NO309333B1 - Silanordning - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en anordning for separering av lette forurensninger fra massesuspensjoner. Lette forurensninger skal forstås å være partikler eller aggregater med lavere densitet enn vann, f.eks. plastpartikler. Aggregater finnes f.eks. ved flotasjon, hvor en tung partikkel er bundet til en gass, og aggregat-partikkel/boblen opptrer som en lett partikkel.

Tunge forurensninger i massen fraskilles i konvensjonelle siler ved hjelp av sentrifugalkraft i separate skrapavløp, mens grove fiberfraksjoner og forurensninger fraskilles ved hjelp av et silelement hvorved massen deles i aksept og rejekt.

Lette forurensninger er vanskeligere å fraskille, særlig ved høye massekon-sentrasjoner. Det er imidlertid ønskelig med høy massekonsentrasjon, f.eks. 3 - 5 %, for å oppnå en høy produksjonskapasitet og for å unngå transport av store væskevolumer i silsystemet.

Lette forurensninger blir derfor vanligvis fraskilt i separate anordninger, såsom hydrosykloner. Dette krever ikke bare separat utstyr, men også lave konsen-trasjoner, under 1 %, for å oppnå en god virkning. Det er derfor en mindre attrak-tiv metode å virvelrense hele strømmen fra en masseledning. Det er isteden mulig å utføre trykksiling gjennom meget fine slisser ved høyest mulig konsentra-sjon, og deretter anvende virvelrenser for å skille lette forurensninger fra silenes rejektstrøm.

Foreliggende oppfinnelse gir en løsning på ovennevnte problemer, ved at en anordning for fjerning av lette forurensninger er konstruert for direkte tilkopling til kappen hos en fraksjoneringsinnretning, f.eks. en konvensjonell silanordning. De karakteristiske trekk ved oppfinnelsen fremgår av de medfølgende krav.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det følgende, med henvisning til den medfølgende tegning som viser en utføringsform av oppfinnelsen der separeringsanordningen er kombinert med en fraksjoneringsanordning i form av en massesil.

Den viste anordning omfatter en massesil med en lufttett kappe 1 som har et innløp 2 for injekt og utløp 3 og 4 for henholdsvis aksept og rejekt. Et symmetrisk rotasjons-silelement 5 med vertikal aksel er plassert i kappen 1. Masseinnlø-pet 2, som fortrinnsvis er tangensialt, kommuniserer med innsiden av silelementet 5 ved sin øvre ende, mens rejektutløpet 4 kommuniserer med silelementets nedre ende. Akseptutløpet 3 er forbundet med et rom 6 som befinner seg utenfor og strekker seg rundt silelementet 5. Et rom med utløp 7 for tunge forurensninger, såsom sand og skrap, er beliggende i forbindelse med kappens øvre parti.

En rotor 8 i silelementet 5 strekker seg langs hele silelementet. Rotoren er konsentrisk med silelementet, slik at det mellom rotoren og silelementet dannes en silsone 9 som strekker seg helt rundt. Rotoren 8 og silelementet 5 kan være sylindriske eller koniske.

Rotoren 8 er fortrinnsvis utstyrt med vingeelementer 10 som er innrettet til å frembringe pulseringer i massen i silsonen 9, for oppbryting av fiber-nettverket og for å gjøre det mulig å dele massen i aksept og rejekt.

Et element 11 for separering av lette forurensninger er sentralt koplet til kappens 1 øvre parti og kommuniserer med kappens 1 indre via en kanal 12. Nevnte element er utformet med et symmetrisk rotasjonshus som fortrinnsvis omfatter et konisk oppad utvidet, nedre parti 13 og et hovedsakelig sylindrisk, øvre parti 14. I overgangen mellom det nedre og øvre husparti 13, 14 er et innløp 15 for fortynningsvæske tangensialt tilknyttet, og et utløp 16 for lette forurensninger er beliggende sentralt på toppen av huset 11. I utløpet 16 er det anordnet en ventil 17, f.eks en sluseventil, for regulering av utstrømningen fra elementet 11.

Det kan eventuelt være anordnet en rotoraksel 18 som strekker seg fra kappen 1 gjennom kanalen 12 oppad i huset 13,14, og et rotorelement 19 med en bærer kan være festet til akselen 18 i huset 13, 14. Rotorakselen 18 kan være utstyrt med en skruegjenge 20 for oppadmating. Rotorakselen 18 drives fortrinnsvis ved at den er festet til fraksjoneringsanordningens rotor 8. Rotorelementet 19 skal fortrinnsvis være anordnet i samme høyde som innløpet 15 for fortynningsvæske, slik at korrekt strømningsgeometri oppnås. Rotorelementet tilfører energi som ellers måtte leveres av fortynningsvæskens innløpshastighet og mengde. Ved å bruke rotorelementet kan således den tilførte fortynningsmengde reduseres ved opprettholdt separerings-effektivitet.

Massesuspensjonen tilføres gjennom innløpet 2 i kappen 1, der den bringes til å rotere på grunn av den tangensiale tilførsel og rotorens 8 rotasjon. Skrap og andre tunge forurensninger samles i rommet 7 på grunn av sentrifugalkraft-virkningen. Massen innføres i silsonen 9 og beveger seg aksielt nedad til rejekt-utløpet 4 mens den samtidig roteres. Akseptet passerer derved gjennom åpnin-gene i silelementet 5. Vingeelementene 10 frembringer pulseringer i massen, hvilket letter oppdelingen i aksept og rejekt. Rejektet tømmes ut gjennom utløpet 4.

På grunn av massens rotasjon i kappen 1, vil de lette forurensninger samle seg sentralt ved toppen av kappen. Plasseringen og konstruksjonen av separeringsanordningen 11 gir opphav til en oppadrettet strøm sentralt i kanalen 12 samtidig som en nedadrettet returstrøm oppstår i kanalens 12 ytre parti.

De lette forurensninger blir derved ført opp gjennom kanalen 12 til elementet 11 hvor de samles sentralt oppad. Ved hjelp av fortynningsvæskens tangensiale tilføring gjennom innløpet 15, tilføres energi som driver rotasjonen og frembringer passende strømningsforhold for anriking av forurensningene og fremme samlingen av lette forurensninger sentralt oppad i anordningen 11. Disse forurensninger kan derved taes ut gjennom utløpet 16. Utstrømningen, som reguleres ved hjelp av en ventil 17 kan være kontinuerlig eller avbrutt, avhengig av mengden av forurensninger. Når arrangementet omfatter en rotoraksel 18 med et rotorelement 19, vil rotasjonen av innholdet i huset 13, 14 dessuten bli påvirket ved at virkningen av den tangensielle fortynningsvæske-tilførsel økes.

Strømningshastigheten gjennom kanalen 12 skal være lav, i størrelses-orden 0,02 m/s. Den koniske utforming av anordningens 11 nedre parti 13 frem-mer i dette parti sirkulasjon som er rettet oppad ved sentrum og nedad langs de koniske vegger, samtidig som der er en horisontal rotasjonsbevegelse i hele anordningen 11. På grunn av beliggenheten til tangensialinnløpet 15 for fortynningsvæske, oppstår det en motsatt sirkulasjonsbevegelse i det øvre parti 14, dvs en bevegelse rettet nedad ved sentrum og oppad langs sideveggene, hvilket fører til en bevegelse av de lette forurensninger mot sentrum i dette parti 14.

I den viste utføringsform er separeringsanordningen 11 for lette forurensninger vist forbundet med en type av silarrangement, men det er klart at også andre typer fraksjoneringsinnretninger kan anvendes, f.eks. siler med roterende silelementer og siler med andre rotortyper. Silingen kan finne sted fra innsiden og utad eller fra utsiden og innad gjennom silelementet. Silingen kan også finne sted under passasjen ovenfra nedad eller nedenfra oppad gjennom silsonen. For alle tilfeller gjelder det at massesuspensjonen skal roteres i det øvre parti av fraksjoneringsanordningens kappe.

Oppfinnelsen er selvsagt ikke begrenset til den viste utføringsform, men kan varieres innenfor rammen av oppfinnelsestanken.

Claims (6)

1. Anordning for separering av lette forurensninger fra massesuspensjoner, beregnet på å forbindes med en kappe (1) hos en fraksjoneringsinnretning hvor fiber-nettverket brytes opp og massen bringes til å rotere for anriking av de lette forurensninger, karakterisert ved at separeringsanordningen (11) er konstruert med et symmetrisk rotasjonshus (13, 14) innrettet til gjennom en kanal (12) å forbindes sentralt med det øvre parti av kappen (1), at et innløp (15) for fortynningsvæske er tangensialt koplet til huset (13,14), og at et utløp (16) for de lette forurensninger er beliggende sentralt ved toppen av huset (13, 14).

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at huset (13, 14) består av et oppad divergerende nedre parti (13) og et hovedsakelig sylindrisk, øvre parti (14), og at fortynningsvæske-innløpet (15) er beliggende i kanalen mellom det øvre og nedre parti.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at oppdelingen av huset i henholdsvis et nedre og øvre parti (13 og 14) bestemmes fra et strømningsaspekt av fortynningsvæske-innløpets (15) beliggenhet.

4. Anordning som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at ventilen (17) er beliggende i utløpet (16) for regulering av utstrømningen av lette forurensninger.

5. Anordning som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at en rotoraksel (18) med et rotorelement (19) strekker seg gjennom kanalen (12) fra fraksjoneringsanordningens kappe (1) inn i huset (13, 14) for å påvirke rotasjonen av innholdet i huset.

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at rotorakselen (18) er utstyrt med en skruegjenge (20) for oppadmating.