SE0802072A2 - Tvättpress för tvättning av cellulosamassa - Google Patents

Description

Ett annat exempel på en massafórdelningsenhet visas i WO 94/ 103 80, där massa avlänkas i en böjd passage för att tillföra ett jämnt fördelat och parallellt flöde till pressvalsama. WO 03/016618 beskriver en anordning med flera fórdelningsenheter som styrs separat.

Kända tvättpressar av den beskrivna allmänna typen har mekanismer för massainmatning som förknippas med en jämförelsevis komplicerad design (inloppslådans utförande, övergripande tvättanordning, rördragning, instrument, etc.) och alternativ/förbättringar skulle vara önskvärda.

SAMMANFATTNING Ett allmänt syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en förbättrad anordning för tvättning av cellulosamassa. Ett särskilt syfte är att åstadkomma en förbättrad mekanism för massainmatning. Ett annat syfte är att åstadkomma ändamålsenlig massafördelning och formering.

Dessa syften uppnås i enlighet med bifogade patentkrav.

Föreliggande uppfinning föreslår i korthet en tvättanordning innefattande ett massainlopp anordnat nedanför nypet, vilket tillsammans med en inre och yttre trågstruktur bildar en mycket fördelaktig mekanism för massainmatning och fördelning. Den inkommande massan transporteras genom en zon för massafördelning som definieras av det yttre tråget och formeras därefter på valsytan och transporteras genom en zon för avvattning och pressning (och tvättning) som definieras av det inre tråget. Detta ger en jämförelsevis enkel och kostnadseffektiv tvättanordning, som ändå har utmärkt massafördelning och formering.

Närmare bestämt tillhandahålls i enlighet med uppfinningen en anordning för tvättning av cellulosamassa innefattande två pressvalsar med perforerade ytterytor, anordnade att rotera i motsatta riktningar vid drift så att massan pressas in i ett nyp mellan pressvalsama, ett inre tråg, anordnat på avstånd 'från de perforerade ytterytorna så att det delvis omsluter pressvalsama i omkretsriktningen, varvid en inre massapassage bildas för varje pressvals väsentligen mellan den perforerade ytterytan och det inre tråget, och ett massainlopp för införsel av massa till tvättanordningen. Tvättanordningen innefattar vidare ett yttre tråg, anordnat på avstånd från det inre tråget så att det åtminstone delvis omsluter det inre tråget och bildar en yttre massapassage fór varje pressvals, varvid den yttre massapassagen är ansluten till den inre massapassagen. Massainloppet är anslutet till en central del av det yttre tråget, varvid massa som förs in via massainloppet vid drift transporteras genom den yttre massapassagen väsentligen motsatt rotationsriktningen och därefter genom den inre massapassagen väsentligen i rotationsriktningen innan den når nypet.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen, samt ytterligare syften och fördelar därmed, förstås bäst genom hänvisning till efterföljande beskrivning och bifogade ritningar, där: Fi g. 1 är ett schematiskt tvärsnitt av en tvättanordning enligt en exemplifierande utföringsfonn av föreliggande uppfinning; Fig. 2 är ett schematiskt tvärsnitt av en tvättanordning enligt en annan exemplifierande utföringsform av föreliggande uppfinning; Fig. 3A är ett schematiskt tvärsnitt av en tvättanordning med en massainmatningsenhet enligt ytterligare en exemplifierande utföringsfonn av föreliggande uppfinning; och Fig. SB är en schernatisk delvy över massainmatningsenheten hos tvättanordningen i Fig. 3A från sidan.

DETALJERAD BESKRIVNING In figurema betecknas liknande eller motsvarande delar med samma hänvisningssiffror.

Det ska noteras att, fastän den efterföljande beskrivningen huvudsakligen refererar till “upprättstående” tvättanordningar, d.v.s. tvättanordningar där massan på pressvalsens perforerade ytteryta när nypet underifrån, är dess lära tillämplig även på anordningar som är “upp och ned”, d.v.s. där massan når nypet ovanifiån. Anordningar vända upp och ned med massainlopp upptill och utlopp nedtill ligger således inom uppfinningens räckvidd.

Fig. 1 är ett schernatiskt tvärsnitt av en tvättanordning-enli gt en exemplifierande utföringsfonn av föreliggande uppfinning. Den illustrerade tvättanordningen 100 innefattar två samverkande cylindriska pressvalsar/trummor 110, 110', anordnade att rotera i motsatta riktningar R, R' vid drifi och som var och en har en perforerad ytteryta 112, 112', såsom en yta av perforerad plåt.

Rotationscentra är normalt sett anordnade i samma horisontalplan och det kan ofta vara föredraget att ett rotationscentrum är fast, medan det andra rotationscentrumet tillåts glida något.

Tvättanordningen 100 uppvisar vidare ett inre tråg 120, anordnat på avstånd från de perforerade ytterytoma 112, 112' hos pressvalsama 110, 110' så att det delvis omsluter pressvalsama i omkretsriktningen, varvid en inre massapassage 122, 122' definieras för varje pressvals mellan den perforerade ytterytan 112, 112' och det inre tråget 120. Utanför det inre tråget 120 finns ett yttre tråg 140 anordnat att bilda en yttre massapassage 142, 142' för varje pressvals. Som syns i Fig. 1, definierar det yttre tråget 140 en yttervägg hos respektive yttre massapassage 142, 142'.

Det finns ett massainlopp 130 vid nederdelen av tvättpressen 100 i Fig. 1, centralt anordnat i området nedanför de samverkande pressvalsama 110, 110'. Massainloppet 130 är förbundet med en central del av det yttre tråget 140, "central" med avseende på utsträckningen hos det yttre tråget i omkretsriktningen (som syns i Fig. 1). Den yttre massapassagen 142, 142' är förbunden med massainloppet 130 vid enda änden och med sin motsvarande inre massapassage 122, 122' vid andra änden.

Det inre tråget 120 respektive det yttre tråget 140 innefattar i allmänhet oavbrutna ytor som väsentligen omsluter hela den inre massapassagerna 122, 122' respektive de yttre massapassagerna 142, 142' i omkretsriktningen och täcker hela pressvalsarna 110, 110' i längsgående (d.v.s. axiell) riktning. Det kan emellertid även finnas utföringsformer med ett eller flera avbrott i den inre och/eller yttre trågytan, såsom avbrott i det inre tråget i närheten av tvättzoner.

Vid drift roterar pressvalsama 110, 110' i motsatta riktningar R, R' och massa som matas från massainloppet 130 transporteras genom de respektive yttre massapassagema 142, 142' i riktning väsentligen motsatt dessa rotationsriktningar. Då massan kommer in i de inre massapassagerna 122, 122' bildas en massabana (visas ej) på de respektive perforerade ytterytoma 112, 112' hos pressvalsama 110, 110'. Vid övre delen av respektive pressvals 110, 110' kommer massan först i kontakt med den perforerade ytterytan 112, 112' och massabanan bildas “spontant” tack vare en tryckskillnad mellan den inre tråget 120 och pressvalsens 110, 110' insida. I den inre massapassagen 122, 122', transporteras massan i pressvalsarnas 110, 110' rotationsriktning R, R', under styrning av det inre tråget 120, och pressas slutligen i ett nyp/klärnställe 114 där avståndet mellan pressvalsarna l 10, 1 10' är som minst.

Den inre massapassagen 122, 122' för varje pressvals 110, 110' är alltså ett utrymme där massa vid drift transporteras i rotationsriktningen väsentligen mellan den perforerade yttre valsytan 112, 112' och det inre tråget 120 och vidare till nypet 114. Den inre massapassagen 122, 122' sträcker sig i princip från det ställe där massan, vid änden av den yttre massapassagen 142, 142', möter en väsentligen ren pressvalsyta till nypet 114. Den inre massapassagen 122, 122' har företrädesvis en utsträckning i omkretsriktningen så att den vid drift tillhandahåller en massabana på den perforerade ytterytan 112, 112' om omkring 220- 270° från början av den inre massapassagen till nypet 114. Med andra ord ligger den vinkel som definieras av linjerna som skär rotationscentrum och nypet 114 respektive början av den inre massapassagen 122, 122' företrädesvis inom intervallet 220-270°. Den inre massapassagen 122, 122' kan vara konvergerande, divergerande eller parallell med den perforerade ytterytan 112, 112', eller, altemativt, en kombination av dessa särdrag.

De illustrerade pressvalsama 110, 110' innefattar ett flertal axiella filtratkanaler 116, 116', anordnade att ta emot filtrat som passerar genom de perforerade ytterytoma 112, l12'. Filtrat transporteras vid drift genom de perforerade ytterytoma 112, 112' och radiellt inåt till de axiella filtratkanalema 116, 116' och därefter uppsamlas det typiskt sett och matas ut från tvättanordningen 100, Lex. vid ena eller båda ändarna.

Såsom kommer att beskrivas närmare nedan, tillförs i exemplet i Fig. 1 tvättvätska till massabanan (med anordningar 156). Vidare matas i detta exempel massan ut med hjälp av en skruvanordning 118, som överför massan till ett efterföljande processteg (visas ej), såsom ett fallrör eller en arman enhet där massan kan spädas ut och behandlas.

I den föreslagna anordningen utgör den yttre massapassagen en zon för massafördelning med hjälp av pumptryck och, såsom kommer att beskrivas nedan, möjligen också omrörning vid massainloppet. Själva tvättaktiviteterna äger rum när massan transporteras på den perforerade ytterytan i den inre massapassagen, vilken följaktligen utgör en zon för avvattning, förträngning och pressning. (I utföringsforrner utan tvättvätsketillsats är den inre massapassagen enbart en zon för avvattning och pressning.) Dessutom kan början av den inre massapassagen ses som en zon för massaforrnering i den bemärkelsen att det är här som massabanan formeras på pressvalsen.

De illustrerade tvättanordningarna i Fig. 1, 2 och 3A visar alla organ för tvättvätsketillsats anordnade i anslutning till det inre tråget 120 så att tvättvätska vid drifi tillsätts till massan i det inre tråget 120. Genom användning av anordningar 156 för tvättvätsketillsats, såsom munstycken eller enkla öppningar/hål, fördelas tvättvätskan typiskt sett över massabanan genom en tryckskillnad. I de illustrerade exemplifierande utföringsformerna inbegriper organet för tvättvätsketillsats en skiljevägg 152 anordnad väsentligen mellan det inre tråget 120 och det yttre tråget 140 så att ett utrymme för tvättvätska 154 definieras av skiljeväggen 152 och det inre tråget 120. Utrymmet för tvättvätska 154 kan innehålla ledningar/rör för tvättvätskan som ska tillsättas till det inre tråget 120, eller alternativt kan tvättvätskan flöda fritt däri.

Utrymmet för tvättvätska 154 har i omkretsriktningen en utsträckning så att det omsluter åtminstone en del av de respektive inre massapassagerna 122, 122'. Iutföringsformen i Fig. 1 sträcker sig skiljeväggen 152 mellan de två lägsta punkterna hos det inre tråget 120 och bildar därmed ett utrymme för tvättvätska 154 som omsluter enbart den sista delen av respektive inre massapassage 122, 122'. I denna utföringsform tillförs tvättvätska till massabanan vid ett enda ställe per pressvals 110, 110' i omkretsriktningen. (I den längsgående riktningen kan det finnas ett flertal axiellt fördelade punkter för tvättvätsketillsats.) I utföringsformen i Fig. 2 sträcker sig utrymmet för tvättvätska 154 i omkretsriktningen så att det omsluter väsentligen hela inre massapassagen 122, 122' och innefattar två anordningar 156 för tvättvätsketillsats per pressvals, fördelade i omkretsriktningen. Antalet och placeringen av anordningarna 156 för tvättvätsketillsats kan förstås variera och det kan mycket väl finnas mer än två anordningar för tvättvätsketillsats fördelade i omkretsriktningen. I utföringsformen i Fig. 3A sträcker sig utrymmet för tvättvätska 154 mellan de två yttersta (vänstra och högra) punkterna hos det inre tråget 120 och bildar därmed ett utrymme för tvättvätska 154 som omsluter en väsentlig del av den inre massapassagen 122, 122'. Som syns i Fig. 3A, kan skiljeväggen 152 vara integrerad med tex. en massainmatningsenhet 132.

Enligt särskilda fördelaktiga utföringsformer illustrerade i Fig. 1, 2 och 3A fungerar skiljeväggen 152 som en innervägg hos åtminstone en del av de respektive yttre massapassagema 142, 142', varvid skiljeväggen utgör en styryta för massan i den delen av de yttre massapassagema 142, 142'. Skiljeväggen 152 anordnas då företrädesvis så att massaflödet inte stöter på skarpa kanter eller strypningar, d.v.s. så att en jämn (eng. “smooth”) yttre massapassage 142, 142' åstadkoms. Massafördelningen förbättras därmed ytterligare.

Tvättvätsketillsats är valfritt i tvättanordningen enligt föreliggande uppfinning. Det beskrivna särdraget med en skiljevägg 152 som fungerar som en styryta är inte begränsat till tillämpningar med tvättvätsketillsats, utan kan vara användbart också i rena avvattningspressar. Även i sådana fall anordnas skiljeväggen 152 väsentligen mellan det inre tråget 120 och det yttre tråget 140 och bildar en innervågg hos åtminstone en del av den yttre massapassagen 142, 142'. Skiljeväggen utgör en styryta för massan i den delen av den yttre maSSapaSSagen.

Det kan å andra sidan även finnas utföringsfonner med' tvättvätsketillsats men utan skiljeväggen 152 (och utrymmet för tvättvätska 154), i vilka fall tvättvätska tillsätts direkt till det inre tråget 120.

En tvättanordning 100 med en massainmatningsenhet 132 enligt en exemplifierande utföringsform av uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till F ig. 3A och 3B. I denna utföringsfonn finns ett enda massainlopp anordnat att mata massa till båda pressvalsarna, typiskt sett från ett ställe vid ungefär halva valslängden. Massans koncentration vid inmatning är normalt i området 3-14% . Massainmatningsenheten 132 är anordnad vid massainloppet 130, företrädesvis rakt nedanför nypet, eller något förskjuten. Den innefattar en längdfördelningsenhet 134 som sträcker sig längs väsentligen hela pressvalsamas 110, 110' längd samt omrörarorgan 138 roterbart monterat inuti längdfördelningsenheten 134.

Längdfördelningsenheten 134, t.ex. ett rör parallellt med pressvalsarna, är i exemplet i Fig. 3B försedd med ett flertal öppningar 136 fördelade i längdriktningen. Öppningarna 136 är företrädesvis anordnade så att massan vid drift kommer in i respektive yttre massapassage 142, 142' i en riktning som väsentligen motsvarar den allmänna massaflödesriktningen i den yttre massapassagen 142, 142'. I Fig. 3A indikerar följaktligen pilar att massan lämnar längdfördelningsenheten 134 genom öppningama 136 i riktningar vinkelräta mot längdaxlama hos pressvalsarna 110, 110' och längdfördelningsenheten 134. På detta sätt kommer det att blir mindre störningar i massaflödet i början av den yttre massapassagen 142, 142' och således kan ett mer effektivt massaflöde och en bättre massafördelning uppnås.

Fackmannen inser att antalet och formen hos öppningama kan variera inom uppfinningens räckvidd. De cirkulära hälen 136 i Fig. 3B kan till exempel ersättas med slitsar eller liknande.

Alternativt kan längdfördelningsenheten, i stället för flertalet öppningar, förses med en spalt (d.v.s. en långsträckt öppning) med utsträckning i längsgående riktning. I enlighet med föregående stycke skulle då två spalter vara att föredra, anordnade på motsatta sidor av längdfördelningsenheten 134, varvid massan vid drift kommer in i den yttre massapassagen 142, 142' i riktning väsentligen motsvarande den allmänna massaflödesriktningen i den yttre massapassagen.

Omrörarorganet 138 är axiellt anordnat inuti längdfördelningsenheten. Det kan till exempel innefatta en skruv, en axel med spadar, en axel med bommar, en slitsad axel, en axel med pinnar eller en kombination av två eller fler av dessa. Omrörarorganet 138 håller massan i rörelse så att en lämplig fördelning av massan i längdriktningen erhållsi tvättanordningen. En fördel med denna lösning är att tryckfallet i massainmatningsenheten kommer att blir lågt jämfört med tryckfallet hos anordningar enligt teknikens ståndpunkt. Effektiv massafördelning kan således uppnås medan pumptrycket vid inloppet hålls lågt. Det låga tryckfallet förknippat med den föreslagna massafördelningen med omrörarorgan kan även göra det mögligt att utesluta strypbrickor eller liknande, vilka ofta används i konventionella massainmatnings- anordningar. Den föreslagna massainmatningsenheten erbjuder en förhållandevis enkel och kostnadseffektiv lösning.

En annan utföringsform av föreliggande uppfinning (visas ej) innefattar en “öppen” massainmatningsenhet, i den bemärkelsen att det finns ett öppet utrymme mellan omrörarorganet och den yttre massapassagen i stället för en vägg (eller liknande begränsning) med öppning(ar). Omrörarorganet skulle fortfarande vara axiellt anordnat i området nedanför nypet.

Fastän uppfinningen beskrivits med hänvisning till särskilda illustrerade utföringsfonner, framhålls att den även täcker in ekvivalenter till de visade särdragen, liksom ändringar och varianter uppenbara for fackmarmen. Uppfinningens räckvidd begränsas alltså enbart av bifogade patentkrav.

Claims (10)

10 15 20 25 30 10 PATENTKRAV

1. Anordning (100) för tvättning av cellulosamassa innefattande två pressvalsar (110, 110') med perforerade ytterytor (l 12, 112'), anordnade att rotera i motsatta riktningar (R, R') vid drifi så att massan pressas in i ett nyp (114) mellan pressvalsarna; ett inre tråg (120), anordnat på avstånd från de perforerade ytterytoma (112, 112') så att det delvis omsluter pressvalsama (1 10, 110') i omkretsriktningen, varvid en inre massapassage (122, 122') bildas för varje pressvals väsentligen mellan den perforerade ytterytan och det inre tråget; och ett massainlopp (130) för införsel av massa till tvättanordningen; kännetecknad av ett yttre tråg (140), anordnat på avstånd från det inre tråget (120) så att det åtminstone delvis omsluter det inre tråget och bildar en yttre massapassage (142, l42') för varje pressvals (1 10, 1 10'), varvid den yttre massapassagen är ansluten till den inre massapassagen; och av att i massainloppet (130) är anslutet till en central del av det yttre tråget ( 140), varvid massa som förs in via massainloppet vid drift transporteras genom den yttre massapassagen väsentligen motsatt rotationsriktningen (R, R') och därefter genom den inre massapassagen (122, 122') väsentligen i rotationsriktningen (R, R') innan den når nypet.

2. Tvättanordning enligt krav 1, kännetecknad av att den inre massapassagen (122, 122') har en utsträckning, i omkretsriktningen, så att en massabana om 220-270° från början av den inre massapassagen till nypet (114) tillhandahålls på den perforerade ytterytan (1 12, 112') vid drift.

3. Tvättanordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av en massainmatningsenhet (132) anordnad vid massainloppet (130) och innefattande en längdfördelningsenhet (134) som sträcker sig längs väsentligen hela pressvalsarnas (110, 110') längd och är försedd med åtminstone en öppning (136) för utmatning av massa till de yttre massapassagerna (142, l42'); och omrörarorgan (138) roterbart monterat inuti längdfórdelningsenheten. 10 15 20 25 30 11

4. Tvättanordning enligt krav 3, kännetecknad av att den åtminstone en öppningen (136) är anordnad så att massan, vid drift, kommer in i den yttre massapassagen (142, 142') i en riktning väsentligen motsvarande den allmänna massaflödesriktningen i den yttre massapassagen.

5. Tvättanordning enligt krav 3 eller 4, kännetecknad av att omrörarorganet (138) innefattar organ från gruppen: en skruv; en axel med spadar; en axel med bommar; en slitsad axel; och en axel med pinnar.

6. Tvättanordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av organ för tvättvätsketillsats anordnat i anslutning till det inre tråget (120) så att tvättvätska vid drift tillsätts till massan i det inre tråget.

7. Tvättanordning enligt krav 6, kännetecknad av en skiljevägg (152) anordnad väsentligen mellan det inre tråget (120) och det yttre tråget (140), varvid ett utrymme för tvättvätska (154) definieras mellan skiljeväggen och det inre tråget.

8. Tvättanordning enligt krav 7, kännetecknad av att utrymmet för tvättvätska (154) har en utsträckning i omkretsriktningen så att det omsluter väsentligen hela den inre massapassagen (122, 122') och innefattar två eller fler anordningar (156) för tvättvätsketillsats fördelade i omkretsriktningen.

9. Tvättanordning enligt krav 7 eller 8, kännetecknad av att skiljeväggen (152) är en i innervägg hos åtminstone en del av yttre massapassagen ( 142, 142'), varvid skiljeväggen utgör en styryta för massan i nämnda åtminstone en del av yttre massapassagen.

10. Tvättanordning enligt något av krav 1-5, kännetecknad av en skiljevägg (152) anordnad väsentligen mellan det inre tråget (120) och det yttre tråget (140), varvid skiljeväggen (152) bildar en innervägg hos åtminstone en del av yttre massapassagen ( 142, 142'), van/id skiljeväggen utgör en styryta för massan i nämnda åtminstone en del av yttre massapassagen.