringformede kammer 53, men utstrekker seg bare inn i det indre av den nedre del av skovlehjulet 36. Huller 60 på toppen og/eller sideoverflaten av det ytre ringformede kammer 59 tillater at fortynningsvann strømmer inn i den nedre del og føres ut gjennom hullene 49 i skovlehjulets perifere vegg og føres inn i gapet mellom skovleparrene 43 og 45 under den midtre plate 48 og strømmer således ut til silplaten 29. I en foretrukket utførelsesform kan en labyrintforsegling 61 anvendes ved basisplaten av den nedre seksjon 39 for å be-grense strømmen av fortynningsvann ved basen og skovlehjulet

36. I en foretrukket utførelsesform er den nedre del 62 på

den perifere vegg av skovlehjulet 36 sylindrisk slik at den gjenværende masse inneholdende resjekt ikke får forøket hastighet når den føres over den nedre del 6 2 av skovlehjulet 36 og faller inn i rejectkammeret 63.

Rejectkammeret 63 finnes inne i rejectkammermodulen 15 og minst en av skovlehjulene 43 utstrekker seg ned og inn i rejectkammeret 63 for å sikre at rejectkammeret kontinuerlig svepes. I fig. 6 er vist et tangensielt rejectutløp 64 for rejectkammeret 63, hvilket utløp avsluttes ved et flenset ut-løp 65 for å lette utpumping av reject fra rejedtkammeret 63 og for å forhindre at plugging finner sted i rejectkammeret 63.

I en annen utførelsesform kan det anvendes et rejectutførel-seshus og et utførselsrør slik som vist i US patent nr. 3.713. 536 for rejectmaterialet. Fortynningsvann kan innføres i rejectkammeret 63, enten aksielt eller tangensielt for å lette fjerning av rejectet.

Ved drift av massesileanordningen innføres masse gjennom inn-løpsrøret 20 inn i det snekkeformede hus 22 hvori det stiger opp for å passere innløpsåpningen 25. Det finner sted en for-andring i massens hastighet når den føres gjennom innløpsåp-ningen 25 og massens hastighet senkes for å tillate at Stener eller andre tunge gjenstander faller ned i stenfellen 25A. Massen stiger opp langs sidene av den koniske innløpsring 26, strømmer over leppen 28 og ned i silkammeret 19. Når massen strømmer ned gjennom innløpsringen 26 vil virvelbryteren 31 sikre at liten eller ingen virveldannelse finner sted hvorfor det heller ikke dannes noen virvel når massen passerer ned i nedenforliggende kammer 19.

Skovlehjulets 36 tilnærmede parabolske form avbøyer massen mot sidene av skovlehjulet slik at liten eller ingen turbulens i strømmen finner sted når massen føres over til silarealet. Når massen beveges mot siloverflaten vil skovlene 43 rotere massen og en normal silvirkning vil finne sted når skovlene 4 3 roterer massen og danner en matte av massens fibere mellom kan-tene av bladene 43 og silplaten 29. Denne matte roterer rela-tivt til silplaten og har en aksiell bevegelse nedad mot rejectkammeret. Som følge av den roterende og aksielle bevegelse av matten vil skjærkrefter finne sted mellom en side av matten og tuppene av skovlebladene 43 som vil kontrollere mattens tykkelse og vil ha en tendens til å hindre at hullene i den sylindriske silplate 29 tettes igjen. De akseptable massefibre passerer gjennom fibermatten som dannes av ikke-ak-septabel flis og lignende og de akseptable fibre passerer deretter siiplaten 29 og inn i akseptkammeret 30. Når matten beveges nedover silplaten 29 vil fortynningsvann i første rekke fra det første fortynningssystem og deretter i andre rekke fra det andre fortynningssystem fullstendiggjøre siloperasjonen.

Ved å ha et antall forskjellige arealer i skovlehjulet 36 for et antall fortynningsvannsytemer er det mulig å ha forskjellig fortynningsvanntilførsel idet en tilførsel kan ha et høyere trykk og en høyere 'strømningshastighet enn andre tilførsler for å sikre en maksimal effekt ved silingen. Rejectmassén fø-res inn i rejectkammeret 63 hvor det utstøtes gjennom utløpet 64. Den silte masse føres ut av huset 10 gjennom utløpet 30 for ytterligere behandling.

Det modulære rejectkammer 15 som er en foretrukket utførel-sesform tillater at det sylindriske hus 11, massesilplaten 29 og skovlehjulet 36 kan fjernes og tillate en fullstendig ut-byttning av rejectkammeret 15. Det tangensielle utløp, også en foretrukket utførelsesform tillater et lettere vedlikehold av modulen idet en tetning ikke så lett vil skje inne i rejectkammeret.

Fig. 9 viser et ringformet kammer 70 som omgir akselen 40 som er delt i en serie seksjoner 71. Hver seksjon 71 er forbundet med en separat vanntilførsel 72. Hver av seksjonene er forbundet til en indre del av skovlehjulet som avleder fortynnings vann til et spesifikt område på massesilplaten. Fig. 10 viser en ytterligere konfigurasjon av separate fortynningsvannsyste-mer hvori et antall rør 81 utstrekker seg oppover inne i skovlehjulet. Hvert rør 81 avsluttes i forskjellige høyder og således tilveiebringer fortynningsvann til spesifike områder av massesilplaten. Hver av rørene 81 er forbundet med en separat vanntilførsel 82. Forskjellige typer munnstykker til hvert av skovleparene vist i fig. 7 og 8 kan anvendes for å tilføre vann til sikten. F.eks. kan det anvendes en tykkere skovel med radielle hull som strekker seg gjennom hver skovel til en indre del av rotoren eller eventuelt andre systemer som til-fører vann til silplatens overflate.

I fig. 11 er vist et skovelhjul som er lengere enn silplaten 29 og med den neseformede kjegle som utstrekker seg over toppen av silplaten 29. I fig. 2 vises et skovelhjul som er kortere enn silplaten 29 og hvor den kjegleformede nese ligger under toppen av silplaten 29.

Claims (3)

1. Roterende massesil omfattende et sylindrisk hus (11) som ved hjelp av en ringformet skive (17) er oppdelt i et øvre silkammer (18) og et nedre silkammer (19), en innløpsåpning (20) i det øvre kammer (18), en sylindrisk sil (29) montert inne i det nedre kammer (19), et roterbart skovlhjul (36) montert for rotasjon rundt en sentral akse (40) inne i silen (29), midler (42) for rotering av skovlehjulet (36), skovler (43, 45) anordnet i par som danner langsgående spal-ter (46) som utstrekker seg i det minste delvis fra en del av skovlhjulet (36) og til en kort avstand fra silen (29) idet den ene skovle (43 i hvert av parene fortrinnsvis utstrekker seg over hele silens (29) lengde, et masseutløp (31) fra det nedre kammer (19) utenfor massesilen (29) og et rejectkammer (63) under det sylindriske hus (11), samt to fortynningsvann-systemer for tilførsel av fortynningsvann i skovlenes (43, 45) baner nær silen (29), hvorav det ene fortynningsvannsystem innbefatter en første innløpsåpning (51, 52) og et indre ringformet kammer (5 3) som ligger om aksen (40) for skovlehjulet, karakterisert ved at skovlehjulet (36) har en tilnærmet parabolsk form og er anordnet langs silens (29) vertikale akse.

2. Massesil ifølge krav 1, karakterisert ved at det i det øvre kammeret (18) er anordnet en avkortet kon (26) hvis minste diameter vender mot innløpsåpningen og i hvilken kon (26) er anordnet minst en vertikal plate (31)..

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at skovlehjulet (36) har en nedre sylindrisk del (62) .