SE440802B

SE440802B - Apparatus for deduction and displacement of liquid from suspensions in stirring

Info

Publication number: SE440802B
Application number: SE8000196A
Authority: SE
Inventors: F Jacobsen
Original assignee: Kamyr Ab
Priority date: 1980-01-10
Filing date: 1980-01-10
Publication date: 1985-08-19
Also published as: JPS647808B2; SE8000196L; JPS56102913A

Description

Med en apparat enligt det refererade patentet har det -emellertid visat sig att det kan uppstå problem med att uppnå jämn âteršpolning av vätska genom alla silhålen. Det har således visat sig att vid silkroppens âtergående rörelse vätska har en benägenhet att i silens längst fram i suspensionens rörelseriktning sett befint- liga del återströmma i högre grad till suspensionen än längre bak på silen med åtföljande ojämnheter. Detta problem löses mycket effektivt och samtidigt enkelt genom föreliggande uppfinning, vil ket framgår av följande detaljerade beskrivning. Vad som därvid sökes skyddat framgår av de efterföljande patentkraven. A Uppfinningen beskrivas under hänvisning till figurerna l - 3. _ Fig. 1 visar ett längdsnitt genom en apparat för avdrag av vätska vars återspolning för rengöring av silhålen sker på sätt som beskrivits i ovannämnda svenska patent nr 7504309-1 (motsvarande US 4,04l,560) och som har försetts med en sluten invändig kropp. With an apparatus according to the referenced patent it has -however, it has been shown that problems can arise in achieving even rinsing liquid through all sieve holes. It has thus shown that during the recurrent movement of the silk body fluid has a tendency that in the screen at the front in the direction of movement of the suspension flow back to the suspension to a greater extent than further back on the strainer with accompanying irregularities. This problem is solved a lot efficiently and at the same time easily by the present invention, vil The following is a detailed description. What about that sought protection is apparent from the following claims. A The invention is described with reference to the figures l - 3. _ Fig. 1 shows a longitudinal section through an apparatus for deduction of liquid whose rinsing for cleaning the sieve holes takes place in a manner as described in the above-mentioned Swedish patent no. 7504309-1 (corresponding US 4,04,4,560) and which has been provided with a closed inner body.

Fig. 2 visar i princip en större anordning med två driftan- ordningar.Fig. 2 shows in principle a larger device with two operating devices. arrangements.

Fig. 3 visar en anordning enligt uppfinningen med öppen invändig kropp i stället för sluten.Fig. 3 shows a device according to the invention with open inner body instead of closed.

I fig. l betecknar l ett i huvudsak cylindriskt hölje eller hus, som i sina ändar är försett med tätande lock 2 och 3. Huset l är vid sin ena ände försett med ett inlopp 4 för suspension som skall behandlas och vid sin andra ände med ett suspensionsutlopp 5.In Fig. 1, l denotes a substantially cylindrical housing or house, which at its ends is provided with sealing caps 2 and 3. The house l is provided at one end with an inlet 4 for suspension which shall be treated and at its other end with a suspension outlet 5.

Koncentriskt i huset l är anordnad en silkropp 6 som är rörformig och som i sin övre ände medelst en cirkulär tätning 7 är lagrad på en koncentrisk lagerkropp 8 och som i sin andra ände är försedd med ett slutande lock 9. Lagerkroppen 8 är fästad i locket 2 och från lagerkroppens inre leder ett utlopp 10 för vätska? Silkroppen 6 är i sitt inre delvis uppfylld av en konisk eller, som visats, företrädes- vis paraboloidformad fyllnadskropp ll, som är anordnad med sin smala ände 12 närmast suspensionens inlopp 4 och med sin tjocka ände för- bunden med eller utgörande ändstycket 9 närmast suspensionens ut-' lopp 5. Fyllnadskroppen ll är i sin smala del 12 förbunden med en axel 13 som medelst en tätning 14 kan röra sig genom locket 2 medelst f en drivanordning 15 som kan vara en hydraulisk eller pneumatisk cy- linder för fram och tillbakarörelse av fyllnadskroppen ll och sil- kroppen švi suspensionens huvudsakliga rörelseriktning sett. Sil~ kroppen 6 består på större delen av sin längd av en mantel som är :f lïﬂﬂﬁfli9ßr-9 3 perforerad med för ändamålet lämpliga hål eller slitsar. Fyllnads- kroppen sträcker sig åtminstone över den perforerade delen av sil- kroppen.° Silkroppsmanteln kan för vissa applikationer bestå av en grovperforerad undermantel som mot suspensionen är belagd med vävd duk av stål, nylon eller annat lämpligt material.Concentrically in the housing 1 a silk body 6 is arranged which is tubular and which at its upper end is mounted on by means of a circular seal 7 a concentric bearing body 8 and provided at its other end with a closing lid 9. The bearing body 8 is attached to the lid 2 and off the inner body of the bearing body leads an outlet 10 for liquid? The screen body 6 is in its interior is partially filled by a conical or, as shown, preferred vis paraboloid-shaped filling body ll, which is arranged with its narrow end 12 closest to the inlet 4 of the suspension and with its thick end tied to or constituting the end piece 9 closest to the end of the suspension race 5. The filling body ll is in its narrow part 12 connected to a shaft 13 which by means of a seal 14 can move through the cover 2 by means of f a drive device 15 which may be a hydraulic or pneumatic relief for reciprocating of the filler body II and the silica the body švi the main direction of movement of the suspension. Sil ~ the body 6 consists for most of its length of a mantle which is : f lï ﬂﬂﬁ fli9ßr-9 3 perforated with holes or slots suitable for the purpose. Filling the body extends at least over the perforated part of the The silk body jacket may for some applications consist of a coarsely perforated undercoat coated against the suspension with woven fabric cloth of steel, nylon or other suitable material.

För ordningens skull användes i fortsättningen beteckningarna bakre och främre del om anordningen när denna skall närmare beskrivas.For the sake of order, the terms were used in the future rear and front part of the device when this is to be described in more detail.

Dessa delar är då sedda i suspensionens strömningsriktning, dvs från inloppet 4 mot utloppet 5. Koncentriskt i husets främre del innan- för utloppet 5 är anordnat en medelst en drivanordning 16 och axel 17 roterande, skrapliknande anordning 18, som genom en tätning 19 kan rotera i suspensionen och bringa denna mot utloppet 5. I fig. 2 har införts samma beteckningar som i fig 1 med den skillnaden att i stället för en drivanordning 15 har visats tvâ anordningar med var sin huset genomgående tätning 14 och axlar 13, som båda är fästade till silkroppen 6. Suspensionsinloppet 4 är anordnat i en upphöjd del 20 av huset, i vars centrala del har anordnats en axel 21, som medelst en tätning 22 kan rotera medelst en drivanordning 23 och som inuti huset för fördelning av suspension runt anordningens periferi är försedd med en skrapanordning 24 som kan vara av liknande typ som Skrapan 18 i fig. 1, i närheten av suspensionsutloppet 5.These parts are then seen in the flow direction of the suspension, ie from inlet 4 towards outlet 5. Concentrically in the front part of the house for the outlet 5 is arranged one by means of a drive device 16 and shaft 17 rotating, scraper-like device 18, which through a seal 19 can rotate in the suspension and bring it towards the outlet 5. In Fig. 2 have the same designations as in Fig. 1 with the difference that in instead of a drive device 15, two devices with each have been shown its housing through seal 14 and shafts 13, both of which are attached to the screen body 6. The suspension inlet 4 is arranged in a raised part 20 of the housing, in the central part of which a shaft 21 has been arranged, which by means of a seal 22 can rotate by means of a drive device 23 and which inside the housing for distributing suspension around the periphery of the device is provided with a scraper device 24 which may be of a similar type to The scraper 18 in Fig. 1, in the vicinity of the suspension outlet 5.

Fig. 3 visar övre delen av anordningen i fig. l med överens- stämmande nummerbeteckningar. Figuren visar ett nytt och förbättrat utförande av fyllnadskroppen ll, då denna som framgår är visad med öppen bakre ände 30. Kroppen ll är i denna bakre ände fästad till axeln medelst ribbor 31. Genom att kroppen är öppen fylls även denna med vätska och kroppen ll är därmed inte så mycket en fyllnadskropp utan en bakåt avsmalnande fördelningsskärm för vätska. Vid sil- kroppens 6 och därmed även fyllnadskroppens eller skärmens ll rörelse fram och tillbaka rör sig även den vätska som inneslutes i kroppen ll, och den totala massan som skall accelereras och röra sig tillsammans med silkroppen blir större, men å andra sidan kan konstruktionen av fyllnadskroppen ll eller med andra ord fördelningsskärmen göras något enklare, speciellt om det är fråga om att behandla suspension under högre tryck.Fig. 3 shows the upper part of the device in Fig. 1 with corresponding matching number designations. The figure shows a new and improved execution of the filling body 11, when this which is shown is shown with open rear end 30. The body ll is attached to this rear end the shaft by means of ribs 31. Because the body is open, it is also filled with fluid and the body ll is thus not so much a filling body without a rearwardly tapering liquid distribution screen. When sil- the movement of the body 6 and thus also the filling body or screen 11 back and forth also moves the fluid contained in the body ll, and the total mass to be accelerated and move together with the silk body becomes larger, but on the other hand the construction of the filling body ll or in other words the distribution screen is made slightly easier, especially when it comes to treating suspension under higher pressure.

Anordningen kan i vilket som helst av de beskrivna utförandena förses med anordningar för tillsättning av vätska, såsom visats i .fig 1 där¿inloppen (9 och 41 på-huset l anger två ställen för till- sättning av vätska som kan vara en kemisk behandlingsvätska eller vatten. På insidan av huset fördelas vätskan runt husets invändiga osaeﬁansw periferi medelst en skärm 42, 43 och strömmar ut i suspensionen vid skärmens underkant. I figuren har endast visats två tillsätt- ningsställen 40 och 41 men antalet kan naturligtvis varieras efter behov och beroende på längden av silkroppen 6. Vätskan som tillsät- tes kan t ex vara en kemisk behandlingsvätska, som på nämnt sätt sprids ut i suspensionen längs husets l innervägg, och genom att vätska kontinuerligt avdrages genom silkroppens perforeringar kom- "mer den tillsatta vätskan att ersätta eller med andra ord förtränga den i suspensionen befintliga vätskan. Avståndet mellan tillsätt- ningsinloppen 40 och 41 kan avpassas så, att den vätska som till- sättes i inloppet 40, när suspensionen når fram till inloppet 41, har förträngt den ursprungliga vätskan i suspensionen. Den vätska som sedan tillsättes i inloppet 41 kan, innan suspensionen lämnar anordningen genom utloppet 5, i sin tur förtränga den vätska som tillsattes i det första inloppet 40 osv.The device can in any of the described embodiments provided with devices for adding liquid, as shown in Fig. 1 where the inlets (9 and 41 of the housing 1 indicate two places for liquid which may be a chemical treatment liquid or water. On the inside of the house, the liquid is distributed around the inside of the house osae ﬁ answ periphery by means of a screen 42, 43 and flows out into the suspension at the bottom of the screen. The figure shows only two additives. 40 and 41, but the number can of course be varied accordingly needs and depending on the length of the screen 6. The liquid to be added thesis can, for example, be a chemical treatment liquid, as in the mentioned way spread in the suspension along the inner wall of the house, and by liquid is continuously drawn through the perforations of the silk body "more the added liquid to replace or in other words to displace the liquid present in the suspension. The distance between 40 and 41 can be adjusted so that the liquid supplied to the is placed in the inlet 40, when the suspension reaches the inlet 41, has displaced the original liquid in the suspension. The liquid which is then added to the inlet 41 can, before the suspension leaves the device through the outlet 5, in turn displacing the liquid which was added in the first inlet 40 and so on.

K Anordningen fungerar på följande sätt. Suspensionen som skall behandlas kan t ex bestå av fibermassa som efter ett behand- lingssteg eller ett lagringskärl skall förtjockas eller behandlas med-annan vätska. Suspensionen anländer till inloppet 4 och för- delar sig jämnt runt lagerkroppen 8, eventuellt som i fig 2 visats medelst fördelaren 24. Suspensionen strömmar sedan i det ringfor- made utrymmet mellan husets 1 insida och silkroppens 6 utsida och passerar i detta utrymme förbi den perforerade delen av silkroppen, där vätska kontinuerligt avdrages. Efter att ha passerat silkroppen rör sig den behandlade suspensionen mot utloppet 5, eventuellt med hjälp av en fördelare 18. Under suspensionens rörelse genom anord- ningen såsom beskrivits åstadkommer drivanordningen 15 en,med hän- visning till figurerna,upp- och nedåtgående rörelse av silkroppen, och av den invändiga fördelningskroppen ll på så sätt att silkroppen och fyllnadskroppen rör sig ett relativt kort avstånd, som kan ' kallas slaglängd, t ex 0 - 100 cm, företrädesvis 20 - 50 cm, med ungefär samma hastighet som suspensionen har nedåt i anordningen, varefter drivanordningen 15 åstadkommer en snabb återgående rörelse av axeln och silkroppen med fyllnadskroppen tillbaka till utgångs- lägetly Under drift strömmar vätska som samlats i silkroppens hålrum 50 och lagringskroppens hålrum 51 ut genom utloppet 10 i en oavbruten ström till en lämplig uppsamlingstank. När silkroppen och fyllnads- kroppen rör sig med suspensionens hastighet framåt till sitt ändläge blir silkroppens;h§lrum 50 större, varför undertrycket och sugetg 5 8000196-9 genom silen förstärkes. Under denna medströms rörelse av silkroppen tvingas suspensionen att strömma med samma hastighet över hela det cirkulära tvärsnittet mellan hus och sil på grund av friktion mellan suspension och silkropp till följd av suspensionens tryck mot silytan.K The device works as follows. The suspension as to be treated may, for example, consist of fibrous pulp which, after a steps or a storage vessel shall be thickened or treated with-other fluid. The suspension arrives at inlet 4 and is divides evenly around the bearing body 8, possibly as shown in Fig. 2 by means of the distributor 24. The suspension then flows into the ring made the space between the inside of the housing 1 and the outside of the silk body 6 and passes in this space past the perforated part of the silk body, where fluid is continuously withdrawn. After passing the silk body the treated suspension moves towards the outlet 5, optionally with by means of a distributor 18. During the movement of the suspension by means of as described, the drive device 15 provides a display of the figures, upward and downward movement of the silk body, and of the inner distribution body ll in such a way that the screen body and the filler body moves a relatively short distance, which can 'is called stroke length, eg 0 - 100 cm, preferably 20 - 50 cm, with about the same speed as the suspension has downwards in the device, after which the drive device 15 produces a rapid return movement of the shaft and the screen body with the filler body back to the original lägetly During operation, liquid collected in the cavity of the silk body flows 50 and the cavity 51 of the storage body out through the outlet 10 in a continuous manner power to a suitable collection tank. When the silk body and filling the body moves with the speed of the suspension forward to its end position becomes the silk body; h§lrum 50 larger, so the negative pressure and suctiong 5 8000196-9 through the strainer is reinforced. During this downstream movement of the silk body the suspension is forced to flow at the same speed throughout it circular cross section between housing and strainer due to friction between suspension and screen body due to the pressure of the suspension against the screen surface.

När sedan silkropp och fyllnadskropp snabbt drivs tillbaka av driv- anordningen, reduceras silkroppens hålrum 50 i volym och den för anordningenautomatiska returspolningen eller backspolningen av sil- öppningarna i silkroppen 6 äger rum samtidigt som vätskeflödet ut genom utloppet 10 fortsätter oavbrutet. Under denna snabba retur- rörelse kommer den vätska som befinner sig strax innanför silöpp- ningarna att pressas ut genom dessa. Denna "backspolning“ fördelas likartat över hela silytan genom kombinationen av fyllnadskroppens form och vätskans accelerationströghet i silens rörelseriktning.When the silk body and filler body are then quickly driven back by the device, the cavity 50 of the silk body is reduced in volume and that of the device automatic rewinding or backwashing of the the openings in the silk body 6 take place at the same time as the liquid flow out through the outlet 10 continues uninterrupted. During this rapid return movement, the liquid located just inside the sieve opening to be squeezed out by them. This "backwash" is distributed similarly over the entire sieve surface through the combination of the filler body shape and the acceleration inertia of the liquid in the direction of movement of the screen.

Genom det vätskeskikt som på detta sätt momentant etableras mellan silytan och suspensionen, elimineras praktiskt taget friktionen mellan silkropp och suspension under silkroppens snabba returrörelse.Through the liquid layer which in this way is momentarily established between the silica surface and the suspension, the friction is practically eliminated between the silk body and the suspension during the rapid return movement of the silk body.

Silkroppens hastighet och avdragen mängd vätska skall under den snabba rörelsen regleras så, att hålrummets 50 volymminskning per tidsenhet hålles större än vätskemängden, som per tidsenhet strömmar ut ur utloppet 10. Genom lämplig reglering av mängderna kan för olika suspensioner med olika avvattningsegenskaper de för- delaktigaste värdena på ett enkelt sätt inställas. Under den följande relativt långsamma rörelsen i suspensionens riktning av- vattnas suspensionen fortsättningsvis genom silkroppen 6, vars sil- öppningar då har rengjorts från eventuellt fastsittande fibrer eller liknande på grund av den under den snabba rörelsen åstadkomma retur- spolningen.The speed of the sieve body and the amount of liquid removed must be below the rapid movement is regulated so that the volume of the cavity 50 decreases per unit of time is kept greater than the amount of liquid, as per unit of time flows out of the outlet 10. By appropriate regulation of the quantities For different suspensions with different dewatering properties, the the most participatory values are easily set. Under it the following relatively slow movement in the direction of suspension the suspension is further watered through the screen 6, the screen of which openings have then been cleaned of any stuck fibers or similar due to the return during the rapid movement the flushing.

Om anordningen inte skall användas för ren förtjockning av massan, kan ersättningsvätska eller förträngningsvätska som ovan nämnts tillsättas genom inloppen 40 och 41 i husets mantel på ett eller flera ställen i suspensionens rörelseriktning. Sådan längs husets innersida utspridd vätska vill på grund av det undertryck som uppstår när vätska dräneras från suspensionen genom silkroppens perforeringar röra sig mer eller mindre radiellt inåt mot silkroppen och på så vis ersätta den vätska som avgår genom perforeringarna.If the device is not to be used for pure thickening of mass, can be replacement fluid or displacement fluid as above mentioned is added through the inlets 40 and 41 in the casing of the housing on one or several places in the direction of movement of the suspension. Such along the inside of the house scattered liquid wants because of the negative pressure which occurs when liquid is drained from the suspension through the sieve body perforations move more or less radially inwards towards the silk body and thus replace the liquid that escapes through the perforations.

På sådant sätt tillsatt vätska kan t ex utgöras av blekvätska, varvid det blir möjligt att utföra så kallad förträngningsblekning med ' anordningen.Liquid added in this way can, for example, consist of bleaching liquid, wherein it becomes possible to perform so-called displacement bleaching with 'device.

Eftersom anordningen är uppbyggd av koncentriska delar inom ett företrädesvis cylindriskt hus, kan behandling av suspension ske 8000196-9 6 vid såväl atmosfärtryck som vid högre tryck, varför anordningen är speciellt lämpad för enligt moderna principer slutna system, där man t ex utnyttjar trycket i en föregående behandling, som t ex i en massakokare. Självfallet kan flera anordningar kopplas i serie för flera behandlingar, om så är önskvärt, varvid utloppet 5 kopplas till inloppet 4 på nästa anordning osv. I figurerna är anordningen visad med vertikal axel, men eftersom huset är fyllt med suspension med tvungen genomströmning kan anordningen även användas liggande, fr; , lutande eller nedanifrån och upp efter behov.Because the device is made up of concentric parts within a preferably cylindrical housing, treatment of suspension can take place 8000196-9 6 at both atmospheric pressure and at higher pressures, which is why the device is especially suitable for closed systems according to modern principles, where one for example, utilizes the pressure in a previous treatment, such as in a mass cookers. Of course, several devices can be connected in series for several treatments, if desired, connecting the outlet 5 to the inlet 4 on the next device, etc. In the figures is the device shown with vertical axis, but because the housing is filled with suspension with forced flow, the device can also be used horizontally, fr; , sloping or from below and up as needed.

Anordningen enligt föreliggande uppfinning kan användas inom en rad områden i industrin, t ex inom massaindustrin för återvinning av fiber från vätskor, förtjockning av sil- resp hydrocyklonaccept, förtjockning av suspensioner framför förträngningsapparater av t ex diffusörtyp, förtjockning och funktion som koncentrationsreglerare och förträngning av vätska innehållande partiklar och reaktions- produkter i löst form eller gasform med behandlingsvätska.The device of the present invention can be used within a number of areas in the industry, for example in the pulp industry for recycling of fiber from liquids, thickening of silica or hydrocyclone acceptors, thickening of suspensions in front of constriction devices of e.g. diffuser type, thickening and function as a concentration regulator and displacement of liquid containing particles and reaction products in loose or gaseous form with treatment liquid.

Uppfinningen är inte begränsad till vad som ovan beskrivits som föredragna utföringsformer utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.The invention is not limited to what has been described above as preferred embodiments but may be varied within the scope thereof subsequent claims.

Claims

8000196-9. PATENT REQUIREMENTS

Apparatus for continuous removal of liquid from flowing suspensions, in particular cellulose pulp, during any, simultaneous addition of displacement liquid, which apparatus essentially consists of a housing provided with suspension (4) and outlet (5) for suspension and of axially flow-through suspension ( l), in which a sieve body (6) is reciprocally arranged by means of a shaft device (13) in the direction of movement of the suspension on a central bearing body (8) with sieve surface against the suspension and with variable cavity volume (50) with outlet (10) for removal of screened liquid, characterized in that the screen body is partially filled internally with a conical, preferably paraboloid-shaped, attached to the screen body, preferably paraboloid-shaped with openings (30) provided in its narrowest part, so arranged that when the screen body moves In the opposite direction of movement of the suspension, liquid is rinsed back through the sieve openings.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the internal liquid distribution body (II) extends axially along the entire screen surface.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the internal liquid distribution body (II) is arranged with its thickest part connected to the end of the silk body (9) and with its narrowest part connected to the shaft device (13).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the housing (1) of the apparatus is substantially closed and arranged for treatment of suspension at elevated pressure and temperature._ d eouo19e-9- 8

Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the housing (1) is provided with at least one liquid addition device (40, 42, 41, 43) arranged around the periphery of the housing. my,

Apparatus according to claim 1, characterized in that the speed of the shaft device (13) forwards approximately coincides with the speed of the suspension and that the return speed is higher. '