NO313463B1 - Forbedret mekanisk sil for fibersuspensjoner - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en forbedret mekanisk sil for fibersuspensjoner, særlig egnet til å skille fremmedlegemer og uønskede stoffer som forurenser vannholdige fibersuspensjoner som blir benyttet til papirproduksjon. Det er kjent at det for å skille ut fremmedlegemer og uønskede stoffer som forurenser vannholdige fibersuspensjoner, som for eksempel de suspensjoner som benyttes i papirindustri, blir benyttet spe-sielle mekaniske siler. Sistnevnte er forsynt med filtrer-ingskurver utstyrt med huller eller med proporsjonerte spal-ter som den masse som skal behandles, går igjennom, ledet i filtreringskurven ved pumper.

Den del som går gjennom filtreringsflaten, kalles "aksept" i fagsjargong og blir sendt til den etterfølgende produksjon. I stedet blir den del som ikke går gjennom filtreringsflaten, i fagsjargong kalt "rejekt" og blir fjernet.

De mekaniske siler av kjent type som blir benyttet til de ovennevnte formål, er utført med ulike fasonger, men alle disse har den ulempe at det ikke er lett å føre fibersuspensjonen gjennom filtreringsflaten på grunn av den tilstopping av selve filtreringsflaten som skjer, særlig når det utføres for mye filtrering av suspensjoner med en høy konsentrasjon av fiberelementer.

EP-Al-0663469 viser en rotor til en sil for fibersuspensjon hvor nevnte rotors skovler danner en impeller i en pumpe hvori rotorens impulselementer beveges i nærheten av en rota-sjonssymmetrisk filterkurv.

EP-Al-404.624 viser en rotor til bruk i filteranordning som har puls- og skovlelementer som roterer i en filterkurv. Formålet med EP-Al-404.624 er å tilveiebringe en tangentiell eller periferisk hastighet til suspensjonen som er forskjel-lig fra impulselementenes hastighet. Dette oppnås ifølge nevnte beskrivelse ved at skovlenes radielle ytterkant er mindre enn impulselementenes radielle ytterkant.

Rotorene beskrevet i ovennevte dokumenter har den dobbelthen-sikt å holde suspensjonen blandet og samtidig holde kurvens sideflate ren, slik at silens filtreringsevne holdes konstant så lenge som mulig.

US 4,744,898 viser en rotor til silanordning utstyrt med tunger anbrakt utenpå rotoren.

Selv når silen forsynes med en roterende kurv, kan likevel ikke filtreringsflaten holdes helt ren. Nevnte filtreringsflate viser under produksjonen alltid en tendens til å til-stoppes, dess tykkere de behandlede suspensjoner er. Faktisk har alle siler av kjent type, uansett deres driftsmessige fasong, tilstoppingsproblemer når konsentrasjonen av fast-stoffer i suspensjonen som skal behandles, kommer opp i 2 %. Den herværende oppfinnelse har til hensikt å overvinne disse ulemper.

Faktisk er ett av formålene med den herværende oppfinnelse utførelsen av en forbedret mekanisk sil for fibersuspensjoner, hvilken sil "kan virke uten å bli tilstoppet av suspensjoner som har høyere fiberkonsentrasjoner enn dem som kan bearbeides ved bruk av siler av en kjent type.

Et annet formål er at den forbedrede mekaniske sil ifølge oppfinnelsen i forhold til mekaniske siler av kjent type, skal tillate behandlingen av et større suspensjonskvantum pr. tidsenhet.

De nevnte formål er oppfylt gjennom tilveiebringelsen av en forbedret mekanisk sil for fibersuspensjoner, hvilken ifølge det selvstendige krav innbefatter: en rotor med en i det vesentlige vertikal lengdeakse, forsynt med en sentral aksel som er mekanisk koplet til et motoriseringsmiddel egnet til å påføre den en rotasjon; en filtreringskurv som er i det vesentlige koaksial eksternt om nevnte rotor og forsynt med en flerhet av åpninger laget i dens sideflate; et mellomrom avgrenset mellom nevnte rotors sideflater og nevnte filtreringskurv; en ytre beholder som er egnet til å romme nevnte filtreringskurv og nevnte rotor, og i hvilken det finnes: et tilførselskammer avgrenset i den øvre del av nevnte beholder og forbundet med et tilførselsrør for fibersuspensjonen som skal behandles, og med nevnte ringformede mellomrom; et leveringskammer som er avgrenset av og korresponderende med nevnte filtreringskurvs sideflate, og med forbindelse til omgivelsene utenfor gjennom et leveringsrør; et rejektkammer avgrenset i den nedre del av nevnte beholder, hvilket står i direkte forbindelse med nevnte mellomrom og via et rejektrør med omgivelsene utenfor, karakterisert ved at nevnte rotor er forsynt med en flerhet av spredekanaler som hver strekker seg mellom et inntaksparti utført i det øvre element av nevnte rotor og et utløpsparti utført på selve rotorens sideflate, hvilket avgrenser nevnte mellomrom, hvor nevnte kanaler er egnet til å føre de fibersuspensjoner som skal behandles, fra nevnte tilførselskammer til nevnte mellomrom.

Ifølge en foretrukket utførelse er hver av de nevnte spredekanaler avgrenset på sidene av krumme flater som, idet de begynner fra det respektive inntaksparti av spredekanalen, strekker seg via divergerende baner mot det respektive ut-løpsparti, hvor sistnevnte har et større areal i forhold til nevnte inntakspartis areal.

Dessuten har hver spredekanal det respektive inntaksparti i det vesentlige ortogonalt på rotorens lengdeakse og det respektive utløpsparti i det vesentlige ortogonalt i forhold til selve rotorens radiale retning.

På en slik måte virker hver spredekanal som pumpeseksjon og endrer strømmen av det fibermateriale som skal behandles, fra en inngående i det vesentlige aksial retning til en utgående i det vesentlige radial retning.

Utvendig på rotoren er det en flerhet av skovler som skummer kurven under rotasjonen og derved bidrar til å holde filtreringsflaten ren og derfor til å holde filtreringsevnen konstant over tid.

På fordelaktig vis tillater tilstedeværelsen av de divergerende spredekanaler som endrer strømmen fra i det vesentlige aksial til i det vesentlige radial, en økning i transporthas-tigheten for den suspensjon som skal behandles, mot filtreringskurven, og på samme tid tillater den iverksettelse av en sugeeffekt for derved å forbedre filtreringskapasiteten.

Enda mer fordelaktig kan det oppnås en bedre renslighet i den filtrerte suspensjon og en høyere produksjon av "aksept" med samme behandlingstid. De nevnte mål og fordeler vil bli vist bedre under beskrivelsen av en foretrukket utførelse av oppfinnelsen gitt eksempelvis men ikke begrensende, og under henvisning til de vedlagte tegninger, hvor

Fig. 1 viser lengdesnittet gjennom silen ifølge oppfinnelsen; Fig. 2 viser et planriss av rotoren i silen på fig. 1; Fig. 3 viser i aksonometrisk oppriss en skjematisk fremstil-ling av rotoren på fig. 2. Som det kan sees av fig. 1, innbefatter den mekaniske sil ifølge oppfinnelsen, merket med 1 i sin helhet: en i det vesentlige sylindrisk rotor 2, hvis lengdeakse 3 er i det vesentlige vertikal og forsynt med en sentral aksel 4 som er forbundet med motoriseringsmiddel, som ikke er vist, egnet til å påføre den en rotasjon; en filtreringskurv 5 plassert i det vesentlige koaksialt og eksternt om rotoren 2, forsynt med en flerhet av åpninger 6 laget i dens sideflate 6', hvor sistnevnte er silens filtreringsflate, i sin helhet merket med 7; et mellomrom 8 avgrenset mellom rotorens 2 sideflate og filtreringskurvens 5 filtreringsflate 7; en ytre beholder 9 som huser filtreringskurven 5 og rotoren 2, og i hvilken det er: et tilførselskammer 10 innbefattet mellom beholderens 9 lokk 11 og rotorens 2 øvre element 12, hvilket står i forbindelse med mellomrommet 8 og med et tilførselsrør 13 for

den fibersuspensjon som skal behandles; et leveringskammer 14 som er avgrenset sentralt i beholderen 9 og i det vesentlige korresponderende med filtreringskurvens 5 filtreringsflate 7, og som står i forbindelse med omgivelsene utenfor gjennom et leveringsrør 15; et rejektkammer 16 avgrenset på bunnen av beholderen 9 og i direkte forbindelse med mellomrommet 8 og via et rejektrør 17 med omgivelsene utenfor.

På fig. 2 og 3 kan det sees at rotoren 2 er forsynt med en flerhet av spredekanaler som hver i sin helhet er merket med 18 og med en flerhet av tunger som hver i sin helhet er merket med 19.

Hva spredekanalene 18 angår, er det fem av dem i den spesiel-le beskrevne utførelse, og de er plassert symmetrisk i forhold til rotorens lengdeakse 3 samsvarende med toppunktet i en regelmessig femkant. Hver spredekanal er utformet inne i rotoren 2 og strekker seg mellom et inntaksparti 20 utformet i rotorens øvre element 12, hvilket avgrenser tilførselskam-meret 10 sammen med lokket 11, og et utløpsparti 22 utformet i selve rotorens sideflate 23 i samvirke med kurvens 5 filt-reringsf late 7 for å avgrense mellomrommet 8. Hver spredeka-nals 18 legeme er avgrenset av krumme flater 24, 24', 241', 24''' som strekker seg fra det respektive inntaksparti 20 via divergerende baner mot det respektive utløpsparti 22, hvor sistnevnte har et større areal i forhold til inntakspartiet.

Videre er inntakspartiet 20 i hver spredekanal 18 i det vesentlige ortogonalt på rotorens lengdeakse 3, og det respektive utløpsparti 22 er i det vesentlige ortogonalt på selve rotorens radiale retning. På en slik måte virker hver spredekanal, under rotasjonen av rotoren 2 i overensstemmelse med en retning 25, i det vesentlige som en pumpeseksjon som endrer strømmen av den suspensjon som skal behandles, fra en inngående i det vesentlige aksial retning gjennom inntakspartiet 20 til en utgående i det vesentlige radial retning gjennom utløpspartiet 22. Videre øker spredekanalens 18 tverr-

i snitt kontinuerlig i en retning 26 og en diffuserende effekt oppstår slik at det dannes et undertrykk inne i selve spredekanalen og suspensjonen blir sugd inn i spredekanalen 26 fra tilførselskammeret 10. Undertrykket i spredekanalen 26 resulterer i en akselerert strømning av suspensjonen gjennom spre-) dekanalen 26 og en økning av trykket mot kurvens 5 filtre-ringsf late 7. Denne effekten resulterer i at suspensjonen blir brutt opp i mindre fragmenter.

Disse effekter kombinert med hverandre og oppnådd gjennom

spredekanalene 18 bevirker en økning i silens filtreringsef-5 fekt, hvorved filtrering av suspensjoner som når konsentra-sjonsverdier nær 4 %, tillates, uten noen tilstopping av fil-treringsf laten 7.

Sistnevnte blir særlig holdt ren av par av tunger 19 utenpå

rotoren, hvilke skummer filtreringsflaten 7 under rotasjonen o og bevirker løsrivingen av materiale som er klebet til den,

og bidrar til å holde den ren.

På en slik måte holdes filtreringsflatens effektivitet konstant over tid så vel som silens filtreringseffekt i sin helhet.

:5 Hver tunge 19 har en konveks utvendig flate 27, slik at dens radiale parti vokser idet det begynner fra linjen 29 i sam-menføyningen med rotorens sideflate 23 til det når sin størs-te bredde 30, litt mindre enn bredden av mellomrommet 8 som det rommes i. Særlig kan det sees at nevnte tunger 19 er

plassert langs to ringformede bånd 33 og 34 hvor tungene på nevnte bånd er forskjøvet i forhold til hverandre i den aksi-ale retning.

Inne i tilførselskammeret 10, slik det kan sees på fig. 1, er det en ringformet sektor 31, hvilken er fastgjort til en ringmutter 32 som forbinder kurven 5 med den ytre beholder 9, og hvilken rager ut aksialt i samsvar med retningen for leng-deaksen 3 i silen i forhold til rotorens 2 øvre element 12. Den ringformede sektors 31 tilstedeværelse er nødvendig for å unngå at eventuelle fremmedlegemer som føres gjennom lever-ingsrøret 13 sammen med suspensjonen som skal renses, går inn i spredekanalene 18 og skader silen.

Ifølge det som er sagt, kan det derfor forstås at silen ifølge oppfinnelsen oppfyller alle de forhåndssatte formål.

Først av alt er formålet å tilveiebringe en sil som uten tilstopping tillater gjennomføring av rensing av fibersuspensjoner med høyere konsentrasjoner i forhold til dem som kan behandles med siler av kjent type, oppfylt. Særlig kan silen ifølge oppfinnelsen uten tilstopping filtrere fibersuspensjoner med konsentrasjoner høyere enn 2 %, som representerer grenseverdien for de mekaniske siler av kjent type. Faktisk kan, ved bruk av silen ifølge oppfinnelsen, fibersuspensjoner med konsentrasjoner på inntil 4 % behandles uten tilstoppingsproblemer.

Videre er formålet forbedring av suspensjonens renhetsgrad også oppfylt, siden det ved å øke tettheten i den suspensjon som skal behandles, mens filtreringsflaten er den samme, er oppnådd en mer rengjort pulp.

Formålet å forbedre silens ytelse, er også oppfylt i og med at ved behandling av tykkere fibersuspensjoner, øker mengden av "aksept" som kan oppnås gjennom suspensjonsfiltreringen, over tid.

Selvsagt vil det være mulig å utføre silen ifølge oppfinnelsen i hvilken som helst dimensjon.

Videre kan spredekanalene og tungene som silen er forsynt med, ha andre fasonger enn dem som er blitt beskrevet og il-lustrert på tegningene.

I driftsfasen vil det være mulig å innføre strukturelle end-ringer på oppfinnelsesutstyret, hvilke ikke er vist på tegningene, og hvilke, siden de er en del av den samme beskrevne løsnings idé, skal betraktes som beskyttet gjennom den herværende oppfinnelse.

Claims (8)

1. Forbedret mekanisk sil (1) for fibersuspensjoner, hvilken innbefatter: en rotor (2) med en i det vesentlige vertikal lengdeakse (3) forsynt med en sentral aksel (4) som er mekanisk koplet til et motoriseringsmiddel egnet til å påføre den en rotasjon; en filtreringskurv (5) som er i det vesentlige koaksial eksternt om nevnte rotor (2) og forsynt med en flerhet av åpninger (6) laget i dens sideflate (6'); et mellomrom (8) avgrenset mellom nevnte rotors (2) og nevnte filtreringskurvs (5) sideflater (23; 6'); en ytre beholder (9) som er egnet til å romme nevnte filtreringskurv (5) og nevnte rotor (2), og i hvilken det finnes: et tilførselskammer (10) avgrenset i den øvre del av nevnte beholder (9) og forbundet med et tilførselsrør (13) for fibersuspensjonen som skal behandles, og med nevnte ringformede mellomrom (8); et le-ver ingskammer (14) som er avgrenset av og korresponderer med nevnte filtreringskurvs (5) sideflate (6') og står i forbindelse med omgivelsene utenfor gjennom et lever-ingsrør (15); et rejektkammer (16) i direkte forbindelse med nevnte mellomrom (8) og gjennom et rejektrør (17) med omgivelsene utenfor og på sideflaten (23) på nevnte rotor (2) er det anbrakt en flerhet av tunger (19) som hver har en konveks ytre flate (27) og et radielt tverr-snitt som øker fra fastgjøringslinjen (29) på sideflaten (23) som tilhører nevnte rotor (2), karakterisert ved at rotoren (2) er forsynt med en flerhet av spredekanaler (18) som hver strekker seg mellom et inntaksparti (20) utformet i det øvre element (12) av nevnte rotor (2), og et utløpsparti (22) utformet i nevnte rotors (2) sideflate (23), hvilken avgrenser nevnte mellomrom (8) hvor nevnte kanaler (18) er egnet til å føre de fibersuspensjoner som skal behandles, fra nevnte tilførselskammer (10) til nevnte mellomrom (8) og hvor nevnte utløpspartis (22) areal er større enn nevnte inntakspartis (20) areal.

2. Sil (1) ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte spredekanaler (18) er avgrenset sideveis av krumme flater (24, 24', 24'', 24''') som strekker seg fra det respektive inntaksparti (20) via divergerende baner mot det respektive utløpsparti (22).

3. Sil (1) ifølge krav 1, karakterisert ved at hver enkelt av nevnte spredekanaler (18) har det respektive inntaksparti (20) i det vesentlige ortogonalt på nevnte rotors (2) lengdeakse (3), og det respektive utløpsparti (22) i det vesentlige ortogonalt i forhold til selve rotorens (2) radiale retning, hvor nevnte spredekanaler (18) er egnet til å endre fibersuspensjo-nens strøm fra i det vesentlige aksial i forbindelse med nevnte inntaksparti (20) til i det vesentlige radial i forbindelse med nevnte utløpsparti (22).

4. Sil (1) ifølge krav 1, karakterisert ved at det inne i nevnte tilførselskammer (10) er en ringformet sektor (31) i ett med nevnte kurv (5), hvilken sektor rager ut i overensstemmelse med nevnte sils lengdeakse (3) i forhold til nevnte rotors (2) øvre element (12).

5. Sil (1) ifølge krav , karakterisert ved at nevnte ringformede sektor (31) er fastgjort til en ringmutter (32) som forbinder nevnte filtreringskurv (5) med nevnte sils ytre beholder (9).

6. Sil (1) ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte spredekanaler (18) er utformet inne i nevnte rotor (2).

7. Sil (1) ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at antall spredekanaler (18) er fem, og at de er plassert symmetrisk i forhold til nevnte rotors (2) lengdeakse (3), idet hver enkelt spredekanal har inntakspartiet (20) plassert i rotorens (2) øvre element (12) i overensstemmelse med en regelmessig femkants toppunkt.

8 Sil (1) ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte tunger (19) er plassert på nevnte rotors (2) sideflate (23) langs to ringformede bånd (33, 34), hvor hver tunge tilhører ett av nevnte ringformede bånd, siden den er forskjøvet i forhold til tungene som tilhører det andre ringformede bånd.