SE430599B - Forfarande och anordning for framstellning av en matta av fibrer - Google Patents

Description

10 50 55 H0 Till följd av dessa besprutningar med bindemedel och vatten medbringar de genom det perforerade uppsamlingsorganet strömmande gaserna betydande mängder vatten och beståndsdelar av bindemedlet i gasform eller i form av små droppar av olika storlek, liksom även smärre fiberfragment. De av gasströmmen medbringade produkterna, särskilt vissa av bindemedlets komponenter, utgör tillsammans de föroreningselement, som har en förödande inverkan på omgivningen. De termoplastiska mineral, såsom glas, som kommer till användning för fiberframställningen, gör det vanligen nödvändigt att använda sig av mycket höga temperaturer, varigenom gaserna i zonen för bindemedels- besprutning ävenledes kommer att ha hög temperatur. Följaktligen förflyktigas vissa av bindemedlets komponenter och deras utsläpp till atmosfären kan innebära en för omgivningen Oacceptabel källa för föroreningar.

Uppfinningen är tillämplig i dessa olika fall, särskilt i det fall när fibrerna är besprutade med bindemedel och gaserna därför måste behandlas för att avlägsna de i bindemedlet ingående förore- nande komponenterna och därigenom eliminera varje föroreningskälla.

Den franska patentskriften 2 2U7 346 beskriver system för tillverkning av mineralfibrer innefattande medel för elimi- nering av föroreningar. I denna patentskrift är de olika före- slagna tekniska åtgärderna tillämpade vid skilda förfaranden för - utdragning av fibrer av termoplastiskt material, exempelvis mine- raliskt material, såsom glas. Särskilt utnyttjas en återcirkule- ring av de använda gaserna.

Den svenska patentskriften 7601395-7, som hänför sig till tillverkning av fibermattor av termoplastiskt material, beskri- ver återcirkulation av gasströmmar och diverse andra åtgärder för avlägsnande eller eliminering av föroreningar i det speciella fallet att fiberframställningen sker genom utdragning av en tråd av termoplastiskt material i en växelverkanszon mellan en primär gasström och en sekundär gasstråle.

Uppfinningen har till ändamål att åstadkomma förbättringar av dessa olika förfaranden, förbättringar med avseende på regle- ringen av temperaturförhållandena och/eller av gastrycket för att bibehålla likformighet för dessa förhållanden i de zoner eller om- råden, där fiberutdragningen äger rum eller där fibrerna ansamlas till mattor. Uppfinningen är också inriktad på motsvarande anord- ningar. ÄH Bland de olika tekniker, som föreslås i de ovannämnda patentskrifterna för undertryckande av föroreningar, lägger man särskilt märke till de följande: Till att börja med inkommer den av gaserna för utdragning eller för styrning av fibrerna, de av dessa inducerade fluiderna och fib- rerna bildade strömmen i mottagningskammaren och en mycket betydande del av gasströmmen återcirkuleras genom en krets, som förbinder ned- strömssidan av uppsamlingsorganet med mottagningskammaren på ett så- dant sätt att gasströmmen strömmar därigenom. Under återcirkuleringen tvättas gaserna och kyles genom besprutning med finfördelat vatten för att underlätta avskiljningen av de medbringade förorenande be- ståndsdelarna. Därefter passerar gaserna genom en separator - exempel- vis en cyklon eller en centrifug - för extrahering av så mycket fuktighet eller finfördelat vatten som möjligt. Gaserna ledes sedan tillbaka till mottagningskammaren i närheten av de under formning varande fibrerna och det eventuellt förefintliga inloppet för utdrag- ningsgaserna. Det på de återcirkulerade gaserna sprutade finfördelade vattnet âtervinnes och underkastas därefter en behandling i diverse separations- och filtreringssteg för avlägsnande av de förorenande komponenterna. Man återanvänder det slutligen för besprutning av de återcirkulerade gaserna och för tillredning av vattenhaltigt binde- medel, som i finfördelad form kommer att sprutas på nyss bildade fibrer i mottagningskammaren. Det behandlade vattnet kan också i fin- fördelad form användas för besprutning i mottagningskammaren.

Till följd av att kompletterande gasmängder tillförs mottag- ningskammaren måste en motsvarande gasmängd avskiljas och avlägsnas från återcirkuleringskretsen. Denna icke återcirkulerade gas utsät- tes för påverkan av en brännare med hög temperatur för förbränning av alla kvarvarande organiska beståndsdelar, innan den avlägsnas till atmosfären, vilket gör det möjligt att ytterligare minska föro- mningexi .

Vid vidtagandet av de i de ovan åberopade PHfi@H@fiKPíVfiêPHä mera detaljerat beskrivna tekniska åtgärderna har vi observerat en viss instabilitet i tillverkningen. Detta har tillskrivits det för- hållandet att användningen av diverse medel för eliminering av för- oreningar - särskilt âtercirkulationen av gasströmmen och separatio- nen av de i gasen förefintliga förorenande komponenterna, exempelvis med hjälp av besprutning med vatten - stundom medför icke önskvärda variationer i villkoren för fiberutdragningen och bildandet av fiber- lO J) HO H mattorna. Eftersom man återcirkulerar en betydande gasmängd, är det i själva verket önskvärt att mottagníngskammaren är bättre avtätad än i det fall då eliminering av föroreningarna icke kommer ifråga.

Men återcirkuleringen av gas för elimineringen av föroreningarna, liksom användningen av en tätare mottagningskammare, kan ge upphov till fluktuationer samtidigt i gastrycket och gastemperaturen i kammaren. Trycket kommer att variera i beroende av storleken av den avskilda och från återcirkuleringskretsen bortförda gasmängden, under det att temperaturen kommer att påverkas av ett visst antal faktorer, vilka icke endast omfattar storleken av den från återcirkulerings- ikretsen bortförda gasmängden utan också mängden av finfördelat vat- ten för separeringen av de medförda förorenande komponenterna och temperaturen på detta finfördelade vatten. Härtill kommer att varia- tioner av de atmosfäriska förhållandena, mellan vinter och sommar, likaledes kan påverka arbetsförhållandena i vad berör tryck och tem- -peratur.

Variationerna i temperaturen är tillräckliga för att för sin del rubba kvaliteten genom deras inverkan på härdningsvillkoren för bindemedlet, speciellt om detta är baserat på värmehärdbara hartser.

Om gasströmmens och följaktligen fibermattornas temperatur är för hög, påbörjas polymerisationen medan mattorna fortfarande befinner sig inne i mottagningskammaren. Härigenom uppstår en tendens till försämring av den framställda produktens mekaniska egenskaper, sär- »skilt av slaghållfastheten.

Om tvärtom gasens och således även mattans temperatur är för låg, ökas fuktighetshalten i den sistnämnda, vilket försämrar poly- merisationsugnens verkningsgrad och kan medföra variationer av de tillverkade produkternas dimensioner.

Tryckvariationerna inverkar på effektiviteten av den utrust- ning, som används för att minska föroreningen av de genom skorstenen avgående gaserna. Ett negativt tryck i mottagningskammaren - d.v.s. ett tryck lägre än atmosfärens - ökar den luftmängd, som intränger i kammaren, och följaktligen den gasmängd, som skall bortföras. Härav följer en ökning av den till atmosfären avbördade mängden förore- ningar. Ett positivt tryck däremot leder till att icke behandlade - och således förorenade - gaser pressas ut från kammaren.

Med hänsyn till dessa svårigheter föreslås enligt uppfinningen åstadkommande av en reglering för att hålla de i zonerna för fiberut- dragning och bildande av fibermattor rådande arbetsförhållande 55 UU \_;l 17/14! 111892-5 praktiskt taget konstanta, särskilt vad beträffar gastrycket och tem- peraturen i dessa zoner. Vidare förutses reglering av den gasvolym som passerar genom återcirkuleringskretsen. Reglersystemet görs med fördel inställbart, så att man allt efter behov kan använda sig av olika tryck- och temperaturnivåer. De för uppfinningen ut- märkande särdragen framgår av patentkraven.

Ett flertal utföringsformer av reglersystemet enligt upp- finningen visas schematiskt i figurerna l till 5 på bifogade rit- ning, på vilken: Fig. l är en schematisk vy av en anläggning för fiberframställning innefattande vissa i de ovan anförda patenten beskrivna anordningar för undertryckande av förorenande ämnen och representerande en utföringsform av reglersystemet för trycket; Fig. 2 är en vy liknande den i fig. 1 visande en annan ut- föringsform av reglersystemet för trycket; Fig. 5 är en vy liknande den i fig. l men visande en utföringsform av reglersystemet för tem- peraturen; Fig. 4 är en schematisk vy av en anläggning för fiber- framställning genom utdragning av termoplastiskt material i en zon för växelverkan mellan en primär gasström och en sekundärstråle, vil- ken anläggning innefattar diverse anordningar för eliminerlng av föroreningar och en variant av systemen för reglering av temperaturen och trycket; och Fig. 5 är en schematisk vy visande en anordning för att insolubilisera de av det i anläggningen använda vattnet medförde, förorenande ämnena eller komponenterna.

Fig. l visar en anläggning för produktion och uppsamling av fibrer innefattande en anordning ll för fiberframställning, som exem- pelvis kan innefatta en centrifugalkropp såsom beskrivs i det franska patentet 1 124 489. Denna anordning kan också uppvisa diverse andra former i beroende av det särskilda slag av fiberframställningsteknik, som kommer till användning, speciellt någon av de i det franska paten- tet 2 223 518 beskrivna. I detta fall - men också vid andra slag av fiberframställningsteknik - transporterar den av gaserna för utdrag- ning eller styrning av fibrerna och de av dessa inducerade fluiderna bildade gasströmmen de under utdragning varande fibrerna och de ut- dragna fibrerna nedåt inuti mottagningskammaren 22, som består av ett av väggar 21 utformat hålrum. Den av samtliga gaser och fibrerna bildade strömmen är beteoknad med 12. Ehuru i fig. l fiberframställ- ningsanordningen är visad upptill och uppsamlingsorganet nedtill, kan andra uppställningar komma till användning.

Sålunda kan fiberframställningsanordningen placeras inne i kam- 50 55 H0 maren 22 i stället för, som i fig. 1, strax över den övre väggen 100, från vilket läge den skickar gasströmmen och fibrerna i riktning mot kammarens botten. Man kan anordna ett lock eller en fläns 52 med en central öppning kring kammarens strömningsinlopp. _ Nedtill i kammaren 22 finns det ett vid 15 schematisktvisat perforerat uppsamlingsorgan. Företrädesvis består detta organ av en kontinuerligt arbetande, perforerad bandtransportör, på vilken fib- rerna uppsamlas och bildar en matta 25, som transportören transpor- terar ut från uppsamlingszonen. För att befrämja likformig ansam- ling av fibrerna på uppsamlingsorganet kan en anordning 14 för fördel- ning av fibrerna komma till användning.

Såsom antyds genom pilarna i fig. l, inducerar - d.v.s. med- bringar - strömmen av utdragningsgas luft eller gaser. Den resulte- rande gasströmmen är riktad nedåt och går genom uppsamlingsorganet in i suglådan 16. En sugfläkt l9 framkallar en tvångscirkulation av gasen och bidrar härigenom till uppkomsten av den nedåtriktade gas- strömmen i mottagningskammaren för att avbörda fibrerna på uppsam- lingsorganet 15. Fläkten suger gaserna genom detta organ till en vid l? antydd tvättkammare och vidare till separeringscyklonen 18. Sug- fläkten 19 driver sedan gaserna genom återcirkuleringstrumman 54, som är ansluten till mottagningskammarens överdel, in i zon där fib- rerna införs eller är under utdragning. På detta sätt uppstår en gas- cirkulation motsvarande den i de förut anförda PaïeHtSkPif* terna beskrivna. I dessa patentskrifter föreslås också besprutning av gasströmmen med finfördelat vatten i den övre delen av mottagninge- kammaren med hjälp av spridarmunstycken eller dysor 49 och en efter- följande besprutning med finfördelat bindemedel, t.ex. med hjälp av dysorna 15.

Gaserna, som befordras nedåt i mottagningskammaren och därefter genom fibermattan 25 och det perforerade uppsamlingsorganet 15, med- bringar betydande mängder vatten och förorenande ämnen eller bestånds- delar. För att extrahera de förorenande beståndsdelarna införes de återcirkulerade gaserna i en tvättkammare 17, där de underkastas tvättning med hjälp av spridarmunstycken 45 för vatten. En del av vätskan, som består av vatten och förorenande beståndsdelar, rinner av sig själv ut genom öppningen 24 och genom uppsamlaren 26 till tanken 52. De små dropparna av vatten ochicke ännu separerade för- orenande beståndsdelar inströmmar tillsammans med de återcirkulerade gaserna i separeringscyklonen 18, i vilken dropparna avskiljs och av CU xfn 1.1 f; 'TW/lin r li f IUQÄ-E sig själva rinner ut genom röret 25 och slutligen blandar sig med vätskan i tanken 52. Efter separering från vätskan, skickas gaserna såsom förut beskrivits till mottagningskammaren.

Den från uppsamlaren 26 kommande vätskan filtreras i ett fil- ter 5l, innan den kommer in i tanken 52. Filtret avskiljer diverse fasta beståndsdelar, som eventuellt uppsamlas i tråget 57 för att senare bortföras, exempelvis efter den i den franska patentskriften 2 247 546 beskrivna behandlingen. Den i tanken 52 uppsamlade vätskan kyles lämpligen, t.ex. i värmeväxlaren 105, till vilken den befordras av pumpen 55. Värmeutbytet sker på indirekt väg med hjälp av en värmebärande fluid, d.v.s. utan direkt kontakt mellan den senare och den uppsamlade vätskan. Kylningsfluiden tillföres genom en matarled- ning Bjg och kan helt enkelt utgöras av vatten. Den kylda vätskan återföres till tanken 52. I händelse av behov kan ett vattentillskott tillföras genom ledningen lll.

Såsom framgår av fig. 1 kan en del av vätskan uttagas från tanken 52 medelst en pump 55 för att mata dysorna 49 och 45. Man kan också genom ledningen l08g uttaga en del vätska för preparering av kompletterande vattenhaltiga bindemedel, som sprutas på fibrerna ge- nom dysorna lš. Det rör sig härvidlag om ett tillräckligt rent vat- ten fastän det ännu innehåller vissa organiska beståndsdelar.

Den del av det återoirkulerade tvättvattnet, med vilket man be- sprutar den av gaser och fibrer bestående strömmen med hjälp av dy- sorna 49, utsättas för en betydande temperaturstegring, som medför att de organiska beståndsdelarna delvis insolubiliseras eller görs olösliga. Då vattenströmmen därefter passerar genom filtrerings- och frånskiljningsanordningen 51, kommer den att befrias från de fasta beståndsdelar som insolubiliserats. För att i större utsträckning insolubilisera de förorenande organiska beståndsdelarna kan man av- leda en del av tvättvattnet från återoirkuleringsslingan genom det efter pumpen 55 belägna uttaget l09a genom att öppna inloppsventilen 1092. Den kompletterade insolubiliseringen kommer att beskrivas längre fram under hänvisning till fig. 5.

Uttags- eller grenledningen l9a i fig. l är avsedd för att av- länka och bortskaffa en del av gaserna i återoirkuleringskretsen. De avlänkade gaserna föres till en venturiseparator av känd typ uppvi- sande en reglerbar venturianordning l9b, som ökar gasens hastighet, och vidare till en separator l9g. Gaserna uttages från separatorns överdel l9g under inverkan av en ventilator eller sugfläkt l9g, som lf) 50 RO .bunden med ventilatorns l9§ drivmotor. När tryckavkännaren l9g indike 7É711892-5 utmynnar i skorstenen S. De i separatorn 193 ytterligare avskilda vätskcrna föres genom ett rör 19: till tanken 52.

Vid utföringsformen enligt fig. l har man också anordnat en shuntledning SB mellan en punkt nedströms sugfläkten 19 och skor- stenen S. Shuntledningen är lämpligen utrustad med ett normalt stängt spjäll Dl. På samma sätt är ett under driften normalt öppet spjäll D2 anordnat i återcirkuleringstrumman 34 nedströms anslutningspunkten för shuntledningen SB. De båda spjällen Dl och D2 gör det möjligt att momentant evakuera gasströmmen genom skorstenen S, exempelvis i hän- delse av att den vid denna utföringsform normalt använda venturise- paratorn icke skulle arbeta tillfredsställande.

För tryckregleringen använder man sig vid anläggningen enligt fig. l av en tryckavkännare l9g, som är anbringad i återcirkulerings- kretsen för gaserna nära mottagningskammaren eller inuti densamma.

Avkännaren är genom en vid l9h schematiskt visad reglerslinga för- rar en ökning av trycket, reagerar reglersystemet på sådant sätt att varvtalet på ventilatorns l9g motor ökar, vilket medför att en större andel av gaserna avlänkas och bortföres. Företrädesvis arbetar tryck- avkännaren och det tillhörande reglersystemet på ett sådant sätt att trycket i mottagningskammaren förblir noggrant lika med atmosfärs- trycket för undvikande av varje mera betydande inströmning av gaser till mottagningskammaren och varje läckage från densamma oberoende av återcirkuleringskretsens funktion. I en typisk anläggning utgör utdragningsgaserna 5 till 15% av den totala gasmängd, som tillföres suglådan 16, och man avlänkar och bortskaffar en lika stor gasmängd från återcirkuleringskretsen.

Det är möjligt att ansluta grenledningen l9g direkt till ven- tilatorn l9§ utan mellankoppling av venturiseparatorerna l9b och l9g.

I detta fall arbetar tryckregleringssystemet på ovan beskrivet sätt, men det är att föredraga att utnyttja separatorerna 192 och l9g för att komplettera den separation av förorenande beståndsdelar, som äger rum i tvättkammaren 17, och separationen av fuktighet i cyklonen 18.

För temperaturregleringen använder man sig av en i matarled- ningen 5jg för kylvatten anordnad ventil Sfib, som styrs av en tempe- raturavkännare 5§g. Ventilen 532 är genom en vid Sjd schematiskt vi- sad reglerslinga förbunden med temperaturavkännaren 555, som är an- ordnad i återcirkuleringskretsen för gaserna nära mottagningskammaren 22 eller inuti dess överdel. Reglersystemet påverkar ventilen 53§ så 50i 40 7711892-5 att den öppnar under en temperaturstegring hos de återcirkulerade gaserna och stänger under en temperaturminskníng. Tack vare detta reglersystem bibringas temperaturen på vattnet i tanken 52 ett önskat och på detta sätt hålles också temperaturen i tvättkammaren 17 och till dysor- värde, på det vatten, som matas till finföraeiningsdysorna 45 na 49 för kylning av strömmen 12, vid en given nivå. Regleringen av vattentemperaturen reglerar i sin tur temperaturen på de återcirku- gaserna. När systemets drift en gång har stabiliserats, kom- sa gaser från ett förutbe- lerade mer varje avvikelse av temperaturen på des stämt medelvärde (eller valt märkvärde) att genom förmedling av av- kännaren Bfig föranleda en ändring av temperaturen i kompenserande riktning på det vatten, som användes för tvättningen och kylningen av gaserna, och på så sätt neutralisera temperaturvariationer i ga- serna. Åtgången av tvättvatten kan inställas till önskat värde genom öppnande av ett lämpligt antal dysor 45.

Utföringsformen enligt fig. 1 förutsätter alltså en reglering av temperaturen och av trycket för upprätthållande av likformiga ar- betsförhållanden samtidigt i både zonen för fiberutdragning och zonen för utformning av fibermattan inuti mottagníngskammaren.

Reglersystemen är planerade för att kunna hålla trycket i mot- tagningskammaren i närheten av atmosfärtrycket. Tryckavkännaren och reglersystemet för rotationshastigheten för ventilatorns l9g motor arbetar för att från återcirkuleringskretsen för gaserna avlänka och bortleda en gasmängd, som i förhållande till den totala gasmäng- den motsvarar mängden av nytillförda utdragningsgaser och av läcka- get. För att man med noggrannhet skall upprätthålla det önskade trycket, är grenledningen 193, som bortför en del av gaserna i åter- cirkuleringskretsen, lämpligen förbunden med återcirkuleringstrumman 34 nedströms sugfläkten 19 men uppströms mottagningskammaren. Det är önskvärt att i mottagningskammaren upprätthålla ett tryck mycket nära sfärstrycket, men företrädesvis något lägre än detta, för att kammaren till omgivningen, dels atmo dels undvika läckage av gaser från av luft i mottagningskammaren till och med i andra begränsa inträngandet det fall att denna öppnas för rengöring eller för utförande av operationer.

I fig. 2 visas mottagningskammaren med tillhörande anordningar på samma sätt som i fig. 1, varvid de olika beståndsdelarna har samma hänvisningsbeteckningar. Fig. peraturen, vilket innefattar värmeväxlaren 105, matarledningen för kylvatten Sia och den under påverkan av temperaturavkännaren 552 ar- betande reglerventilen 5fi§. 2 visar samma regleringssystem för tem- lO 40 7711892-5 i 10 Emellertid är det i fig. 2 visade tryckregleringssystemet något avvikande från det, som visas i fig. 1. I fig. 2 är en uttags- eller grenledning l9j ansluten till återcirkuleringskretsen för gaserna vid en punkt mellan sugfläkten 19 och mottagningskammaren, men denna grenledning l9j är direkt förbunden med skorstenen S och är försedd med en reglerventil, exempelvis en tallriksventil Bl. Dessutom är en liknande tallriksventil B2 anordnad i den mellan sugfläkten l9 och mottagningskammaren löpande återcirkuleringstrumman 34.

Ventilerna Bl och B2 är bägge styrda av tryckavkännaren l9g med hjälp av en reglerslinga, som schematiskt visas vid l9g. Regler- ventilen Bl, som är anordnad i grenledningen 191, reglerar den från âtercirkuleringskretsen avböjda gasmängden. För att uppnå en god noggrannhet vid tryckregleringen är det emellertid nödvändigt att påverka den i återcirkuleringstrumman 34 belägna ventilen BÉ på samma gång som ventilen Bl. Dessa ventilers arbetssätt under påverkan av t tryckavkännaren l9g är det följande: När tryckavkännaren l9g avslöjar en tryckökning, vrider sig ventilen B2 så att dess genomgångsöppning strypes, och härigenom flö- det av återcirkulerad gas, under det att samtidigt ventilen Bl öpp- nar. Härigenom uppkommer en tendens för utjämning eller stabilise- ring av de till mottagningskammaren återcirkulerade gasernas tryck.

Ehuru användningen av båda ventilerna Bl och B2 leder till en tryck- reglering med maximal noggrannhet, är det dock möjligt att uppnå en acceptabel reglering med ventilen B2 ensam.

I stället för att använda sig av en sådan separator, som i fig. 1 visas vid 192 och l9g, förbinder man vid utföringsformen enligt fig. 2 såsom förut nämnts grenledningen 191 direkt med skorstenen S.

I det fall att fordringarna på begränsning av föroreningarna är sär- skilt rigorösa, innefattar systemet enligt fig. 2 dessutom - och före- trädesvis - en vid 38 schematiskt visad förbränningsanordning. Denna är försedd med en med en bränsleblandning matad brännare 40 och upp- visar ett galler 41 eller någon annan lämplig anordning för stabili- sering av flamman. De icke återcirkulerade gaserna eller ångorna kom- mer in i förbränningsanordningen och utsättes där för en hög tempera- tur liggande mellan 600 och 700°C, innan de utsläppes till atmosfären.

Man kan också vid närvaro av en förbränningskatalysator arbeta med temperaturer av omkring j0O till 40000. Genom att använda sig av denna förbränningsanordning vid ett system såsom det i fig. 2 schema- tiskt visade kan man nedbringa halten av förorenande beståndsdelar i de avgående gaserna till en mycket låg nivå eller till och med till noll. l0 ÉO 40 \J \J ...x ._\ CI! \Û kf, 11 -'5 Fig. 2 visar också ett reglersystem för flödet eller volymen av gaserna i återcirkuleringskretsen. För detta ändamål är en flödes- avkännare 19k anordnad i trumman, som förbinder separatorcyklonen 18 med sugfläkten 19, och denna avkännare är såsom visas vid l9L, ansluten till sugfläktens 19 drivmotor och arbetar på följande sätt: När avkän- naren indikerar en ökning av flödet, framtvingar den över reglerslingan 19; en minskning av motorns hastighet, och omvänt vid en minskning av flödet en ökning av dess varvtal. Ehuru reglersystemet för flödet icke alltid är nödvändigt, bidrar det emellertid till en förbättrad stabilisering av arbetsförhållandena i mottagningskammaren.

Vid utföringsformen enligt fig. 5 är mottagningskammaren med tillhörande delar densamma som vid utföringsformerna enligt fig. 1 och 2, men man utnyttjar en annan möjlighet för kylning av det vat- ten, som är avsett för att bespruta och kyla de återcirkulerade ga- serna. Vid detta utförande är det sålunda ett kyltorn 106, som kom- mer till användning för att kyla vattnet i tanken 52. Vattnet uttages från tankens undersida och pumpas med hjälp av pumpen 53 till kyl- anordningen 106, där det finfördelas och utsättes för ett direkt värmeutbyte genom kontakt med luften. Det i tornets nederdel, exempel- vis vid lO6a, uppsamlade vattnet återföres såsom visas till tanken 52. Vid denna anläggning regleras temperaturen med hjälp av en tem- peraturavkännare 559, som genom vid 5§g schematiserade reglerorgan står i förbindelse med pumpens 55 drivmotor, vilket möjliggör en reg- lering av cirkulationen i tornet 106. När temperaturavkännaren 55; indikerar en lägre temperatur än det önskade medelvärdet (eller valda värdet) minskar pumpmotorns hastighet, varigenom kylningseffekten vid tornet 106 avtar. Följaktligen kommer dysorna 46 och 49 att avge vatten med något högre temperatur än förut och således icke kyla gaserna i samma grad.

Detta ytterst enkla temperaturregleringssystem kan komma till användning vid anläggningar där den kvarvarande halten av föroreningar i det filtrerade vattnet i tanken 52 icke är särskilt betydande och icke riskerar att ge upphov till någon nämnvärd förorening av om- givningen vid vattnets finfördelning i kyltornet 106. Anläggningen enligt fig. 3 uppvisar också en utloppstrumma för av- och bortled- ning av en del av gaserna från återcirkuleringskretsen. Såsom framgår av fig. 3 är anläggningen utrustad med en likadan förbränningsanord- ning som den i samband med fig. 2 beskrivna.

Det är självklart att en anläggning som den i fig. 3 visade också kan innefatta ett tryckregleringssystem exempelvis analogt med det, som beskrivits i samband med fig. 1 och 2.

H) ' 15 23 l\) kfi àø H0 7711892-5 12 I fig. 4 har mottagningskammaren och de delar man kan återfinna i de föregående figurerna samma hänvisningsbeteckningar som i dessa.

Fig. 4 visar en anläggning för fibertillverkning, vilken är analog med den i den svenska patentskriften 7601595-Ybeskrivnaznflägç ningen och vilken generatorer 154, 156, 158 för alstrande av primära gasströmmar och generatorer 148, 150, 152 för alstring av sekundäral gasstrålar anordnade i en mottagningskammare 22.

Såsom beskrives i den franska patentskriften 2 225 518 ger varje sekundär gasstråle när den intränger i en primär gasström upp- hov till en växelverkanszon, vilken tillföres en fin tråd av termo- plastiskt material, såsom smält glas. Dessa fina glastrâdar flyter ut genom hål, som upptagits i från förhärdselement 156, 158, 140 ma- tade deglar 142, 144, 146.

Man föredrar att i kombination med varje enskild primärström använda sig av ett flertal sekundärstrålar. I detta fall inför man ett flertal, vardera till en sekundärström anknutna, fina glastrådar i den ifrågavarande primärströmmen, vilket medför att grupper av fiberutdragningscentra utbildas i samband med varje primärströms- generator. De fiberutdragningscentra, som utbildats av de olika grupperna generatorer, avger de utdragna fibrerna till en ihålig styrning 168, 170, 172. Styrningarna bildar kanaler, som i förhål- lande till fiberutdragningszonen riktar fibrerna nedåt och styr dem till det perforerade uppsamlingsorganet eller bandtransportören 15, som begränsar mottagningskammaren vid en av dess sidor. De från gene- ratorerna för primärströmmarna och sekundärstrålarna härrörande ga- serna strömmar tillsammans med fibrerna genom de ihåliga styrningarna och bildar tillsammans med de fluider, som de inducerar eller med- bringar, den gas- och fiberström, som representeras av hänvisnings- beteckningen 12.

I De under det perforerade uppsamlingsorganet 15 befintliga sug- lådorna 16 gör det nöjligt att ansamla fibrerna på organet. Suglådor- na står i förbindelse med cyklonseparatorer 18, vilka vardera är för- bundna med en sugfläkt 19 som driver gaserna in i den i samband med de föregående figurerna omnämnda återcirkuleringstrumman 54. Trumman - utgör en del av en återcirkuleringskrets för gaserna och är ansluten till den ena änden av mottagningskammaren 22 för fibrerna. I trumman förcfinncs skiljeväggar 152, som tjänar till att åstadkomma en lik- formig fördelning av gaserna i mottagningskammaren.

I den mån som gaserna och fibrerna strömmar ut från styrningarna 50 HO 771ï892~5 168, 170, 172 kyles den av utdragna fibrer och gaser bestående ström- men l2 genom besprutning med finfördelat vatten från dysorna eller spridarmunstyckena 49, företrädesvis samtidigt på såväl översidan som undersidan av densamma. För besprutningen med bindemedel användes spridarmunstycken l5.

Gaserna, som passerar genom suglådorna, innehåller som förut nämnts hartshaltiga komponenter från bindemedlet, fuktighet och små fiberrester, som till en stor del avskiljs från gaserna i oyklonerna 18. Separeringen befrämjas av den tidigare tvättningen av gaserna, som äger rum inne i suglådorna 16 med hjälp av spridarmunstycken 45 för vattnet. Vattnet och de förorenande beståndsdelar, som avskiljes och bortföres genom avloppsrören 25, samlar sig i pumpgropen 105.

Sedan separeringen genomförts, återoirkuleras gaserna till mottag- ningskammaren.

Gasströmningen genom hela återoirkuleringskretsen åskådliggöres helt allmänt genom pilarna 29. I mottagningskammaren 22 åstadkommas strömningen icke enbart av sugfläktarna 19, utan förstärkes av pri- märströmmarna och bärstrålarna i fiberutdragningseentrumen. Man låter en del av de återeirkulerade gaserna intränga upptill i styrningarna och man dirigerar andra delar därav mot den av gaser och fibrer be- stående strömmen l2 nedanför styrningarnas utloppsöppningar.

Vattnet och de förorenande beståndsdelar, som uppsamlas i pump- gropen 105, bringas åter i cirkulation med hjälp av pumpen l0# och ledes till den med ett filter 51 försedda tanken 52. Den i tanken uppsamlade vätskan pumpas med hjälp av pumpen 55 genom en värmeväx- lare 105 för att kylas. Värmeutbytet sker i detta fall i två steg med användning av en värmebärande fluid, som med hjälp av pumpen 107 oirkuleras genom kylsystemet 126. Kylsystemet 126 kan exempelvis ut- göras av ett kyltorn, i vilket av pumpen 107 befordrat vanligt vatten kommer i kontakt med den omgivande luften. Den i värmeväxlaren 105 kylda vätskan återföres sedan till tanken 52.

Vätskan, som uttages från tanken 52 med hjälp av pumpen 55, kan återanvändas ~ såsom beskrivits tidigare i samband med fig. l - och en del därav avskiljas för att eventuellt undergå en behandling med avsikt att göra de förorenande organiska beståndsdelarna olösliga.

Tillsatsvatten kan tillföras systemet genom ett matningsintag lll, som står i förbindelse med tanken 52.

En avloppstrumma 55, som mynnar i mottagningskammarens nedströms- 50 40 77@1s92-s 14 del, tjänar till att med hjälp av fläkten 44 bortföra en del av ga- serna från kammaren. De bortförda gaserna ledes in i en förbränninge- anordning 58, i vilken temperaturen - såsom beskrivits i samband med rig. 1 och 2 - stiger till ett värde av minst 6oo°c. också har kan den bortförda och i förbränningsanordningen behandlade gasmängden inskränkas till omkring 5% av den totala gasmängd, som genomströmmar uppsamlingsorganet 15. 7 Vid denna anläggning genomföres tryckregleringen med hjälp av en tryokavkännare l9g, som är anordnad i mottagningskammaren och över en vid l9h schematiskt visad reglerslinga är förbunden med ventila- torns 44 drivmotor. Systemets arbetssätt är identiskt med det i sam- band med fig. 1 beskrivna med undantag för att avkännaren är anordnad inuti mottagningskammaren. När avkännaren l9g upptäcker en trycksteg- ring, ökar reglersystemet hastigheten hos ventilatorns 44 drivmotor, vilket medför en ökning av den genom trumman 55 bortgående gasmängden.

För reglering av temperaturen begagnar man sig av en ventil 552 i den krets, i vilken den värmebärande fluiden cirkulerar och som in- nefattar kylsystemet 126.

Ventilen 553 är över en vid Sid sohematiskt visad reglerslinga förbunden med en temperaturavkännare 522, som är anordnad i mottag- ningskammaren 22 ooh företrädesvis i dess uppströmsdel. När tempera- turavkännaren avläser en stegring av gastemperaturen i mottagninge- kammaren, påverkar reglersystemet ventilen 532 i öppningsriktningen, vilket medför en ökning av den värmebärande fluidens flöde och en effektivare kylning i värmeväxlaren 105 av det från tanken 52 uttag- na vattnet. Systemet arbetar i motsatt riktning vid ett temperatur- fall i mottagningskammaren. Denna temperaturreglering av det från tanken 52 uttagna och i dysorna 45 och 49 ånyo finfördelade vattnet reglerar i sin tur de âtercirkulerade gasernas temperatur och följ- aktligen temperaturen i mottagningskammaren.

De i fig. l och 2 visade regleranordningarna för tryck och temperatur liksom grenledningarna l9g eller lQi, eventuellt innefat- tande venturiseparatorn eller andra separeringsorgan såsom elektro- filter, kan anordnas och användas på samma sätt i anläggningen enligt fig. 4.

Man har redan i den förut anförda franska patentskriften 2 247 546 och i den franska patentskriften 2 282 440 omnämnt och ut- förligt beskrivit den ytterligare behandling av det återcirkulerade tvättvattnet, som har till ändamål att omvandla de i vattnet lösbara förorenande ämnena till en olöslig form. Denna insolubilisering sker genom behandling av tvättvattnet vid en hög temperatur - företrädes- 40 7711892-5 vis högre än lOO°C - och vid ett högre tryck än atmosfärens för att bibehålla tvättvatten i vätskefas under behandlingen. Denna kan ge- nomföras diskontinuerligt eller kontinuerligt och i båda fallen på ett sådant sätt att endast en del av vattnet i återcirkulerings- sträckan uttages och återföres till tanken 52.

Fig. 5 visar schematiskt en kontinuerligt arbetande anordning, i vars undre och mellersta del man återfinner grenledningen lO9a.

Grenledningen tjänar till, såsom förut visats, att bortföra en del av vattnet från återcirkuleringsslingan och leda det till en blandare 78, i vars inre en injektor 79 för den värmeavgivande fluiden, näm- ligen vattenånga, utmynnar. Ångan blandar sig med det vatten, som skall behandlas, och överför sin värme till detsamma vid sin konden- sation. Strömmen av ånga regleras med hjälp av den motordrivna ven- tilen 80, som styrs av regulatorn 81, så att den önskade temperatu- ren för behandlingen upprätthålles vid blandarens 78 utlopp. Efter att ha uppehållit sig ungefär 10 sekunder i blandaren 78 leds det under behandling varande vattnet genom en reaktor 82, i vilken insolubilisering av bindemedlet genomföras. Dimensionerna hos denna reaktor är beräknade på ett sådant sätt att vattnets uppehàllstid i densamma överensstämmer med behandlingens varaktighet, exempelvis 2 till 4 minuter vid en behandlingstemperatur av 20000.

Efter att ha lämnat reaktorn kyles vattnet i en värmeväxlare 83 ned till en temperatur understigande lOO°C och företrädesvis lig- gande mellan 4O och 50°C. Kylningen åstadkommes delvis genom cirku- lation av tvättvattnet, som härigenom förvärmes från omkring ÄOOC till omkring 8000, och kompletteras genom cirkulation av en kylvätska genom rörslingan 85.

När det behandlade och kylda vattnet lämnar värmeväxlaren 85, tryckavlastas det till atmosfärstryck genom en av regulatorn 87 styrd avlastningsventil 86, som upprätthåller trycket i systemet.

Det tryckavlastade vattnet strömmar sedan ut till en anordning 51 för filtrering eller för flockage och dekantering eller centrifu~ gering, som avskiljer det genom behandlingen insolubiliserade binde- medlet från vattnet. Det filtrerade vattnet rinner till tanken 52 och det fasta avfallet 56, som utfällts under behandlingen, avledes till en transportör eller ett tråg 57.

Exempel Glasfibrerna är framställda i enlighet med den teknik, som sohematiskt visas i fig. l.

Finfördelat vatten sprutas på fibrerna genom dysorna M9 och finfördelat bindemedel genom dysorna 15. För tvättningen användes ÉO 40 7717892-5 16 dysorna 45.

Bindemedlet är en vattenlösning innehållande l0% av nedan an- givna komponenter (uttryckta som viktdelar räknat på fast material).

Fenol-formaldehyd (typ vattenlöslig resol) 50 Karbamia I 40 Emulgerad mineralolja 7 Ammoniumsulfat 5 När bindemedlet i finfördelad form sprutas på fibrerna, utsät- tes det för en temperatur av storleksordningen 50000, vilken medför att en del av vissa komponenter förgasas. De förgasade komponenterna medbringas av de återcirkulerade gaserna och avskiljs från dessa ge- nom tvättning med vatten, i vilket de upplöses eller kvarstannar i form av suspension.

I detta exempel innehåller tvättvattnet 2,5% suspenderat eller upplöst material. Omkring 0,2% av detta material består av sönder- brutna fibrer och redan olösliga bindemedelskomponenter, under det att det för ungefär 2,3% rör sig om lösbara hartskomponenter, huvud- sakligen om fenol (l,5%) Och formaldehyd (0,4%).

Såsom beskrivits i samband med fig. 5 underkastas de lösbara komponenterna en behandling för insolubilisering. Efter några minu-' ters behandling vid en temperatur av omkring 20000 och ett tryck av lö bar, kyles tvättvattnet och man kan fastställa att ungefär 70% av de lösbara komponenterna överförts till olöslig form. De avskiljs sedan från vattnet genom filtrering.

Genom behandlingen kan i detta exempel halten av lösbart mate- rial i tvättvattnet nedbringas till omkring O,7%, vilket är tillfreds- ställande och förenligt med en återcirkulation av tvättvattnet i denna anläggning.

Efter separering av tvättvattnet, återcirkuleras den största delen av gaserna till fiberframställningszonen. En del av gaserna ut- tages emellertid från återcirkuleringskretsen och passerar genom en venturiseparator - såsom framgår av fig. l - för att sedan bortföras genom skorstenen. Vid ingången till venturiseparatorn innefattar ga- serna alltjämt en viss mängd kvarvarande föroreningar. Ungefär 60 till 70% av dessa kvarvarande förorenade ämnen avlägsnas av venturisepara- torn, innan gaserna evakueras genom skorstenen.

I ett annat exempel genomföres processen på samma sätt som här ovan, men i stället för att skicka de icke återcirkulerade gaserna ge- nom en venturiseparator leder man dem in i en förbränningskammare, innan de släppas ut genom skorstenen, såsom visas i fig. 2. I detta 17 7721892- fall närmar sig brännarens verkningsgrad vid reningen 100%, på grund av att praktiskt taget alla de förorenande beståndsdelarna är av- lägsnade från de i atmosfären utsläppta gaserna.

Många andra typer av bindemedel än det i det föregående exemp- let beskrivna kan komma till användning för besprutning av fibrerna, varibland särskilt märkes melamin-formaldehyd, karbamid-formaldehyd, hartser av dicyandiamid-forrnaldehyd liksom även bitumen.

Claims (14)

7711892-“5 18 PATENTKRAV
1. l. Förfarande för framställning av en matta av fibrer, väsentligen innefattande att man bildar fiber genom utdragning av termoplastiskt material, särskilt med hjälp av gasströmmar; att man i en mottagningskammare åstadkommer en gasström som transporterar fibrerna mot ett perforerat uppsamlingsorgan, på vilket fibrerna uppsamlas i form av en matta; att man finfördelar ett bindemedel på fibrerna; att man återcirkulerar en del av gasen genom en återcirkulerings- krets, som förbinder mottagningsorganets nedströmssida med mottagningskammaren; att man finfördelar vatten på gasströmmen utefter återcirkuleringskretsen; att man från gasen avskiljer vatten och fasta beståndsdelar som medbringats; att man bringar avskilt vatten att passsera en värmeväxlare; samt att man återcirkulerar detta vatten för finfördelning i gasströmmen, k ä n n e t e c k n a t .av att man för konstanthållande av temperatur- och tryckförhållandena i mottagningskammaren bringar temperaturen på det avskilda vattnet att variera som en funktion av temperaturen på gas som återcirkuleras i närheten av fibreringszonen, varvid nämnda variation åstadkommes genom modifiering av flödet av åtminstone en av fluiderna i värme- växlaren, samt av att man reglerar trycket hos gasen i mot- tagningskammaren genom detektering av dess-tryck och modifiering av mängden gas som återcirkuleras som en funktion av det detek- terade trycket.
2. 2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att man reglerar temperaturen hos i mottagningskammaren I cirkulerande gas genom reglering av flödet av en värmebärande fluid genom värmeväxlaren.
3. 3. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att man reglerar temperaturen hos i mottagningskammaren pcirkulerande gas genom finfördelning av avskilt vatten i luften och reglering av flödet av finfördelat vatten.
4. 4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att man håller trycket i mottagningskammaren i närheten av atmosfärtrycket.
5. 5. Anordning för framställning av en matta av fibrer utgående från termoplastiskt material, innefattande fibrerings- organ som följs av en mottagningskammare begränsad på en sida l } | 757118 \_f\ .-5 19 av en perforerad transportör för mottagning av fibrer; organ för att åstadkomma en gasström för transport av fibrer mot den perforerade transportören; en återcirkuleringskrets för en del av gasen belägen nedströms om transportören, varvid åtarcirkuleringskretsen utmynnar i mottagningskammaren; munstycken för finfördelning av vatten och bindemedel; en utsugningsfläkt anordnad i återcírkuleringskretsen för åstadkommande av en gasström genom transportören; organ för avskiljning av vatten och förorenande beståndsdelar från gasen och anordnade i gasbanan efter transportören; samt en åter- cirkuleringsledning för avskilt vatten, k ä n n e t e c k - n a d av att den innefattar organ för reglering av gas- temperaturen i mottagningskammaren (100) inkluderande en detektor (53c) för att avkänna temperaturen på gas som införs i mottagningskammaren, en reglerslinga (53d) ansluten å ena sidan till detektorn och å andra sidan till ett system (53b, 53, 105, 106) för reglering av temperaturen på det avskilda vattnet nedströms transportören för mottagning av fibrer; samt organ för reglering av gastrycket i mottagningskammaren (100) inkluderande en evakueringsledning (l9a,l9j,35) för att avleda och evakuera den del av gasen, som icke återgår mot mottagningskammaren, och ett system för reglering av den mängd gas som skall evakueras (l9e, Bl - BZ, 44), varvid detta reglersystem via en reglerslinga (l9h) är förbundet med en tryckdetektor (l9g) anordnad att avkänna trycket hos gas som införs i mottagningskammaren (100).
6. 6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att reglersystemet för detznßkilda vattnets temperatur inne- fattar en värmeväxlare (l05,l06) för kylning av utnyttjat vatten, speciellt för sköljning av gas som skall återcirkuleras, varvid värmeväxlaren är inkopplad i en ledning för återcirku- lering av vatten, som är ansluten till finfördelningsmunstyckena (4S,49) belägna nedströms om transportören i en skölj- eller tvättkammare (l6,l7) och/eller uppströms om transportören i mottagningskammaren (100).
7. 7. Anordning enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k - n a d av att värmeväxlaren är en indirekt värmeväxlare (105), som matas med en värmebärarfluid, samt av att reglerslingan (53d) är ansluten till en ventil (53b) för flödesreglering placerad på ledningen för matning av värmebärarfluiden. 7711892-5 20
8. 8. Anordning enligt krav 5 eller 6, k ä n n e - t e c k n a d av att värmeväxlaren utgörs av ett torn (106) för kylning genom finfördelníng, som matas av en pump (53), vars motor är ansluten till reglerslingan (53d).
9. 9. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att evakueringsledningen (l9a) vid sitt inlopp är an- sluten till återcírkuleringskretsen (34) och är nedströms förbunden med en fläkt (l9e), som är ansluten till regler- slingan (l9h), varvid tryckdetektorn (l9g) är belägen i återcirkuleringskretsen (34) i närheten av dess förbindelse med mottagningskammaren (100).
10. 10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att reglersystemet för mängden gas som skall evakueras innefattar åtminstone en inställbar ventil (BZ) för flödes- reglering belägen i gasåtercirkuleringskretsen (34) nedströms om inkopplingen av evakueringsledningen (l9j) i återcirkulerings- kretsen, varvid ventilen är anordnad att styras av tryckdetek- torn (l9g).
11. ll. Anordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att reglersystemet innefattar en andra ventil (Bl) för flödesreglering anordnad i gasevakueringsledningen (l9j), varvid ventilerna (Bl,B2) är anordnade att styras i mot- satta riktningar av tryckdetektorn (l9g).
12. 12. Anordning enligt något av kraven 9-ll, k ä n n e - t e c k n a d av att den innefattar en separator (l9b,l9c) för vattendroppar placerad i gasevakueringsledningen (l9a,l9j).
13. 13. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att gasevakueringsledningen (35) är med sitt inlopp in- kopplad direkt till mottagníngskammaren (100) och är förbunden med en fläkt (44), som är ansluten till reglerslingan (l9h), *varvid tryckdetektorn (l9g) är placerad inuti mottagnings- kammaren (100). '
14. 14. Anordning enligt något av kraven 5-13, k ä n n e - t e c k n a d av att den innefattar organ för reglering av flödet av gas i mottagningskammaren (100), inkluderande en flödesdetektor (l9k) anordnad i återcirkuleringskretsen och via en reglerslinga (l9L) ansluten till återcirkuleringskret- sens fläkt (19).