SE441981B - Anordning och forfarande for separering av gas fran en fibersuspension - Google Patents

Description

8102118-0 10 15 20 25 30 Det är tidigare känt att utnyttja vätskors rotations- rörelse för separering av gas. Sålunda är genom US patentet 3,597,904 en centrifugalpump känd, i vilken ett gasavloppsrör sträcker sig genom pumpens inlopp till löp- hjulets inloppsöppning. I pumpens löphjul har anbringats rotorvingar, som sträcker sig längs gasavloppsröret i närheten av dess öppna ända. Då vingarna roterar bildas en centriskt belägen gaskärna omgiven av vätska, från vilken gas avlägsnas genom det till en vakuumkälla an- slutna gasavloppsröret.

Anordningen enligt föreliggande uppfinning omfattar ej något strömningen hindrande, friktionsalstrande gas- avloppsrör i pumpens inlopp. Då något gasavloppsrör ej förekommer i anordningens inloppsöppning kan inlopps- öppningen anslutas direkt till en massabehâllare. Anord- ningen kan användas i stället för vilken som helst pump av standardkonstruktion utan att rörledningarna behöver ändras.

I US patentet 3,323,465 beskrivas ett reglersystem för en pump, som har ett gasavloppsrör, som sträcker sig in i den gaskärna, som bildas i pumpens inlopp och vars löp- hjuls skovlar sträcker sig in i pumpens inlopp. Tryck- skillnaden mellan vätskan nära inloppets vägg och vätskan i närheten av centrumlinjen mäts. Tryckskillnaden reg- leras genom en ventil i pumpens tryckledning. Ändamålet med reglersystemet enligt denna patentskrift är att åstadkomma en tillräcklig sughöjd för att säkerställa att löphjulet hålls fyllt med vätska. Volymströmmen varierar emellertid och kan inte regleras i enlighet med processens krav. 10 15 20 30 8102118-0 I schweiziska patentskriften 571,655 beskrivs en centri- fugalpump vars löphjul har en bakvägg på vilken ett antal skovlar har anbringats. Bakväggen har även ett antal öppningar i närheten av löphjulets axel, genom vilka vätska och gas i form av skum kan passera. Ur skummet separeras bakom löphjulets bakvägg vätskan och gasen, vilka avlägsnas separat.

En pump av denna typ kan emellertid ej användas för pumpning av högkonsistent massa emedan fibrerna skulle täppa till pumpens inlopp.

Svenska patentet 363 363 beskriver en metod för avluft- ning av en fibersuspension, där en pump av samma typ som beskrives i US patentet 3,579,904 används. Gasut- rymmet i pumpens inlopp kommunicerar med en vakuum- källa.

Något medel för reglering av undertrycket i överens- stämmelse med inloppstrycket är emellertid ej förhanden där.

Uppfinningen beskrivs i det följande närmare under hän- visning till bifogade ritningar pâ vilka fig. 1 visar ett längdsnitt av en utföringsform av anordningen enligt uppfinningen, fig. 2 visar ett snitt längs linje A-A i fig. 1, fig. 3 visar ett snitt längs linje B-B i fig. 1, fig. 4 visar en annan utföringsform av uppfinningen, visar en tredje utföringsform av uppfinningen U1 fig. och fig. 6-8 visar nâgra olika reglersystem för anordningen enligt uppfinningen.

Den i fig. 1-3 visade anordningen omfattar ett hus 1 med en rotorkammare 2 och invid den ett gasutrymme 3. En vägg 4 mellan dessa är försedd med en centriskt belägen öppning 5, genom vilken rotorkammaren och gasutrymmet 8102118-0 10 15 20 25 30 35 Ib står i förbindelse med varandra. Huset har en inlopps~ öppning 6, genom vilken fibersuspensionen strömmar till rotorkammaren, samt en utloppsöppning 7. Gasutrymmet har en utloppsöppning 8 för gas. I rotorkammaren är en med vingar 9 försedd rotor 10 anordnad. Rotorn har en rörformad innerdel 11, på vilken vingarna är fästade och som är försedd med hål 12. Innerdelens mot in- loppet vända ända är sluten genom en konisk spetsdel 13 och i dess andra ända är en mot rotorns rotationsaxel vinkelrät platta 14 anordnad,som är försedd med öppning- ar 15. Rotorplattan 14 är fästad på en i ett lagerhus 16 på ej närmare visat sätt lagrad axel 17. Vingar 18 fästade på axeln är anordnade i gasutrymmet. Axelns drivanordning visas ej på ritningen.

Anordningen kan anbringas vid bottnet av en massabe- hållare 19 så, att rotorn 10 sträcker sig in i behållaren såsom i fig. 1 visas. Då rotorn roterar, fluidiseras massan i dess omgivning och flyter genom inloppsöppning- en 6 in i rotorkammaren 2. I rotorkammaren försätter rotorn massan i en rotationsrörelse så, att luften separeras från massan, varvid en centriskt belägen luftkärna, omgiven av massa, uppstår. Luften kan av- lägsnas via öppningarna 12, 15 och 5 till gasutrymmet 3, varifrån den avleds genom utloppsöppningen 8 för gas.

Den avluftade massan avlägsnas genom utloppsöppningen 7.

De i gasutrymmet anordnade vingarnas 18 uppgift är att upplösa och avlägsna den massa som under driftsstopp samlats i gasutrymmet.

I den i fig. 4 visade utförningsformen har på baksidan av rotorplattan 14 anbringats skovlar 23.

Skovlarnas uppgift är att avskilja massa som följt med luftströmmen genom öppningarna 15 från luften. Massan avleds genom en kanal som bildas mellan plattan 14 och mellanväggen 4, varvid den genom öppningen 5 strömmande luften är praktiskt taget fri från massa. Avståndet från skovlarnas 23 ytterkant 24 till rotationsaxeln bör helst vara större än från vingarnas 9 ytterkant 26. "v"- _--. . ..._ï______..._..__. - . --.___ 10 15 20 25 30 55 8102118-0 Därigenom ökar luftkärnans diameter framför väggens 4 öppning 5 och massans tillträde till gasutrymmet för- hindras.

I den i fig. 5 visade utföringsformen är rotorn som fluidiserar massan och avluftar den, anordnad i en centrifugalpumps inloppskanal 27 framför löphjulet 28 och fästad vid det så, att en rotorenhet bildas, som omfattar en första del 10 A, som står i förbindelse med inloppsöppningen 6, i vilken vingarnas 9 A ytterkants 28 avstånd från rotationsaxeln är liten, och en andra del 10 B, som står i förbindelse med utloppsöppningen 7, i vilken vingarnas 9 B ytterkants 29 avstånd från rota- tionsaxeln är stor. I den första delen 10 A av rotorn förflyttar sig massan huvudsakligen axiellt och i den andra delen 10 B radiellt.

I det i fig. 6 visade systemet har ett avluftare-pump- aggregat enligt fig. 5, som anbringats vid en massabe- hållares botten betecknats med hänvisningssiffran 30.

I den till dess utloppsöppning anslutna utloppsledning har angränats en flödesmätare 31 och en reglerventil 32, med vilka pumpens volymström kan regleras. Tryckskillnaden mellan pumpens inloppsöppning och utloppsöppning (pump- ens lufthöjd) mäts med en tryckdifferensgivare 33. I en till utloppsöppningen för gas ansluten avluftnings- ledning 34 är en lufttank eller en expansionsdel 35, en vakuumpump 36 och en reglerventil 37 anordnad. Avluft- ningens tryckskillnad mäts och regleras med en DP -styr- enhet 38 som är kopplad till pumpens inloppsöppning och lufttanken samt till tryckdifferensgivaren 33 och regler- ventilen 37. Avluftningens tryckdifferensreglering reglerar storleken av luftbubblan i pumpens inloppskanal så, att börvärdet för pumpens lufthöjd uppnås. Systemet omfattar ytterligare en till gasutrymmet ansluten vatten- ledning 39 för tillfinsel av spolvätska samt en till lufttanken 35 ansluten tryckluftledning för tillförsel av tryck- och mängdreglerad luft för att möjliggöra 8102118-0 10 15 förinställning av tryckdifferensen vid start och snabb reducering av tryckdifferensen vid behov; Ett något förenklat system, där avluftningens tryck- differensreglering är eliminerad, visas i fig. 6. Här mäts och regleras tryckskillnaden mellan pumpens inlopo och utlopp med en till avluftningens reglerventil 37 kopplade DP-styrenhet 41. Även detta system fungerar bra.

Trycket i vakuumsystemet är dock något svårare att för- inställa och starten känsligare för störningar än det i fig. 6 visade systemet, som således är bättre men dyrare.

I fig. 8 visas ett system, som lämpar sig för sådana fall, där pumpens tilloppstryck är konstant. I den i figuren visade utförningsformen hålls massans nivå i ett torn konstant med en till tornet kopplad nivågivare 42 och en i pumpens utloppslahfing anordnad reglerventil 43.

Trycket i pumpens utloppsledning mäts med en tryckgivare 44 och regleras med avluftningens reglerventil 37.

Claims (10)

7 8102118-0 PATENTKRAV

1. Anordning för separering av gas från en högkonsistent fibersuspension innefattande ett hus (1) med en rotorkammare (2), i vilken är anordnad en vid en axel (17) fästad, med vingar (9) försedd rotor (10) som försätter fibersuspensionen i en rotations- rörelse, och som är försedd med en platta (14) anordnad huvudsak- ligen vinkelrätt mot rotationsaxeln i rotorns från inloppsöppning- en (6) vända del och försedd med åtminstone ett hål (15) nära ro- tationsaxeln, en inloppsöppning (6) och en utloppsöppning (7) för fíbersuspensíon, en utloppsöppning (8) för gas, och ett gasutrym- me (3) och som är anordnat intill rotorkammaren, som står i för- bindelse med hälet (15) i plattan (14) och utloppsöppningen (8) för gas, k ä n n e t e c k n a d därav, att rotorn (10) strä- cker sig genom inloppsöppningen (6) in i den behållare (19) från vilken fibersuspension skall utmatas och att rotorns i inlopps- kanalen (27) anordnade gassepareringsdel (9,9A) är öppen.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att i rotorns centrum finns ett öppet utrymme som är fritt från vingar, till vilket gas kan strömma och som står i förbindelse med gasutrymmet (3).

3. Anordning enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att skovlar (23) är anbringade pa rotorplattans (14) baksida.

4. Anordning enligt kravet Z, k ä n n e t e c k n a d av att avståndet från de på rotorplattan (14) anbringade skovlar- nas (23) ytterkant (25) till rotationsaxeln är större än motsva- rande avstånd från rotorm vingars (9) ytterkant (26).

5. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av att rotorn (10) omfattar en första del (10A), som står i förbindelse med inloppsöppningen (6) samt en del (10B), som star i förbindelse med utloppsöppningen (7) och att rotorvingarnas (9A) ytterkants (28) avstånd från rotations- axeln i den första delen är mindre än rotorvingnrnas (9B) ytter- kants (29) avstånd från rotationsaxeln i den andra delen. 8102118-0 s

6. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e- t e c k n a d av att ansluten till en massabehâllares utloppsöppning, sträcker sig dess rotor (10) in i massa- behållaren.

7. Anordning enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a d av att rotorns (10) axel är lodrätt anordnad.

8. Förfarande för separering av gas från en fibersus- pension genom att försätta den i en rotationsrörelse i en anordning innefattande en inloppsöppning och en utloppsöppning för fibersuspension samt en utloppsöpp- ning för gas så, att en gaskärna, omgiven av fibersus- suspension bildas, från vilken gas avledes till ett gas- utrymme, k ä n n e t e c k n a d av att en önskad tryck- skillnad mellan inloppsöppningen och utloppsöppningen för fibersuspensionen upprätthålls genom att reglera gas- flödet från gasutrymmet medelst en i gasutloppsledningen anordnad ventil.

9. Förfarande enligt kravet 8, k ä n n e t e c k n a d av att den önskade tryckskillnmkm mellan inloppsöpp- ningen och utloppsöppningen för fibersuspension upprätt- hålls genom att reglera tryckskillnaden mellan inlopps~ öppningen för fibersuspensionen och utloppsöppningen för gas medelst en i gasutloppsledningen anordnad ventil.

10. Förfarande enligt kravet 9, k ä n n e t e c k n a d av att tryckskillnaden mellan inloppsöppningen för fiber- suspension och utloppsöppningen för gas utgör 0 - 0,7 bar, företrädesvis 0,2 - 0,5 bar.