SE425808B - Sett och anleggning for att bortskaffa luft i for avvattning avsedda fibersuspensioner - Google Patents

Description

15 20 30 55 8107851-1 2 Vicario tillverkade Deculator, och deras grundprincip är att man bringar vätskan att under finfördelning eller som tunna och turbulenta flödesskikt koka vid lågt tryck.

Det låga trycket erhålles genom barometrisk effekt, i det att "kokarutrymmet" förlägges tillräckligt högt (tryckfall ca l bar/l0m), och den därvid frigjorda luften bortpumpas med vakuumpump. 7 Vid papperstillverkning brukar man återföra merpar- ten av det vatten, varav suspensionen av fibrer består, och använda det från pappersmaskinen kommande s.k. bak- vattnet till att åstadkomma en lämplig grad av utspäd- ning. Vid tillförsel till viran bör suspensionen nor- malt ha en fiberhalt av storleksordningen 0,3-l,0%.

En typisk anläggning av tidigare känt och vanligt slag visas i fig. 1, som är en principskiss av en pap- persmaskin med tillhörande reningsapparatur. I detta flödesschema har flödet för huvuddelen av fibrerna ut- ' ritats med ett.något grövre streck. En suspension, som kan ha en fiberhalt av 3 till 10% eller mera, kommer från en källa 1, som vi i föreliggande fall ej behöver be- skriva, och spädes med ungefär 10 delar vatten från led- ningen l8 samt passerar en pump 2. Huvudströmmen pas- serar därefter enïšil 5 (där frånsilat, grövre material ledes till en ytterligare sil 3', från vilken frånsilat material lämnar systemet genom en ledning l7.och från vilken accepterad fiber återgår till ledningen 18).

Huvuddelen av den spädda suspensionen fortsätter till en hydrocyklonrenare H, vars acceptmängd (som är huvud- delen) fortsätter till en avluftare 5, som kan vara nå- gon av de nämnda, kända konstruktionerna. I förbigående noteras att rejektet från hydrocyklonrenaren Ä genom en pump lä ledes till en ytterligare hydrocyklonrenare Ä', vars accept återföres till ledningen 18 och vars rejekt ytterligare sorteras i en tredje hydrocyklonrenare H" efter att ha passerat en pump 15. Det som kasserats av alla tre cyklonanläggningarna, lämnar systemet genom ledningen 16. y Den suspension, som går till avluftaren 5, har nu renats från föroreningar och är lämplig för pappers- 10 15 20 25 30 55 8107851-1 3 eller massahalvfabrikatsframställning, sedan avluftning skett. En pump 6 bringar suspensionen till lådan 7, vari- från den lägges på viran i den schematiskt visade pap- persmaskinen 8.

Vi kan notera att pumpen 6 är styrd av t.ex. trycket i lådan 7 via den antydda reglerledningen 22, samt att därvid en mindre, variabel andel av flödet till pumpen 6 genom styrningen kommer att via ledningen 13 blandas med det för utblandning avsedda återgångsvattnet i led- ningen l8. A I förbigående kan man lägga märke till att det från pappersmaskinen i en bakvattenuppsamlare 10 upptagna vatt- net genom överströmningsanordningar håller en bestämd nivå ll, till vilken ingångssidorna på samtliga pumpar i systemet kan vara relaterade genom ledningarna 12, 13, l9 resp. l8, på sätt som beskrives i den svenska patent- skriften 22U 271, medförande där beskrivna fördelar.

Enligt uppfinningen har det nu insetts att denna beskrivna konstruktion, ehuru väl fungerande, kan för- enklas och förbättras med hänsyn till avluftningen. När det gäller de inledningsvis nämnda system, där flera fiberströmmar skall kombineras i en och samma pappers- maskin, är det t.ex. tydligt att man vid den nyss be- skrivna konstruktionen måste använda en avluftningsan- läggning för varje fiberström.

Utgångssyftet med uppfinningen är därför att minska antalet avluftare vid pappersmaskiner (motsvarande) där suspensionen samtidigt tillföres från flera system. En startpunkt för uppfinningen-är därvid insikten, att det inte är nödvändigt att avlufta den för papperstillverk- ning färdiga, renade och spädda suspensionen, om man i stället ser till att beståndsdelarna före spädning ej har för hög lufthalt.

Den uppfinningsmässíga lösningen bygger vidare på insikten av betydelsen av att luftinnehållet i en fiber- suspension kan föreligga i tre former, nämligen som löst i vätska, som fri luft (mest som små gasbubblor) och som vid fibrerna adhererande gas. Den i vätskan lösta gasen är därvid utan betydelse för suspensionens kompressibi- litetsggenskaper, och man har därför tidigare ej sett 10 15 20 25 30 35 8107851-1 H någon anledning att eliminera den lösta delen av luft- ínnehållet i suspensionen.

Uppfinningstanken grundar sig på att de tre formerna, vari luft kan föreligga, bildar i viss mån “kommunice- rande kärl". Detta gör att det är möjligt att blanda en mindre mängd lufthaltig suspension med en större mängd synnerligen luftfattig vätska, där även en större del av den lösta luften borttagits. Om dessa båda sedan blan- das väl, så kommer fri och vid fibrerna bunden luft i den mindre delen suspension att i ett jämviktstillstånd i huvudsak helt gå över i löst form. Enligt uppfinningen kan man därför eliminera avluftningen av suspensionen, om man i stället avluftar spädvattnet i tillräckligt hög grad.

Vid 20°C och atmosfärstryck förmår vatten lösa en volym av l,9% luft, och vid de vid moderna pappersmaski- ner i regel förekommande temperaturerna uppgår löslig- heten till drygt en procent. Om därför en utspädning med t.ex. 10 delar vatten sker av en oavluftad suspension, skulle från den ända upp till 20%-gasformig luft vara möjlig att bringa i lösning, vilket uppenbarligen sällan behövs. Det är därför till och med tillräckligt att an- vända ett spädvatten, där avluftningen ej är helt full- ständig med avseende på löst luft. Emellertid önskar man i allmänhet åstadkomma en snabb verkan, och ett endast efter lång tid inträtt jämviktstillstånd saknar reellt värde. Man har därför intresse av en någorlunda fullstän- dig eliminering av luften i spädvattnet, och det är även fördelaktigt att genom agitation öka upptagningshastig- heten av fri luft.

Ovannämnda fördelar och andra av den fortsatta be- skrivningen framgående fördelar och egenskaper uppnås enligt uppfinningen närmare bestämt genom ett sätt en- ligt krav l och genom en anläggning uppvisande de i pa- tentkrav 3 angivna särdragen. Fördelaktiga utföringsfor~ mer framgår av de osjälvständiga kraven.

Uppfinningen kommer nu att närmare beskrivas genom ett icke-begränsande utföringsexempel och i anslutning till ritningarna. 10 15 20 25 30 35 8107851-1 5 Fig. l visar ett flödesschema över en anläggning av tidigare känt slag, vilken beskrivits ovan. Fig. 2 visar ett utföringsexempel enligt uppfinningen. Fig. 5 visar ett annat utföringsexempel enligt uppfinningen.

I fig. 2 har likadana eller analoga anordningar er- hållit samma referenssiffror som de i fig. 1 angivna, och vad gäller dessa anordningar hänvisas till den före- gående delen av beskrivningen. En jämförelse med fig. l visar att i fig. 2 elimineras den i fiberhuvudströmmen förlagda avluftaren 5.

I stället har i utföringsexemplet insatts en avluf- tare 25 i den från pappersmaskinen kommande strömmen 12 av bakvatten. En pump 26 tvingar vattnet därigenom, och för att bibehålla fördelen exempelvis beskriven i den svenska patentskriften 22H 271 med en bestämd tryckrefe- rens ll till alla delar av anläggningen, finnes en förbi- ledning 27.

Avluftaren 25 måste ge en något effektivare avluft- ning än avluftaren 5 enligt fig. l, eftersom den måste eliminera inte bara förekommande fri luft utan även en del av den i vattnet lösta luften. De ökade kraven här- vídlag kompenseras emellertid åtminstone delvis av att avluftning sker av i huvudsak rent vatten, i stället för av en suspension.

För att anläggningen enligt uppfinningen skall fung- era är det nödvändigt att luft icke på annan plats i an- läggningen inmänges i de olika strömmmarna. Det är sålun- da i stort sett uteslutet att här använda hydrocykloner av-den typ, där rejektutgången mynnar i luft. För hydro- cyklonanläggningarna U, 4' och U" rekommenderas därför cykloner enligt den svenska patentskriften 215 H71.

Det kan noteras att silanordningen 3 och särskilt hydrocyklonanläggningen B har den inverkan, att jämvikts- tillstândets uppnående påskyndas, så att gasformig luft överföres_till det lösta, i huvudsak oskadliga tillståndet.

Vid en särskild utföringsform, schematiskt visad i fig. 3, föreligger en inloppslåda 37 för en pappersmaskin, som matas med flera, i dettaïfall tre, olika strömmar av utspädd fibersuspension. Samtliga strömmar är utspädda med 10 8107851-1 6 bakvatten från pappersmaskinen, vilka uttages från ett och samma avluftningsaggregat 25. En särskild fördel uppnås där- vid på grund av att man i förhållande till tidigare känd teknik bara behöver ha ett enda avluftningsaggregat i stället för ett aggregat för varje suspensionsström.

Var och en av de visade silarna 33, 35', och 33" och hydrocyklonanläggníngarna BN, BU' och BH" motsvarar före- trädesvis den í fig. 2 visade kombinationen av seriekopplade silar 5 och 3', resp. av seriekopplade hydrocyklonanlägg- ningar H, 4' och H“. Därvid återfinns även en pump (lH,l5) mellan var och en av de seriekopplade hydrocyklonanläggning- arna.

Claims (5)

1. 0 15 20 f: 25 SO 35 PATENTKRAV 8107851-1 l. Sätt att eliminera i gasform förekommande luft i en till en pappersmaskin (8) förd fibersuspension, var- vid från en fiberkälla (l) kommande suspension spädes med s.k. bakvatten, som kommer från en uppsamlingsan- ordning (10) ingående i pappersmaskinen (8), t e c k n a t k ä n n e - av att bakvattnet ledes genom en avluft- ningsanordning (25) vari avlägsnas från bakvattnet både i gasform och en väsentlig del av i löst form förekom- mande luft, varefter det sålunda behandlade bakvattnet blandas med den oavluftade, från fiberkällan (1) kom- mande suspensionen, varigenom i nyssnämnda suspension befintlig gasformig luft efter spädningen löses i det tillförda och på löst luft utarmade bakvattnet.

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att den spädda suspensionen ledes genom en renings- anläggning, innefattande minst en sluten och utan luft arbetande hydrocyklonanläggning (H), vari genom meka- nisk agitation den gasformiga luften snabbare löses.

3. Anläggning för beredande av en till en pappers- maskin (8) tillförd fibersuspension, vari förekomst av gasformig luft är väsentligen eliminerad, vilken an- läggning omfattar en fibersuspensionskälla (1), en pump- anordning (2, 6), en avluftningsanordning och en pappers- maskin tillhörande bakvattenuppsamlare (10), varifrån en vattenström (12) är kopplad för utspädning av en från fibersuspensionskällan kommande ström av mera koncentre- rad fibersuspension, k ä n n e t e c k n a d av att av- luftningsanordningen (25) är inkopplad i vattenströmmen (12) från bakvattenuppsamlaren (10) samt är anordnad att förutom i bakvattnet förekommande, gasformig luft även åtminstone till stor del borttaga i bakvattnet löst luft, varigenom i den tillförda, mera koncentrerade fibersus- pensionen förekommande, gasformig luft är lösbar i vatt- net i den utspädda suspensionen.

4. Anläggning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att däri ingår en reningsanläggning, inkopplad i ström- men av utspädd suspension, vilken reningsanläggning inbe- 10 8107851-1 8 griper.mínst en utan lufttillträde arbetande hydro- cyklonanläggning (Ä). '

5. Anläggning enligt krav 3 eller U, varvid pap- persmaskinen är matad med minst två fibersuspensioner, för åstadkommande av flerskiktat papper eller kartong, och varvid minst två strömmar av bakvatten från pap- persmaskinen är kopplade för spädning.av var sin fiber- suspension, k ä n n e t e c k n a d av att allt för spädning avsett bakvatten är kopplat via en gemensam avluftningsanordning och uppdelning i separata bakvat- tenströmmar för spädníng är anordnad först efter av- luftníngsanordningens passage.