NO170229B - Anordning og fremgangsmaate for siling av en suspensjon - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning for siling av en suspensjon, innbefattende en i hovedsaken sirkelformet plan og stasjonær platesil i et kammer, et innløp til kammeret, i hovedsaken konsentrisk med platesilen, et utløp fra kammeret, på motsatt side av platesilen relativt innløpet, et rejekt-utløp og en i kammeret roterbart montert, pulsfrembringende skive overfor platesilen.

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for siling av en suspensjon som har en konsistens med omkring 6- 15% faste stoffer, for å skille rejektmateriale fra suspensjonen, med anvendelse av en fast, i hovedsaken plan platesil montert inn i et kammer med et suspensjonsinnløp, en rotasjonsskive montert slik at den roterer i umiddelbar nærhet av silen, et suspensjonsutløp på den motsatte siden av silen relativt suspensjonsinnløpet, og et rejektutløp, idet fremgangsmåten innbefatter leding av suspensjonen inn i kammeret under trykk og gjennom silen henholdsvis ut som rejekt.

Ved behandling av tremasse er det enkelte ganger nødvendig å fjerne fibre, skitt og lignende fra massen. Det er ønskelig å kunne gjennomføre silingen uten å fortynne massen. Fortynning og etterfølgende fortykning av massen krever kostbart tilleggsutstyr og medfører en relativt høy energi-øking.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å muliggjøre en effektiv utskilling av fibre, skitt og lignende rejektmateriale fra findelt cellulose-fibermaterialsuspensjoner eller lignende med middels konsistens. Man tar således med oppfinnelsen spesielt sikte på en siling slik at fibre og annet kan fjernes uten at fortynning og etterfølgende fortykning er nødvendig. Dette realiseres ved bruk av enkelt og relativt billig utstyr som vil ha lang levetid og kan utføre en effektiv silfunksjon.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en anordning som nevnt innledningsvis, kjennetegnet ved at den roterbare skive på sin mot platesilen vendte side har flere i hovedsaken radielt forløpende vinger med en vesentlig radiell utstrekning, idet i det minste noen av vingene har en respektiv endedel som rager radielt utenfor skivens omkrets.

Vingene tilveiebringer trykkpulser og/eller turbulens i suspensjonen, slik at en del av suspensjonen bringes til å gå radielt utover. De forlengede deler av visse vinger medfører at suspensjonen holdes fluidisert hele tiden fra innløpet til rejektutløpet. Dette muliggjør at suspensjoner med høyere konsistens kan fluidiseres og siles.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det som nevnt også en fremgangsmåte, og den innledningsvis nevnte fremgangsmåte er kjennetegnet ved at suspensjonen fluidiseres under trykk i silområdet ved hjelp av høy rotasjonshastighet på skiven, at den fluidiserte suspensjon bringes til å gå gjennom silen og til suspensjonsutløpet, henholdsvis mot rejektutløpet, og at den suspensjon som går ut gjennom silen kontinuerlig føres gjennom suspensjonsutløpet, og rejektmaterialet kontinuerlig føres ut gjennom rejektutløpet.

Det vil ofte være ønskelig å sørge for resirkulasjon av en bestemt mengde rejektmateriale for derved å redusere konsistensgradienten fra suspensjonsinnløpet til rejektut-løpet. Dette kan gjøres ved å tilveiebringe flere åpninger i umiddelbar nærhet av skivens senter. Fordelaktig ligger åpningene rett overfor suspensjonsinnløpet. På den andre skiveflaten kan det fordelaktig, for gjøre resirkulasjonen lettere, plasseres flere andre vinger, som i hovedsaken har et radielt forløp.

Særlig fordelaktig kan anordningen ha et andre kammer med en i hovedsaken plan, stasjonær andre platesil anordnet parallelt med den førstnevnte platesil, idet suspensjonsut-løpet fra førstnevnte kammer da danner et suspensjonsinnløp til dette andre kammer, fra hvilket andre kammer det går et suspensjonsutløp og et rejektutløpet, hvilket rejektutløp står i forbindelse med suspensjonsinnløpet til det først-nevnte kammer, samt en andre, roterbar skive overfor den nevnte andre platesil.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et snitt gjennom en utførelse av en

silanordning ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser et riss i retning av pilene 2-2 i fig. 1, av den roterende skive i anordningen i fig. 1,

fig. 3 viser et riss av skiven i fig. 2, sett fra den andre siden, dvs. som angitt med pilene

3-3 i fig. 1, og

fig. 4 viser et snitt gjennom en to-trinns

silanordning ifølge oppfinnelsen.

Et eksempel på en silanordning ifølge oppfinnelsen er generelt betegnet med henvisningstallet 10 i fig. 1. Anordningen 10 innbefatter et kammer 12 i et hus 14. Såvel huset som kammeret har fortrinnsvis sirkelformet tverrsnitt. Et suspensjonsinnløp 15 er beregnet for innføring av suspensjon under trykk til kammeret 12. Fra huset 145 går det radielt ut et suspensjonsutløp 16 og et rejektutløp 17. Suspensjonen holdes under trykk i kammeret 12, idet innløpet 15 har et større tverrsnittsareal (eksempelvis 254 mm i diameter) enn de kombinerte tverrsnittsarealene til suspen-sjonsutløpet 16 (eksempelvis 102 mm utvendig diameter, økende opp til 203 mm diameter) og rejektutløpet 17 (eksempelvis 76 mm i diameter). Mottrykk tilveiebringes ved hjelp av styreventiler og rør tilknyttet suspensjonsutløpet 16 og rejektutløpet 17. I kammeret 12 er det montert en i hovedsaken plan sirkelformet platesil 18, som kan innbefatte en av flere forskjellige silåpninger. Eksempelvis kan silarealet dannes av borede eller stansede hull, eller maskinerte spalter slik som de smale, radielt forløpende maskinerte spaltene 19, se fig. 1. Silen 18 er fortrinnsvis utført slik at den kan motstå en stor trykkdifferanse (f.eks. AP 206,85 kPa). Opphengingsringer 20 eller lignende monteres helst fast inne i kammeret 12 (ved fastsveising til innløpsåpningen 15 og til husets periferi 14) for å danne monteringsmidler for silen 18. Bolter 21 eller tilsvarende benyttes for å feste silen 18 til monteringsringene 20, slik at silen 18 lett kan skiftes. Suspensjonsutløpet 16 ligger selvsagt på den motsatte siden av suspensjonsinnløpet 15 i forhold til silen 18.

En skive 23 er også montert inne i kammeret 12. Skiven 23 er montert slik at den i hovedsaken er parallell med silen 18 og helst slik at den er dreibar om suspensj onsinnløpets 15 senterlinje. En aksel 25, lagrene 26 og husets monterings-flens 27 utgjør deler for montering av skiven 23 inne i kammeret 12 slik at den kan rotere om sin egen akse. Det er

å foretrekke at akselen er horisontal, selv om den kan ha en rekke forskjellige orienteringer, idet driften av anordningen ikke er avhengig av orienteringen med hensyn til tyngde-kraften. En konvensjonell kraftkilde (ikke vist) er koplet til akselen 25 for å gi skiven 23 en stor rotasjonshastighet (eksempelvis 1500 omdreininger/minutt). Rotasjonshastigheten er tilstrekkelig til å oppnå fluidiusering av suspensjonen som føres inn i kammeret 12, selv om suspensjonen har en konsistens på rundt 6-15$ faste stoffer.

Skiven 23, best vist i fig. 2, har en første flate 29 som vender mot silen 18, og denne første flaten er forsynt med flere påmonterte vinger 30 og 31. Vingene 30 og 31 går generelt radielt (de er som vist i figuren, fortrinnsvis bueformede) og minst noen av vingene har endedeler 30' og 31', som vist i fig. 2, som går radielt ut fra skivens 23 periferi 32. Festeboltene 34 benyttes for å montere vingene 30 og 31 på flaten 29. Vingene 30 og 31 tilveiebringer en trykkpulsering og/eller turbulens i suspensjonen når denne går mellom den faste silplate 18 og den roterende skive 23. Dette medfører at noe av suspensjonen føres gjennom spaltene 19 i silen 18 og dermed til suspensjonsutløpet 16, og bevirker at det andre suspensjonsmaterialet (rejektet) føres radielt utover mot periferien i huset 14. Ved at delene 30' og 31' går helt ut til den innvendige periferi i huset 14 og til det tilliggende rejektutløp 17 vil suspensjonen være fluidisert hele veien fra innløpet 15 til rejektutløpet 17.

Skiven 23 har også et hull 33, med et kilespor 35, for akselen 25 og en kile i forbindelse med akselen 25. Det er også tilveiebragt innretninger som dannes flere åpninger 36 i den midtre delen av skiven 23, rundt hullet 33. Åpningene 36 er anbragt i sirkel innenfor de radielt sett innover vendende innerste deler av vingene 30 og 31. Åpningene 36 tillater resirkulering av en bestemt mengde rejektmateriale, noe som vil bli beskrevet nærmere nedenfor.

Den andre flate 38 på skiven 23, på motsatt side av den første flate 29, er vist i fig. 3. Denne flate innbefatter flere påmonterte, i hovedsaken radielt forløpende impeller-blader eller vinger 40. Vingene 40 kan være bueformet på samme måte som vingene 30 og 31, og hvis ønskelig kan vanlige monteringsbolter 34 anvendes for montering av bladene 40 og vingene 30. Det er å foretrekke at bladene 40 forløper slik at de ligger innenfor skivens 23 periferi 32 og at de radielt sett innerste deler av bladene ikke går radielt innover mot rejekt-resirkulasjonsåpningene 36.

Anordningen 10 i fig. 1-3 virker slik at tremasse eller en lignende suspensjon, med en konsistens på rundt b- 15%, mates inn i suspensjonsinnløpet 15, i den horisontale pilens retning i fig. 1. Skiven 23 roterer med stor hastighet og bevirker fluidisering av massen, som går radielt utover, mellom silen 18 og skiven 23 i kammeret 12. Vingene 30 og 31 tilveiebringer trykkpulser og/eller tubulens, som medfører at noe av den fluidiserte masse føres gjennom hullene 19 i silen og til masseutløpet 16, mens de tyngre partikler, fibre, skitt og tilsvarende rejekt føres radielt utover (ikke direkte mot flaten på silen 18). Suspensjonen som inneholder rejekt holdes i en fluidisert tilstand helt frem til rejekt-utløpet 17.

En del av rejektmaterialet resirkuleres for å redusere konsistensgradienten fra innløpet 15 til rejektmaterialets utløp 17. Impellerbladene 40 streifer over rejektkammeret (arealet på den motsatte siden av skiven 23 i forhold til innløpet 15) for å holde rejektområdet aktivt og for å tvinge rejektmaterialet ut gjennom utløpet 17, samt for å muliggjøre en viss sirkulasjon. Åpningene 36 tillater at en del av rejektmaterialet føres gjennom skiven 23 til dennes forside, slik at rejektmaterialet blandes med suspensjonen i innløpet 15 og igjen føres mellom silen 18 og skiven 23.

I utførelsen i fig. 4 er et par av silenhetene ifølge foreliggende oppfinnelse operativt forbundet. Selv om det bare er vist to sammenkoplede enheter kan et hvilket som helst antall enheter koples sammen. For komponenter i fig. 4 som tilsvarer komponenter i utførelsen i fig. 1-3, er det benyttes de samme henvisningstall, men med et "l"-tall foran. For komponenter i den andre siktenheten i fig. 4 er det benyttet samme henvisingstall som i det første kammer, men med et "2"-tall istedenfor et "l"-tall.

I utførelsen i fig. 4 føres suspensjonen inn i innløpet 115 gjennom et åpent område mellom hjularmene 48 som holder skiven 123 fast på den roterende aksel 125. På den andre siden av innløpet 115 er overflaten på skiven 123 forsynt med vinger 130, og skiven 123 er i hovedsaken parallell med silen 118. I silen 118 er det uttatt silåpninger 119. For bæring av akselen 125 har den sirkelformede sil 118 et indre lager-arrangement 50. Silen 118 står fremdeles fast mens akselen 125 roterer i forhold til den. Suspensjonen kan ikke strømme forbi lagerinnretningene 50, men må enten strømme gjennom åpningene 119 i silen 118 eller gjennom rejektutløpet 117.

Suspensjonsutløpet 116 danner et suspensjonsinnløp for det neste silkammer. Dette silkammer innbefatter silen 218 med spaltene 219, skiven 223 med vingene 230, som er montert ved hjelp av armene 248 på rotasjonsakselen 125, rejektutløpet 217 og suspensjonsutløpet 216. Rejektutløpet 217 er operativt forbundet med det første silkammers innløp 115. Hvis ønskelig kan utløpet 216 koples til det neste silkammers innløp, og rejektutløpet fra det neste kammer kan koples til det andre kammers innløp 116.

Claims (10)

1. Anordning for siling av en suspensjon, innbefattende en i hovedsaken sirkelformet plan og stasjonær platesil (18) i et kammer (12), et innløp (15) til kammeret (12), i hovedsaken konsentrisk med platesilen (18), et utløp (16) fra kammeret (12), på motsatt side av platesilen relativt innløpet (15), et rejektutløp (17) og en i kammeret roterbart montert, pulsfrembringende skive (23) overfor platesilen (18), karakterisert ved at at den roterbare skive (23) på sin mot platesilen (18) vendte side har flere i hovedsaken radielt forløpende vinger (30,31) med en vesentlig radiell utstrekning, idet i det minste noen av vingene (30,31) har en respektiv endedel (30 ',31') som rager radielt utenfor skivens (23) omkrets.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved flere åpninger (36) i umiddelbar nærhet av skivens (23) senter.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at åpningene (36) i skiven (23) ligger rett overfor suspen-sjonsinnløpet (15).

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at åpningene (36) i skiven (23) ligger radielt innenfor vingene (30,31), og ved at det på den andre siden av skiven (23) er montert flere andre vinger (40) som i hovedsaken har et radielt forløp.

5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at de nevnte andre vinger (40) ligger innenfor skivens (23) omkrets, og at de nevnte åpninger (36) i skiven (23) ligger radielt innenfor disse andre vinger (40).

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved et andre kammer med en i hovedsaken plan, stasjonær andre platesil (218) anordnet parallelt med den førstnevnte platesil (118), idet suspensjonsutløpet (116) fra førstnevnte kammer danner et suspensjonsinnløp (116) til dette andre kammer, fra hvilket andre kammer det går et suspensjonsutløp (216) og et rejektutløp (217), hvilket rejektutløp står i forbindelse med suspensjonsinnløpet (115) til det førstnevnte kammer, samt en andre, roterbar skive (223) overfor den nevnte andre platesil (218).

7. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at platesilen (18) i hovedsaken er vertikal, skivens (23) rotasjonsakse i hovedsaken er horisontal og innløpet (15) har et tverrsnittsareal som er større enn de samlede tverrsnittsareal for utløpene (16,17).

8. Fremgangsmåte for siling av en suspensjon som har en konsistens med omkring 6-1556 faste stoffer, for å skille rejektmateriale fra suspensjonen, med anvendelse av en fast, i hovedsaken plan platesil montert inne i et kammer med et suspensj onsinnløp, en rotas jonsskiv.e montert slik at den roterer i umiddelbar nærhet av silen, et suspensjonsutløp på den motsatte siden av silen relativt suspensjonsinnløpet, og et rejektutløp, idet fremgangsmåten innbefatter leding av suspensjonen inn i kammeret under trykk og gjennom silen henholdsvis ut som rejekt, karakterisert ved at suspensjonen fluidiseres under trykk i silområdet ved hjelp av høy rotasjonshastighet på skiven, at den fluidiserte suspensjon bringes til å gå gjennom silen og til suspensjonsutløpet, henholdsvis mot rejektutløpet, og at den suspensjon som går ut gjennom silen kontinuerlig føres gjennom suspensjonsutløpet, og rejektmaterialet kontinuerlig føres ut gjennom rejektutløpet.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at en del av rejektmaterialet resirkuleres til en midtre del av skiven for så i en fluidisert tilstand å strømme forbi silen gjennom flere hull i den midtre del av skiven og til den andre siden, hvor materialet påvirkes av vinger på skiven.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at suspensjonen som passerer gjennom en første kammersil går til et andre kammer som innbefatter en i hovedsaken andre plan flatesil, idet suspensjonen i dette andre kammer fluidiseres og bringes til å gå gjennom den nevnte andre platesil som en utløpssuspensjonsstrøm, henholdsvis bringes til å gå i en andre rejektstrøm, idet suspensjonen i den andre rejektstrøm resirkuleres til suspensjonsinnløpet i det første suspensjonskammer.