NO163240B - Fremgangsmaate for regulering av en spiss-stroem i et hydrosyklonaggregat og et reguleringssystem for fremgangsmaatensutfoerelse. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en automatisk fremgangsmåte for regulering av et hydrosyklonaggregats spiss-strøm.

Innen masse- og papirindustrien renses forurensningsinne-holdende suspensjoner av cellulose-fibre i siler og hydrosyklonseparatorer. Større forurensninger fjernes i siler mens de mindre, som passerer gjennom silenes åpninger i silorganet, må fjernes ved hjelp av hydrosyklonseparatorer. I disse separatorer oppdeles den innkommende suspensjon i en basisfraksjon og en spissfraksj on.

For behandling av den store mengde suspensjon som forekommer innen den angitte industri, må suspensjonen renses i mange små parallellkoplete hydrosyklonseparatorer. Et stort antall slike separatorer innbygges vanligvis i et hus til et aggregat med en for alle separatorer felles kammer for injekt, basisfraksjon og spissfraksjon, idet injektkammeret er forsynt med et innløp og de to øvrige kammere med hvert sitt utløp. Et slikt aggregat er beskrevet i US-PS 3 959 123.

Ved drift av et slikt aggregat tilføres vanligvis med et passelig fiberinnhold, f.eks. 0,5 %, utspedd suspensjon under konstant strømning og trykk. Når man driver aggregatet for separasjon av tunge partikler, vil størstedelen av fibrene forlate hydrosyklonseparatoren gjennom dens basisåpning mens en mindre del av fibrene og hoveddelen av alle tunge forurensninger forlater separatoren gjennom spissåpningen. Aggregatet optimaliseres naturligvis slik at en liten mengde fibre forlater separatoren gjennom spissåpningen. Strømmen fra spisskammeret innstilles vanligvis med en ventil i ledningen fra denne, f.eks. slik at volumstrømmen er 10 % av den volumstrøm som tilføres aggregatet som injekt. Denne innstilling pleier ikke å endres under normal drift.

Når man driver et aggregat for separasjon av lette forurensninger, vil størstedelen av fibrene forlate hydrosyklonseparatoren gjennom dens spissåpning, mens en mindre del av fibrene og hoveddelen av alle lette forurensninger forlater separatoren gjennom basisåpningen. Strømmen fra spisskammeret innstilles vanligvis med en ventil i ledningen fra denne,

f.eks. slik at volumstrømmen er ca. 50 % av volumstrømmen som

tilføres aggregatet. Heller ikke denne innstilling pleier å endres under normal drift.

Konsentrasjonen av fast materiale, f.eks. cellulosefibre, er forskjellig i de to oppnådde fraksjoner og skiller seg derved også fra injektkonsentrasjonen. Man får en høyere konsentrasjon av fast materiale i spissfraksjonen, sammenliknet med injekt- og basis-fraksjonskonsentrasjonen. I det første tilfelle var spissfraksjonens volumstrømning ca. 10 % av injektstrømmen, hvilket tilsvarer en massestrøm på ca. 20 %.

Man har således en kraftig fortykning. I det andre tilfellet var spissfraksjonens volumstrøm ca. 50 % av injektstrømmen, hvilket tilsvarer en massestrøm på ca. 80 %.

Under drift kan av forskjellige grunner materiale, som forlater spisskammeret, sette seg i ventilåpningen og derved i noen grad minske størrelsen av ventilåpningen. Spesielt gjelder det små ventiler som regulerer mindre aggregat, dvs aggregat som inneholder bare noen få separatorer, f.eks. sekundære aggregat i siste trinn. Dette medfører at separatorenes driftsbetingelser endres noe og på grunn av dette kan materiale også feste seg i det minste i noen av separatorenes spissåpninger. Når man av denne grunn har fått et belegg i en spissåpning vil mer materiale hurtig feste seg, hvilket fører til gjentetting av separatorenes spissåpninger, dvs man får en plugging av spissåpningen. Denne plugging medfører at all suspensjon som kommer inn i den pluggete separator går urenset gjennom basisåpningen. Dette er spesielt ufordelaktig når basisfraksjonen er akseptet.

Materiale som eventuelt har festet seg i ventilåpningen

kan fjernes ved at man f.eks. momentant åpner ventilen og siden stiller den tilbake til den opprinnelige stilling. Derimot er det vanskelig uten forstyrrelser å fjerne materiale som har festet seg i eller tettet igjen hydrosyklonseparatorens spissåpninger.

Et slikt belegg eller en slik gjentetting forekommer også ved start, dvs igangsetting av et hydrosyklonaggregat, særlig ved driftstopp, dersom man starter med fibersuspensjon direkte istedenfor med vann. Derved kan ventilen i ledningen fra spisskammeret være slik innstilt at man får en for lav volumstrøm gjennom denne. Dette fører meget ofte til gjentetting av noen hydrosyklonseparatorers spissåpning.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å anvise en fremgangsmåte av den i ingressen til patentkrav 1 angitte art, hvor man i vesentlig grad minsker sannsynligheten for gjentetting av hydrosyklonseparatorers spissåpning.

Et annet formål er å anvise en fremgangsmåte som automatisk holder volumstrømmen fra spisskammeret på et konstant nivå.

Ytterligere et annet formål er å forhindre driftstans på grunn av gjentettete hydrosyklonseparatorers spissåpninger.

Et annet ytterligere formål er å anvise et reguleringssystem ved hvilket man i vesentlig grad minsker sannsynligheten for gjentetting av hydrosyklonseparatorers spissåpning.

Formålet med foreliggende oppfinnelse oppnås med den i ingressen til patentkrav 1 angitte fremgangsmåte ved at man automatisk og i hovedsaken kontinuerlig i eller inntil et hydrosyklonaggregats spissavløp avføler en parameter hos spissfraksjonen, sammenlikner den avfølte parameterverdi med en børverdi og endrer en ventils i en til spissavløpet forbundet ledning når den avfølte verdi avviker fra børverdien, slik at parameterverdien hos spissfraksjonen går mot børverdien, og at man som parameterverdi avføler spiss-strømmens størrelse.

Reguleringssystemet for å gjennomføre foreliggende fremgangsmåte omfatter en føler for automatisk og i hovedsaken kontinuerlig bestemmelse av en parameter av en strøm i eller inntil et hydrosyklonaggregats utløp for spissfraksjon, et første organ som automatisk og i hovedsaken kontinuerlig sammenlikner den avfølte parameterverdi med en børverdi, og et andre organ som automatisk påvirker en ventils innstilling når den avfølte parameterverdi avviker fra børverdien, hvilken ventil er anordnet i en til utløpet for spissfraksjonen forbundet ledning, slik at spissfraksjonens parameterverdi går mot børverdien.

I det følgende beskrives oppfinnelsen nærmere med to utføringsformer av foreliggende fremgangsmåte ved hjelp av tegningen, på hvilken

Figur 1 skjematisk viser i tverrsnitt et hydrosyklonaggregat med bare ett av flere hydrosyklonseparatorer uttegnet samt en reguleringsanordning, og

Figur 2 viser skjematisk et anlegg med fire kaskadekoplete hydrosyklonaggregat for separasjon av tunge forurensninger.

En til et hensiktsmessig fiberinnhold, f.eks. 0,5 % utspedd fibersuspensjon med forurensninger som skal fraskilles, tilføres ifølge figur 1 i et hydrosyklonaggregat 9 gjennom en ledning 4, idet den ved hjelp av en pumpe 5 pumpes gjennom en ventil 6 og et innløp 1 til hydrosyklonaggregatets injektkammer 21 som er felles for alle separatorer 10, hvorav bare én er vist. Hydrosyklonaggregatet kan være av den art som er vist i US-A-3 959 123, med mange eller bare noen få hydrosyklonseparatorer. Fra injektkammeret 21 innføres fibersuspensjonen i separatoren 10 via minst én innløpsåpning 11. I separatoren oppdeles den innførte suspensjon i en basisfraksjon som forlater separatoren gjennom en båsisåpning 12 og oppsamles i et for alle separatorer felles kammer 22, og i en spissfraksjon som taes ut fra separatoren gjennom en spissåpning 13 og oppsamles i et for alle hydrosyklonseparatorer felles kammer 23. Basisfraksjonen forlater kammeret 22 gjennom et utløp 2 og føres videre gjennom en ledning 7 med en ventil 8. Spissfraksj onen i kammeret 2 3 taes ut via et utløp 3, en ledning 14 og en ventil 15. I ledningen 14, foran ventilen 15, er anordnet en føler 16 som i dette tilfelle er en strømgiver. Føleren kan også være anordnet i utløpet 3 eller i kammeret 23. Fra strømmåleren fåes et med strømmens størrelse proporsjonalt signal som føres til et organ 17. Dette organ 17 sammenlikner det avgitte signalets størrelse med størrelsen av et børverdi-signal. Børverdisignalets størrelse kan forutstilles og endres etter behov. Når det fra strømmåleren avgitte er-signalets størrelse avviker fra børverdien, påvirker organet 17 ventilen 15 slik at strømmen går mot børverdien. Dersom strømmen er for stor minskes ventilåpningens størrelse og omvendt. Strømgiveren kan avgi et er-signal kontinuerlig eller med korte tidsinterval-ler, f.eks. hvert tiende sekund.

Denne reguleringsmåte er spesielt fordelaktig ved igangsetting av et hydrosyklonaggregat f.eks. etter en driftstans. Når det ikke finnes noen suspensjon i aggregatet har man ingen strøm gjennom ledningen 14 og organet 17 vil da påvirke ventilen 15 slik at den er helt åpen. Når suspensjonen siden tilføres aggregatet oppstår en strøm gjennom ledningen 14, som siden øker i størrelse, hvilket indikeres av strømgiveren. Organet 17 vil da suksessivt minske ventilens 15 åpning, slik at en strøm som svarer til børverdien går gjennom ledningen 14. På denne måte vil et for stort mottrykk aldri kunne oppstå i ledningen 14, hvilken kan lede til blokkering av i det minste spissåpning av de i aggregatet beliggende separatorer.

Denne fremgangsmåte er spesielt fordelaktig ved regulering av aggregat som inneholder bare noen få separatorer. I dette tilfelle har ledningen 14 en liten diameter og ventilåpningen er derfor liten. Det kreves derfor bare et lite belegg på ventilens strupeorgan for sterk endring av separasjonsbetingel-sene i separatorene. Et slikt trinn er ofte det siste trinn i et hydrosyklonanlegg med kaskadekoplete aggregat.

I figur 2 er et hydrosyklonanlegg for separasjon av tunge partikler med fire kaskadekoplete aggregat vist. Oppfinnelsen er selvsagt ikke begrenset til separasjon av tunge partikler, men kan også anvendes ved separasjon av lette partikler. Fibersuspensjonen, utspedd til hensiktsmessig gehalt, tilføres med konstant strøm aggregatet 110 via ledningen 111, pumpen 104 og ventilen 105. Basisfraksjonen tas ut gjennom ledningen 112. Spissfraksjonen tas ut via ledningen 113 og ventilen 115. En føler 116 måler strøm, og regulering av det primære aggregatet 110 skjer ved hjelp av organet 117. Spissfraksjonen i ledningen 113 tilføres aggregatet 120 hvis basisfraksjon gjennom ledningen 122 tilbakeføres til aggregatet 110. Spissfraksjonen tas ut via ledningen 123, ventilen 125 og pumpen 124. Føleren 126 gir i likhet med den tidligere omtalte føler 116 en til en parameter svarende verdi som sammenliknes med en børverdi i organet 127 henholdsvis 117, hvilke etter behov endrer ventilens 125 henholdsvis 115 innstilling. De i organene 127 henholdsvis 117 i likhet med de i de to andre tilsvarende organer 137 og 147 innmatete børverdier er ulike og uavhengige av hverandre.

Disse børverdier beror bl.a. på om de representerer en børverdi for strøm samt på de forurensninger, lette eller tunge, som man fjerner.

I en spesielt foretrukket utføringsform er følerne 16,

116, 126, 136 og 146 en strømgiver og spesielt en magnetisk strømgiver. Strømmen gjennom spissledningen er fortrinnsvis en funksjon av injektstrømmens størrelse, f.eks. en konstant faktor av denne, men kan også være en funksjon av en til injektinnløpet 1 tilkoplet ledning 4, 111, 113, 123 og 133 anordnet matepumpens 5, 104, 114, 124 og 134 turtall.

Det siste trinnet i kaskaden inneholder bare noen få separatorer, f.eks. 6-8, hvorfor spissledningen 143 har liten dimensjon, i likhet med ventilen 145. Her er det særlig viktig at spiss-strømmen aldri blir'for lav, at én eller flere separatorer kan gjentettes. En gjentetting av bare én separator fører til at ca. 12 - 17 % av forurensningene går med basisfrak-sj onen tilbake til det forutgående aggregat.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til hydrosyklonaggregat som omfatter separatorer med en spissåpning og en basisåpning, men kan også tilpasses separatorer der to eller flere fraksjoner uttaes i spissen mens basisen mangler åpning. I disse separatorer tilsvarer den aksielle, sentrale åpning spissåpningen i den beskrevne separator.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for regulering av en spiss-strøm i et hydrosyklonaggregat (9) som omfatter flere parallellkoplete hydrosyklonseparatorer (10), for alle hydrosyklonseparatorer (10) felles kammere (21, 22, 23) for injekt, basis- henholdsvis spissfraksjon, innløp (1) til injektkammeret (21) og utløp (2,

3) for basiskammeret (22) henholdsvis spisskammeret (23, karakterisert ved at man automatisk og i hovedsaken kontinuerlig i eller inntil spissavløpet (3) avføler en parameter ved spissfraksjonen, sammenlikner den avfølte parameterverdi med en børverdi, og endrer innstillingen av en ventil (15) i en med spissavløpet (3) forbundet ledning (14) når den avfølte verdi avviker fra børverdien slik at spissfraksjonens parameterverdi går mot børverdien, og at man som parameterverdi avføler spiss-strømmens størrelse.

2. Reguleringssystem for å utføre fremgangsmåten ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter en føler for automatisk og i hovedsaken kontinuerlig bestemmelse av en parameter av en strøm i eller inntil et hydrosyklonaggregats (9) utløp (3) for spissfraksjon, et organ (17) som automatisk og i hovedsaken kontinuerlig sammenligner den avfølte parameterverdi med en børverdi og som automatisk påvirker en ventils (15) innstilling når den avfølte parameterverdi avviker fra børverdien, hvilken ventil (15) er anordnet i en med utløpet (3) for spissfraksjonen forbundet ledning (14), slik at spissfraksjonens parameterverdi går mot børverdien.

3. System ifølge krav 2, karakterisert ved at føleren (16) er en strømgiver.