SE442308B - Forfarande och apparat for silning av en vetskesuspension - Google Patents

Description

f-,ÛÛÜ2'B2-4 2 Emellertid kräver andra typer av massabehandlingssystem avlägsnande av olika typer av föroreningar, som kan förekcmma inom ett stort område av koncentrationer, varav vissa upp- visar strikta begränsningar både beträffande den tillåtna maximala mängden goda fibrer, som kan rejekteras med föro- reningarna vid den tillåtna användningen av spädning eller slamning i silen.

Exempelvis innefattar de flesta anläggningarna för tillverkning av papper och papp i sin produkt åtminstone en viss del fibrer, som tidigare har formats till ett ark och som under driften måste omkokas i en fluidumsuspension.

Dessa tidigare formade ark kan bestå av icke sålda material ur den egna tillverkningen eller av råmassaark, som matas från en separat anläggning eller av återcyklat avfalls- papper från olika källor. Föroreningar kan komma in i systemet med detta material och kan innefatta flytande material, t ex träpartiklar, skumplast och plastfilm, samt täta material, t ex sand, grus och balpackningstrådbitar. Dessutom kan tillfälligt förekommande delar av större fraktmaterial, t ex metall- och betongfragment samt små stenar, härledas på samma sätt eller från en sönderdelning av apparater och utrustning i uppströmsprocessen. I vissa fall kan stickor, trästycken och andra stora träpartiklar, som härrör från massatillverkningsprocessen, klassificeras såsom föroreningar.

Avlägsnande av dessa föroreningar på ett ekonomiskt sätt och utan avsevärd förlust av goda fibrer kan krävas vid olika ställen i massa- och papperstillverkningsprocessen för att uppnå den erforderliga produktkvaliteten och/eller för att öka effektiviteten av nedströmsoperationer.

Nuvarande metoder för att separera dessa föroreningar innefattar multipeloperationer av kaskadsilningssystem eller virvelseparering och dessa system kräver höga in- vesterings- och driftskostnader. Vidare tenderar dessa metoder att medföra icke önskvärda höga förluster av goda fibrer från systemet. 7 Uppfinningen innefattar en under tryck arbetande sil- :ningsapparat samt förfarande-fört' att avskiljapoch uppsamla Kñ l5 8000212-4 3 både flytande föroreningar och föroreningar med högre densi- tet och uppfinningen ger möjlighet till att intermittent utmata rejekt, vilket resulterar i minimal förlust av goda fibrer. En högre grad av operativ flexibilitet àstadkommes för att fylla olika processbehov. Exempelvis är förlusten av produktion, som uppkommer p g a igenproppning av hydro- cyklonmunstycken genom föroreningar i mälden och därav resulterande stilleståndstid för rengöring av desamma ett stort problem i många pappersbruk. Tidigare har avlägsnande av dessa föroreningar inbegripit oacceptabelt komplicerade och dyrbara anläggningar. Med hjälp av uppfinningen av- lägsnas dessa föroreningar med en enkel extra processutrust- ningsdel utan spädning av den reglerade mäldkonsistensen och utan betydande fiberförlust. Alternativt kan silen för ett utskottspapperssystem, som innefattar en hårt förorenad belastning, drivas med en slamningsström av lut in i silningskammaren samt en kontinuerlig ström av rejekt, varvid de varierande föroreningarna åter avlägsnas med minsta möjliga praktiska fiberinnehåll nos rejektströmmen.

Sålunda kan samtidigt avlägsnande av både flytande föro- reningar och föroreningar med högre densitet uppnås med eller utan uppslamning och med antingen intermittent eller kontinuerlig rejektströmning.

Det nya hos apparaten enligt uppfinningen är att den innefattar en anordning för att bringa vätskesuspensionen in i botten av den ringformiga kanalen så att vätskesus- pensionen strömmar uppåt i den axiellt förlöpande ringformiga kanalen och ett uppsamlingsutrymme över kanalen. Utrymmet är anordnat att mottaga flytande föroreningar och föro- reningar med högre täthet samt bildas av en ringformig avsättningszon, som är anordnad för de flytande föro- reningarna. Zonen är belägen direkt ovanför den axiellt förlöpande och utan hinder utformade ringformiga kanalen- Det nya hos förfarandet enligt uppfinningen är att suspensionen bringas att strömma in i botten av och uppåt i en enda kanal, som är bildad av en fast sil samt en fast p* r~ 'P 8000212-4 LD l0 4 vägg i silningsapparaten så att önskvärda fibrer strömmar genom hål i silen och ut ur huset. De flytande föroreningarna och föroreningarna med högre täthet uppsamlas i en sektion i huset ovanför kanalen. Både de flytande föroreningarna och föroreningarna med högre täthet avlägsnas från sektionen i huset.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare nedan under hänvisning till den bifogade ritningen.

Figur l visar en vertikalvy, som åskådliggör en före- dragen utföringsform av uppfinningen. I Figur 2 visar en vertikalvy, delvis i sektion, i upp- förstorad skala och avseende den föredragna utföringsformen enligt figur l.

Likadana delar hänvisas till med samma hänvisnings- beteckningar i de båda figurerna.

Såsom framgår av ritningen innefattar den nya silnings- apparaten ett hus 10, som är försett med ett tangentiellt pappersmassasuspensioninlopp 12 för matning av massasus~ pension till kammaren 13. En tangentiellt anordnad avskiljare för skräp avlägsnar eventuellt förekommande relativt tungt material och stora föremål. En fast omslutande sil 14 med en axiell, hålförsedd sektion 16, som sträcker sig runt silens periferi, bildar en inre acceptkammare 18.

Roterbara bladorgan, som innefattar två vingskivor 20, vilka är periferiskt åtskilda genom en cirkelbåge av approxi- mativt l80°, är koaxiellt anordnade med avseende på skärmen.

Vingskivorna är monterade på en rotor 22, som roterar till- sammans med den roterbara axeln 24, vilken drives av en motordriven rem 26, vilken sträcker sig runt en drivskiva 28, som är kopplad till den roterbara axelns 24 nedre del.

Acceptutloppet 30 står i fluidumförbindelse med den inre kammaren 18 via en ringformig acceptkammare 32, som är bildad av en del 33 av husets 10 vertikala vägg, den ringformiga skiljeväggen 34, den ringformiga skiljeväggen 36 samt den stationära mittenståndaren 38. Ståndaren 38 sträcker sig uppåt vid mitten av huset 10 och omger den roterbara axeln 24. Den stationära ståndarens 38 nedre del 40 smalnar 8000212-4 av för att underlätta strömningen av de önskade bestands~ delarna till den ringformiga kammaren 33 och ut ur huset lfl via accepiutloppet 30.

En fast cylindrisk vägg, som har en undre del 42 och en övre del 43 med större diameter, varvid sålunda en uppåt vettande ringformig klack 45 bildas, omger den omslutande silen 14 för att bilda en axiellt förlöpande ringformig kanal 44, vilken avgränsas av utsidan av silen 14 samt den cylindriska väggen.

En uppsamlingssektion, som uppsamlar föroreningar och som generellt anges med hänvisningsbeteckningen 46, innefattar en ringformig avsättningszon 48 för flytande föroreningar samt en uppsamlingsrörledning 50 för föro- reningar med högre täthet. Zonens 48 inre vägg 52 utgör företrädesvis den fasta övre delen av den fasta omslutande silen 16. Zonens 48 yttervägg 54 sträcker sig företrädesvis under en av vinkel 45° utåt från överdelen av den del 43 av den fasta oylindriska väggen, som har större diameter.

En stor ringformig skiva 49 bildar zonens 48 överdel. Upp- samlingsröret 50 för föroreningar med högre täthet sträcker sig vinkelrätt ut från den yttre väggen 54. En ventil 56 är belägen vid uppsamlingsrörets 50 utlopp. Denna ventil är normalt sluten och kan öppnas intermittent för att tillåta avlägsnande av både flytande föroreningar och föroreningar med högre täthet från huset.

Ett eller flera lutinlopp kan vara anordnade. Vid den visade speciella utföringsformen ingår ett lutinlopps- rör 58, som leder till ett tangentiellt lututlopp 59, vilket är beläget vid delen 43 med större diameter just över den ringformiga klacken 45. Det tangentiella införandet av luten jämte anordnandet av den ringformiga klacken 45 medför en starkare axiell ström utmed den radiellt yttre delen av kanalen 44, varvid sålunda transporten av partiklar med högre täthet i riktning uppåt i zonen 48 ökas.

Vid drift kommer den genom massasuspensioninloppet l2 till den ringformiga kammaren 13 matade suspensionen att strömma uppåt i kanalen 44. Mellanrummet mellan silen 14 och den cylindriska väggen är sådant, att huvuddelen av .x w 8ÛÜÜ212-4 6 de önskvärda fibrerna strömmar genom hålen i den cylindriska sektionen 14, till den inre kammaren 18, nedåt till den ringformiqa acceptkammaren 32 och ut ur acceptutloppet 30.

Vingskivorna 20 roterar i den inre kammaren 18, varvid ett litet radiellt spelrum förekommer mellan bladens utsidor och silens l4 insida. Rotationen av vingskivorna 20 i den inre kammaren 18 utmed en bana intill insidan av silen 16 utvecklar hydrodynamiska strömningspulser, som är riktade radiellt utåt och som verkar för att driva bort uppsamlat, icke önskvärt material från silens 16 utsida.

Föroreningarna kan innefatta en del flytande partiklar ocheflldel tätare partiklar, såsom tidigare angivits. Varje partikeltyp avskiljes beroende på att den icke accepteras av silhålen eller av centrifugalkraftfältet och överföres sedan genom strömningsfältet till ett ställe, där uppsamling sker och från vilket rejekten utmatas från silen. Tangentiell införing av matningen åstadkommer ett strömningstillstånd i silningszonen 44 och uppsamlingssektionen 46, vilket tillstånd överallt har approximativt en fri virvelform.

Detta skapar centrifugalkraftfältet, som bidrar till av- skiljningsoperationen. Ytterligare effekter är att åstad- komma en axiell hastighetsprofil över silningszonringen 44, så att den maximala uppåtriktade hastigheten förekommer intill väggarna 42 och 43, och att skapa en inåtriktad radiell strömningskomponent vid undersidan av ackumulator- sektionens 46 ändplatta 49. Den kombinerade verkan av dessa två strömmar är för det första att överföra de täta partiklar- na uppåt till det ställe, varifrån sedimentering sker genom tyngdkraften till uppsamlingsanordningen 50 för rejekt med hög täthet, och för det andra att åstadkomma ett samman- satt virvelfält i uppsamlingszonen 48, som är avsedd för flytande rejekt. Detta sammansatta virvvlfält har en toroidal form, varvid toroiden roterar kring silaxeln såsom en del av det totala virvelströmningsfältet, varvid en sekundär virvel i det toroidala fältet roterar kring toroidens cirkulära axellinje, varigenom en ringformig lågtryck- 7 zon âstadkommes vid mitten av det toroidala_fältet. Flytande gpartiklar tenderar att koncentreras i dennaölâgtryckzon UI l0 8ÛÛÛ212-4 7 i avvaktan pä gemensam utmatning tillsammans med tungt rejekt, när ventilen 58 öppnas. Dessa strömningskomponenter i ritningsplanet visas medelst pilar i figur l.

Kontinuerligt avlägsnande av föroreningar är inte nödvändigt i samband med denna apparat. Föroreningarna kan avlägsnas intermittent. Sålunda utmatas mindre fluidum än vad som skulle erfordras för den händelse en kontinerlig drift vore nödvändig. Dessutom är konsistensen hos materialet från acceptutloppet 30 väsentligen oförändrad med avseende på konsistensen hos den etablerade matningen till suspen- sionsinloppet 12. Detta är mycket viktigt i samband med silar, som användes vid reglerad matning i ett matnings- system för en pappersmaskin. P g a att avlägsnandet av föroreningar sker intermittent och inte kontinuerligt kommer dessutom alla önskvärda fibrer, som strömmar helt igenom kanalen 44 och in i zonen 48, som är avsedd för flytande föroreningar, att tendera att strömma tillbaka ned i kanalen 44 utmed hålen 16 och in i acceptkammaren 18. Sålunda minskas procentsatsen av önskvärda fibrer, som avlägsnas från huset tillsammans med föroreningarna, i avsevärd grad jämfört med den procentsats önskvärda fibrer, som skulle avlägsnas tillsammans med föroreningarna i ett strömnings- system med kontinuerligt rejekt. Lutinloppet 58 skulle kunna användas om så är önskvärt. Exempelvis kan lut bringas att strömma in i huset medelst röret 58, när det är önskvärt att spola eller rengöra kanalen 44 och den för föroreningar avsedda uppsamlingssektionen 46. Den tangentiella strömningen in i kanalen 44 från lutinloppet 59 och den högre tryck- profilen intill väggen 43, vilken profil skapas av nämnda tangentiella strömning i förening med den ringformiga klacken 45, eventuella föroreningar, som tenderar att bli kvar i kanalen 44, spolas uppåt i säkerställer att uppsamlingssektionen 46.

Qïflv * - H

Claims (5)

8ÛÛÜ212~4 10 15 20 25 30 35 8 PATENTKRAV

1. Förfarande för att uppsamla och avlägsna både flytande föroreningar och föroreningar med högre täthet från en enda sektion i en under tryck arbetande silnings- apparat (10), varvid förfarandet innefattar stegen att mata en suspension som innehåller önskvärda fibrer, icke önskvärda flytande föroreningar samt föroreningar med högre täthet till den under tryck arbetande silningsappa- raten, k ä n n e t e c k n a t av, att nämnda suspension bringas att strömma in i botten (13) av och uppåt i en kanal (44), som är bildad av en fast sil (16) samt en fast vägg (42,43) i silningsapparaten så att önskvärda fibrer strömmar genom hål i silen (16) och ut ur huset, att de flytande föroreningarna och föroreningarna med högre täthet uppsamlas i en sektion (46) i huset ovanför kanalen (44), och att både de flytande föroreningarna och föroreningarna med högre täthet avlägsnas från sektionen (46) i huset.

2. Under tryck arbetande apparat för silning av en vätskesuspention som innehåller önskvärda fibrer, flytande föroreningar samt föroreningar med högre täthet enligt patentkravet 1, varvid apparaten innefattar ett hus (10), en anordning (12) för att tangentiellt inmata vätskesuspen- sionen i huset (10), en fast omslutande sil (14) med ett axiellt, hålförsett parti (16), som sträcker sig runt dess periferi och bildar en acceptkammare (32), ett accept- utlopp (30) i förbindelse med acceptkammaren (32), en fast vägg (42,43) som anger den omslutande silen (14) och bildar en axiellt förlöpande och utan hinder utformad ringformig kanal (44), som avgränsas av silens (14) ut- sida och nämnda vägg (42,43) k ä n n e t e c k n a t av, en anordning (12,13) för att bringa vätskesuspensionen in i botten av den ringformiga kanalen (44) så att vätske- suspesionen strömmar uppåt i den axiellt förlöpande ring- formiga kanalen (44), och ett uppsamlingsutrymme (46)' -över nämnda kanal (44), vilket utrymme (46) är anordnat 10 15 20 25 8000212-4 9 att mottaga flytande föroreningar och föroreningar med högre täthet samt bildas av en ringformig avsättningszon (48), anordnad för de flytande föroreningarna, vilken zon (48) är belägen direkt ovanför den axiellt förlöpande och utan hinder utformade ringformiga kanalen (44).

3. Apparat enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k ~ n a t av, att avsättningszonen (48) är bildad av en inre vägg (52), en yttre vägg (54) samt en ändplatta (49) och att uppsamlingssektionen (46) även innefattar en uppsam- lingsrörledning (50) för föroreningar med högre täthet, varvid nämnda rörledning (50) sträcker sig från den yttre väggen (54).

4. Apparat enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k - n a d av, att avsättningszonens (48) inre vägg (52) ut- görs av ett ogenombrutet övre parti av nämnda fasta om- slutande sil (14), att den yttre väggen (54) sträcker sig i vinkel utåt från överdelen av nämnda fasta vägg (42,43), som omger den omslutande silen, samt att den för föroreningar med högre täthet avsedda uppsamlingsrör~ ledningen (SO) sträcker sig vinkelrätt ut från den yttre väggen (54).

5. Apparat enligt patentkravet 3, n a d av, att den fasta väggen (42,43) är cylindrisk och består av en undre del (42) och en övre del (43) med större diameter än den undre delen (42), varvid nämnda delar (42,43) är hopkopplade medelst en uppåt vettande, ringformig klack (45), samt att ett lutinlopp (58) tangen- k ä n n e t e c k ~ tiellt leder in i nämnda övre del (43) med större dia- meter vid den uppât vettande ringformiga klacken (45). 4-1' ,. f LW* . -Öß Qbå