NO169855B - Sorterer for fibersuspensjoner - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en sorterer for fibersuspensjoner, som angitt i patentkrav l's innledning. Slike sortere er kjent fra USPS 38 98 157. Disse sorterere er ikke utviklet som endetrinn-sorterere, fordi det her tilsettes fortynningsvann ved enden av den andre sorterersone og det der foreligger et meget trangt utløpstverrsnitt. Derfor er det ikke mulig at rejektet forlater denne silsone med høy konsistens. Videre er det også i beskrivelsen angitt at det dreier seg om oppnåelsen av en høy produksjonskapasitet. Videre er det også angitt at særlig små forurensninger eller knuter skal fjernes fra fibersuspensjonen, noe som i prinsippet peker på at det her bare dreier seg om en lett forurenset fibersuspensjon sammenlignet med den som man har i endetrinnet og som vil være sterkt forurenset.

Den i siste trinn av en sortering (eksempelvis sortering av gammelt papir) innsatte maskin har til hensikt å skille rejektet fra det brukbare fibermateriale. Skillingen må skje slik at man for det første får minst mulig fibertap, men alikevel oppnår en høyest mulig rejekt-utskillingsvirknings-grad. Som kjent er det det siste sorteringstrinn som bestemmer virkningsgraden for den totale sortering.

Kjente endetrinnsorterere er eksempelvis vibrasjonssorterere. Disse maskiner krever ved de nødvendige silhull relativt store silflater og høye stoffortynninger for overhodet å kunne gi en noenlunde tilfredsstillende sorteringsvirkning. Dessuten har silene en tendens til tilstopping.

I de senere år er det derfor utviklet endetrinssorterere som skal erstatte disse vibrasjonssortererne, med et høyest mulig utkast-tørrinnhold, slik det eksempelvis er beskrevet i DE-Å 30 06 482. En ulempe ved denne maskin er dens til midlere renhetskrav begrensede innsats og dens for rene sorteringer relativt høye energibehov.

En annen ny endetrinssorterer er en rejektsorterer ifølge DEA 32 38 742. Det dreier seg ved denne maskin likeledes om en ren sorterer, dvs. at man bare har utilfredsstillende oppslaging av papirrester som ofte befinner seg i stoffet. For småperforerte sorterersiler er energiforbruket likeledes høyt og stofftapet vil ofte være betraktelig.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en sorterer hvor særlig grovrejektet utskilles i sluttrinnet og herunder fibertapene holdes så små som mulig, idet man videre til-streber en kontinuerlig driftsmåte og også et kontinuerlig avtrekk av de lette forurensninger, samt en høy grovrejekt-konsistens.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en innretning av den innledningsvis nevnte type, med de trekk som fremgår av patentkrav l's karakteristikk.

Oppfinnelsen skal forklares nedenfor under henvisning til tegningsfigurene, som viser utførelseseksempler av oppfinnelsen, idet figurene viser resp. skjematiske lengdesnitt av maskinene og de tilhørende figurer som er betegnet med indeks a, viser resp. tverrsnitt.

I DEA 30 10 952 er det vist og beskrevet en sorterer som inneholder viktige detaljer vedrørende rotordelen, som er tilordnet en første husdel 1 med den større diameter. Imidlertid er utførelsen ikke fastlagt i og for seg med hensyn til disse detaljer. For det andre kan viktige detaljer med hensyn til den rotordel som er tilordnet den andre husdel 2, som har den mindre diameter, finnes i DEA 29 30 475. Også det allerede nevnte DEA 30 06 483 er av interesse i denne forbindelse, med hensyn til mulige utfør-elsesformer. De tilsvarende detaljer vedrørende rotoren er derfor her bare antydet i figurene. Maskinen har et hus, som i hovedsaken er sylindrisk oppbygd, med en husdel 1 med en relativt stor diameter D og en husdel 2 med en relativt mindre diameter d. Forholdet mellom husdiametrene hhv. sildiametrene D/d = 1,5-4. Da man her skal utnytte det radielle trykkfall i husdelen 1, ligger de praktiske utfør-elsesformer mer i retning henimot de større verdier. Innløpet til maskinen skjer ved 3 og i hovedsak tangensielt på husdelens 1 omkrets, nærmere bestemt i et som et skive-formet omløpsrom 5 utformet, første silrom, hvor rotorens løpehjulaktige del 7 er anordnet like ved siden av en sil 8. Strømningsmessig sett er det etter silen 8 anordnet et akseptrom 4 hvorfra den rensede fibersuspensjon kan trekkes ut gjennom en stuss 14. Forholdet mellom bredden b^ av omløpsrommet 5 og diameteren D til husdelen 1 ligger her under fortrinnsvis mellom 0,1 og 0,3, idet den større verdi ikke bør overskrides. Rotoren 6 har en aksel 18 som er opplagret ved 19 og drives av en motor 21.

På den andre siden er det i tilknytning til omløpsrommet 5 anordnet et silrom 12 i den andre husdel 2. Dette silrom 12 dannes mellom en trommellignende forlengelse 9 av rotoren g en sylindrisk silkurv 11. Trommeldelen 9 bærer sortererelementer i form av profiler eller vinger 12, hvis konturer er utformet slik at de radielt bare går med en liten avstand fra silkurven 11. Fortrinnsvis vil disse sortererelementer 16 tilveiebringe transportkomponenter i retning mot utløps-enden 17, for derved å føre ut grovrejektet. Det gjennom perforeringene i silkurven 11 utgående aksept går ut gjennom stussen 20.

For å øke utskillingsvirkningen i huset 1 kan det på kjent måte anordnes lister, eksempelvis i form av sveiselarver, på den mot silen 8 vendte side av løpehjulet 7. En ekstra utskillingsvirkning kan tilveiebringes ved i kransform rundt løpehjulet anordnede statorelementer 15.

For å oppnå en oppstuvingsvirkning ved overgangen fra omløps-rommet 5 til silrommet 12, er det på trommeldelen 9 anordnet en transportskrue 28, hvis transportvirkning er valgt i retning mot silen 8. Derved oppnås tilstrekkelig tid at fiberbunter kan løse seg opp, hhv. at papirfiller kan løse seg.

Perforeringene i silen 8 ligger fortrinnsvis mellom 1,0 og 3,0 mm diameter. Perforeringene i silkurven 11 ligger på 0,6 til 1,5 mm diameter. Dreier det seg om slisser eller spalter så velges dimensjonen 0,2 til 0,8 mm for silen 8 og 0,15 til 0,8 mm for silkurven 11. Herunder kan den trommellignende delen 9 være utført med avtagende diameter i retning fra den ved denne del 9 for hånden værende endevegg i husdelen 1 og mot løpehjulet 7. Derved øker den radielle trykkforskjell. Den radielle trykkforskjell bevirker transporten av hhv. overgangen av suspensjonen fra omløpsrommet 5 og inn i silrommet 12. I sentrum, altså nær den trommellignende delen 9, vil det samle seg fortrinnsvis lette forurensninger, men de blir her utskilt direkte gjennom husdelen 2. Dette er en stor fordel, fordi forurensningene derfor ikke forblir lenge i omløpsrommet 5 og således ikke kan hindre sorteringen og heller ikke selv reduseres.

Naturligvis har man også den ytterligere store fordel at det bare er nødvendig med en eneste drivanordning. En fordel er også at man i praksis vil ha en kontinuerlig driftsmåte, idet vaskevann tilføres silrommet 12 gjennom ledningen 22, hvorved grovrejektet kontinuerlig skilles fra fiberandelen og kan føres ut.

En enkel styringsmulighet for suspensjonens overgang fra omløpsrommet 5 og til silrommet 12 ligger i rotorens turtall, fordi man ved hjelp av dette kan påvirke det radielle trykkfall. Dette radielle trykkfall kan eksempelvis utgjøre 5 til 8 meter vannsøyle, slik at det i nærheten av den trommellignende del 9 bare hersker et trykk på 1 til 2 meter vannsøyle, når man fører suspensjonen inn i husdelen 1 ved 3 med et trykk på omtrent 1 bar. Suspensjonen tilføres fortrinnsvis tangensielt ved omkretsen. Overgangs-trykkfal-let kan også påvirkes ved å påvirke selve trykknivået.

Fortrinnsvis anordnes rotorakselen loddrett, fordi man da får en oppstuving ved trommeldelens 9 utgangsende 17. En slik oppstuving vil kunne være gunstig for sorterervirkningen, hhv. grovrejektutski11ingen, med oppnåelse av et høyt utkast-tørrinnhold.

De spesifikt tunge bestanddeler, særlig tunge forurensninger, har en tendens til å samle seg ved periferien til husdelen 1. Derfor er det som vist i fig. 2 anordnet en returledning 31. Denne kan ved hjelp av en ventil 32 åpnes eksempelvis periodisk, for derved å føre disse smussandeler tilbake til husdelen 2. Vendingen 31 munner i husdelen 2 bak en blender 33 som skiller omløpsrommet 5 fra husdelen 2. På denne måten kan de tunge forurensninger likeledes utskilles kontinuerlig, noe som er en stor fordel. Kjente sluser krever jo for det første større konstruktiv ytelse og dessuten også ekstra fortynningsvann for rengjøring av slusen.

Ved utførelsesformen i fig. 3 og 3a, er det anordnet en tumleskive 23. Denne roterer i et lite tilleggshus 29 og er festet på trommeldelen 9. Tumleskiven gir en oppstuvingsvirkning fordi den har en dosert transportvirkning for overføring av suspensjonen fra omløpsrommet 5 til silrommet 12. Tilleggshuset 29 utføres i hovedsaken som en sylinder som har avskåret i sitt øvre område ved 29'. Utføres tumleskiven 23 med forstillbar skråstilling, så kan man ved hjelp av tumleskiven også oppnå en regulering hhv. tilpasning til de aktuelle driftsforhold.

I fig. 4 og 4a er det vist en variant hvor en faststående skive og en roterende skive 24 med tilsvarende utsparing 26 som blende sørger for en styrt overgang av suspensjonen.

Den beskrevne sorterer kan brukes som første grovsorterertrinn ved mindre dagsproduksjoner såvel som et senere grovsorterertrinn ved større dagsproduksjoner. I sistnevnte tilfelle anordnes sortereren i en sidekrets.

Sortererens innsatsområde er naturligvis ikke begrenset til grovsortering. Maskinen kan også anvendes for midlere flnsortering. Finsorteringen finner naturligvis sted ved de innledningsvis nevnte minimalverdier for silslissene, eller i det minste like over.

Fig. 5 viser en variant av endetrinn-sortereren, hvor den i området til en andre sil 211 for hånden værende rotordel 250 er hul og har en omkretsvegg 253 som er forskynt med sprøyte-boringer 52 for derved å kunne føre fortynningsvann inn i det andre silrom 212. Rotorakselen 218 er hul, slik at ytterligere fortynningsvann kan føres inn i overgangsområdet mellom det første silrom 105 og det andre silrom 212. For dette formål har rotorakselen åpninger 80. Sprøytevannet tilføres gjennom en ledning 64.

Med strek-punkterte linjer er det antydet at sprøytevannet også kan tilføres under trykk ved hjelp av en eksempelvis i DE-A 30 06 482 beskrevet sprøytevann-tilslutningsdel 65.

Den andre sil 211 er i sitt øvre område gitt større diameter enn i det nedre område. Dette gjelder også for den tilhør-ende rotordel, slik at her sortererelementene 16 roterer på en større diameter med større omkretshastighet og det således utøves en bedre avvanningsvirkning på grovrejektkaken. En slyngeskive 62 kaster grovrejektkaken ut i grovrejektkanalen 60.

Dessuten finnes det en oppstuvingsvegg 71. Denne er tilordnet det bak den andre sil 211 utformede akseptrom 209 og fører akseptet inn i et aksept-avtrekkskammer 72, hvorfra det kan gå ut gjennom avtrekksledningen 73.

Ved utførelsen i fig. 6 er diameterøkingen for den til det andre silrom 112 tilordnede del 50 utført ved hjelp av en konisk utforming av den øvre rotordel 154. Sortererelementene er her utformet som hydrofoiler 16'. Disse bæres på trommelveggen 153 ved hjelp av steg 51. Sprøyteboringen 52 er i dette tilfellet fortrinnsvis anordnet direkte i området til hydrofoilene 16', og fortrinnsvis bak stegene 51, sett i dreieretningen. På denne måten kan man selv ved trykkløs sprøytevanntilførsel i sterk grad unngå en tilstopping av disse sprøyteboringer.

Rotoren 107 i det første silrom 205 har radielt sett ytre løsrivingselementer 42 som samvirker med faststående løs-rivingselementer 41, fortrinnsvis utformet som ribber. Også her er på samme måte som i fig. 1 og i de andre figurer rotoren 107 utformet som et løpehjul, med enkelte radielt eller cykloidisk utformede armer.

Ribbene 44 sørger for en sirkulasjon av suspensjonen i løsrivingssonen 40. For her å unngå en for sterk fortykning tilveiebringes det en resirkulasjon av fibersuspensjonen gjennom ledningen 46. Denne ledning kan også være tilsluttet en vanntilførselsledning 47. På denné måten kan man oppnå en meget god løsrivingsvirkning.

Uttrekket av akseptet fra akseptrommet 109, som følger etter det andre silrommet 112, skjer gjennom ledningen 77.

Ifølge oppfinnelsen muliggjør de etter hverandre anordnede, direkte ved rotorene plasserte, hosliggende silrom en meget god f iberutskilling fra grovrej ektet og et høyt faststoff-innhold i grovrejektet ved utgangen fra sortereren. Konsi-stensen der utgjør fortrinnsvis mer enn 15 eller 2056. Restfiberinnholdet i grovrejektet er meget lite.

Claims (8)

1. Sorterer for fibersuspensjoner, særlig slike av brukt papir, særlig en såkalt endetrinnsorterer for den sterkt forurensede rejektfraksjon ved oppredning av brukt papir, med en rotor og med minst to ulike, i hverandre overgående, i hovedsaken rotasjonssymmetriske husdeler (1, 2) med fra trinn til trinn avtagende diameter, hvilke husdeler danner på hverandre følgende siltrinn, idet i det minste husdelen med den større diameter har en i hovedsaken plan sil (8) i hovedsaken loddret på husdelens rotasjonssymmetriakse, hvilken sil skiller et akseptrom (4) fra et omløpsrom (5), og med en rotor (6) med et til husdelen (1) med den større diameter tilordnet løpehjul (7,107), hvis sortererelementer roterer tett inntil silen i omløpsrommet (505), hvorhos innløpet (3) til hele husenheten er anordnet i omløpsrommet (505 ) i den større husdel (1),karakterisert ved at det bare forefinnes to husdeler, at det for overgangen av suspensjon fra det første silrom (11 osv.) til det andre silrom (2) er anordnet styremidler, som kan være utformet som en mekanisk styreinnretning, anordnet ved overgangen fra det ene til det andre silrom, og ved at forholdet mellom diameteren (D) til silen (8) i den større husdel og diameteren (d) til silen (11) i den lille husdel utgjør 1,5 til 4 og husdelen (2) med den mindre diameter har en silkurv (11), som er anordnet konsentrisk relativt husdelen og deler husdelen i et sortererrom (12) og et akseptrom (13), og ved at den til husdelen (2) med den mindre diameter tilordnede rotordel er en trommeldel (9,50,250), som ved sin omkrets har som sorterervinger eller- lister utformede sortererelementer (16,16<*>)» idet trommeldelen (9,50,250) er radialt omsluttet av silkurven (11,111,211) og den mindre husdel (2) i hovedsaken er åpen på den fra løpehjulet (7,107) vendte side.

2. Sorterer ifølge krav 1, karakterisert ved at ved det første, skiveformede silrom (5, 105) er forholdet mellom bredden (b^) og diameteren (D^) 0,1 til 0,3.

3. Sorterer ifølge krav 1, karakterisert ved at rotorens dreieakse er anordnet loddrett og at det andre silrom (12, 112, 212) er anordnet over det første silrom (5,

105 osv. ).

4. Sorterer ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at rotorakselen (218) er hul for tilføring av fortynningsvann til den enden av det andre silrom (12 osv.) som er hosliggende det første silrom (5).

5. Sorterer ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at diameteren til silen (111) i det andre silrom (112) øker jevnt eller trinnvist mot utgangsenden for grovrejektet.

6. Sorterer ifølge krav 1-5, karakterisert ved at den mekaniske styreinnretning er en blende (24, 26; 33) som styrer strømningen og dermed trykkavfallet.

7. Sorterer ifølge krav 1 eller et av kravene 3-7, karakterisert ved at det i perif eriområdet til det første silrom (205), radielt utenfor den skiveformede sil (8), er utformet en oppslagningssone (40) med oppslagnings-elementer (41, 42).

8. Sorterer ifølge krav 7, karakterisert ved at avbøyningsribber (44) er anordnet på den vegg i det første silrom (205) som ender mot silen (8), for avbøyning av den i oppslagningssonen (40) sirkulerende stoffstrøm mot silen (8), idet en sirkulasjonsledning (46) går fra oppslagningssonen (40) og til det nevnte veggområde radielt innenfor ribbene (44), hvilken sirkulasjonsledning (46) er tilknyttet en vannledning (47 ).