SE451736B

SE451736B - WHEN WATERING A WATER SUSPENSION CONTAINING CELLULOSA FIBERS

Info

Publication number: SE451736B
Application number: SE8305036A
Authority: SE
Inventors: Nils Anders Lennart Wikdahl
Original assignee: Nils Anders Lennart Wikdahl
Priority date: 1983-09-19
Filing date: 1983-09-19
Publication date: 1987-10-26
Also published as: FR2552129B1; FI843651L; FR2552129A1; DE3434241A1; DE3434241C2; JPS60151394A; FI83241C; SE8305036L; CA1255237A; SE8305036D0; FI843651A0; FI83241B

Description

15 20 25 30 35 451 736 Ett annat syfte är att upprätthålla ett konstant tryck hos den till urvattningsanordningen förda fibersuspensionen. Another object is to maintain a constant pressure of the fiber suspension fed to the dewatering device.

Ytterligare ett annat syfte är att styra och konstant- hålla fiberhalten i den i urvattningsanordningen erhållna fiber- rika fraktionen. U Dessa och andra syften uppnås enligt uppfinningen genom ett sätt av inledningsvis anfört slag, som uppvisar de i den kän- netecknande delen av patentkrav 1 angivna särdragen.Yet another object is to control and keep the fiber content in the fiber-rich fraction obtained in the dewatering device constant. These and other objects are achieved according to the invention by a method of the kind mentioned in the introduction, which has the features stated in the characterizing part of claim 1.

Man reglerar alltså flödet för den fiberrika fraktionen i beroende av minst en fysikalisk parameter hos den fiberrika fraktionen. Som fysikalisk parameter väljer man vanligen fiber- koncentration, tryck eller flöde, varvid mätning av flödet och reglering av detta är speciellt föredraget.The flow of the high-fiber fraction is thus regulated depending on at least one physical parameter of the high-fiber fraction. As a physical parameter, fiber concentration, pressure or flow is usually chosen, with measurement of the flow and regulation of this being particularly preferred.

Enligt en föredragen utföringsform reglerar man även tryc- ket, som företrädesvis hålles konstant, av den till urvattnings- anordningen kommande fibersuspensionen. Detta sker genom att man avkänner trycket i tilledningen, jämför det avkända trycket med ett börvärde och ändrar i beroende av skillnaden mellan det av- kända_värdet och börvärdet flödet genom det andra utloppet för i huvudsak fiberfri fraktion mot börvärdet.According to a preferred embodiment, the pressure, which is preferably kept constant, is also regulated by the fiber suspension coming to the dewatering device. This is done by sensing the pressure in the supply line, comparing the sensed pressure with a setpoint and changing the flow through the second outlet for a substantially fiber-free fraction against the setpoint depending on the difference between the sensed_value and the setpoint.

I Enligt en annan utföringsform åstadkommes denna tryck- reglering med hjälp av en i en sidoledning anordnad ventil, genom vilken sidoledning fibersuspensionen partiellt ledes förbi urvattningsanordningen till frânledningen för fiberrik frak- tion, genom att man på motsvarande sätt avkänner trycket i till- ledningen, jämför det avkända värdet på tryck med ett börvärde och, om skillnad föreligger, ändrar flödet genom sidoledningen så, att trycket i tilledningen går mot börvärdetÅ_, W _ , M ' Enligt ytterligare en annan utföringsform tillföres den från urvattningsanordningen erhållna fiberrika fraktionen och den förbiförda suspensionen, vilka förenas genom att sidolednin- gen mynnar i frânledningen, en fiberbehandlingsanordning, var- vid suspensionens tryck eller nivå i fiberbehandlingsanordningen regleras med en ventil i urvattningsanordningens frånledning för i huvudsak fiberfri fraktion.According to another embodiment, this pressure control is effected by means of a valve arranged in a side line, through which side line the fiber suspension is partly led past the dilution device to the discharge for fiber-rich fraction, by correspondingly sensing the pressure in the supply, cf. the sensed value of pressure with a setpoint and, if there is a difference, changes the flow through the side line so that the pressure in the line goes towards the setpoint Å_, W _, M 'According to yet another embodiment, the fibrous fraction obtained from the dewatering device and the bypass suspension are supplied, which are connected by the side line opening into the discharge line, a fiber treatment device, whereby the pressure or level of the suspension in the fiber treatment device is regulated with a valve in the drainage device discharge for substantially fiber-free fraction.

I föreliggande beskrivning och patentkrav är nivå och tryck ekvivalenta uttryck vad avser suspensionen i fiberbehand- lingsanordningen. ff (f 10 15 20 25 30 35 451 736 3 Sättet enligt uppfinningen är närmare beskrivet i det följ- ande med hjälp av ritningen, på vilken fig 1 schematiskt visar delar av en behandlingslinje för fi- bersuspensioner, i vilken ingår en urvattningsanordning, I fig 2 schematiskt visar samma delar av fiberbehandlingslin- jen som fig 1, men varvid en upptjockare är utbytt mot en upptag- ningsmaskin för pappersmassa med inloppslåda, och fig 3 visar en annan utföringsform av behandlingslinjen i fig 2.In the present description and claims, level and pressure are equivalent terms with respect to the suspension in the fiber treatment device. The method according to the invention is described in more detail in the following with the aid of the drawing, in which Fig. 1 schematically shows parts of a treatment line for fiber suspensions, in which a dewatering device is included, I Fig. 2 schematically shows the same parts of the fiber treatment line as Fig. 1, but with a thickener being replaced by a pulp pick-up machine with headbox, and Fig. 3 shows another embodiment of the treatment line in Fig. 2.

Sättet enligt uppfinningen beskrivs med hjälp av ritningen och först följer en beskrivning av behandlingslinjen i fig 1. En fibersuspension, som skall renas i en hydrocyklon och sedan ur- åvattnas och upptjockas samt underkastas annan behandling, t ex dispergering i en massapress, kommer genom en ledning 21 från en ej visad fiberkälla, utspädes till lämplig fiberkoncentration och pumpas med en pump 17 till en skyddssil 1 före en hydrocyklon 2.' Skyddssilen 1 är en trycksil, i vilken föroreningar, som, om de tillfördes hydrocyklonen 2, skulle kunna skada denna. Företrädes- vis uttar man i silen 1 rejekterat material diskontinuerligt och kasserar det. Acceptet från silen 1, som i huvudsak är hela den till silen förda suspensionen, går vidare till hydrocyklonen 2.The method according to the invention is described with the aid of the drawing and first follows a description of the treatment line in Fig. 1. A fiber suspension, which is to be purified in a hydrocyclone and then dewatered and thickened and subjected to other treatment, e.g. dispersion in a pulp press, comes through a line 21 from a fiber source (not shown), diluted to the appropriate fiber concentration and pumped with a pump 17 to a protective screen 1 before a hydrocyclone 2. The protective screen 1 is a pressure screen in which impurities which, if added to the hydrocyclone 2, could damage it. Preferably, in the strainer 1, rejected material is removed discontinuously and discarded. The acceptance from the screen 1, which is essentially the entire suspension fed to the screen, proceeds to the hydrocyclone 2.

Hydrocyklonen 2 är företrädesvis en hydrocyklonanläggning med många parallellkopplade hydrocykloner i minst två steg. På ritningens figurer är tre steg 2, 3 och 4 visade. Hydrocyklonens steg är ofta kaskadkopplade. Rejektet från det första eller pri- mära hydrocyklonsteget 2 går till ett andra eller sekundärt hydro- cyklonsteg 3, vars accept återföres till det primära hydrocyklon- steget 2, i detta fall via pumpen 17 och silen 1. Acceptet från det primära hydrocyklonsteget 2 tillföres en under tryck arbetan- de urvattningsanordning 5 via en ledning 22.The hydrocyclone 2 is preferably a hydrocyclone plant with many parallel-connected hydrocyclones in at least two stages. In the figures of the drawing, three steps 2, 3 and 4 are shown. The steps of the hydrocyclone are often cascaded. The reject from the first or primary hydrocyclone stage 2 goes to a second or secondary hydrocyclone stage 3, the acceptance of which is returned to the primary hydrocyclone stage 2, in this case via the pump 17 and the screen 1. The acceptance from the primary hydrocyclone stage 2 is fed to a pressurized dewatering device 5 via a line 22.

I urvattningsanordningen 5 uppdelas den inkommande fibersus- pensionen i en fiberrik fraktion och en i huvudsak fiberfri frak- tion. Den suspension, som utgöres av den fiberrika fraktionen, Ü tillföres en fiberbehandlingsanordning, i detta fall en upptjock- ningsanordning 6 via en ledning 23. Den i huvudsak fiberfria frak- tionen, tunnfraktionen, från urvattningsanordningen 5 tillföras ledningen 21 före pumpen 17 via ledningar 24 och 26, där den i huvudsak fiberfria fraktionen användes för att späda den från fi- berkällan kommande suspensionen till lämplig fiberhalt. 10 15 20 25 30 35 451 736 4. _Den i upptjockningsanordningen 6 upptjockade fraktionen går till nästa, här ej närmare beskrivet behandlingssteg. Tunnfraktio- nen, dvs den fiberfria fraktionen, från upptjockningsanordningen 6 uppsamlas i ett nivåkärl 8 med överlöp.In the dewatering device 5, the incoming fiber suspension is divided into a fiber-rich fraction and a substantially fiber-free fraction. The suspension, which consists of the fiber-rich fraction, is fed to a fiber treatment device, in this case a thickening device 6 via a line 23. The substantially fiber-free fraction, the thin fraction, from the dewatering device 5 is fed to the line 21 before the pump 17 via lines 24 and 26, where the substantially fiber-free fraction is used to dilute the suspension coming from the fiber source to the appropriate fiber content. 10 15 20 25 30 35 451 736 4. The fraction thickened in the thickening device 6 goes to the next treatment step, not described in more detail here. The thin fraction, ie the fiber-free fraction, from the thickening device 6 is collected in a level vessel 8 with overflow.

Nivåkärlet 8 är via ledningar 26, 27 resp 28 förbundet med sugsidan av samtliga pumpar 17, 18 och 19 före eller uppströms .urvattningsanordningen 5. I det fall mängden av den i huvudsak 'fiberfria fraktionen från urvattningsanordningen 5 ej är tillräck- lig för spädning av den från fiberkällan kommande fibersuspensio- nen, användes den fiberfria fraktionen från fiberbehandlingsanord- ningen för.spädning via ledningen 26. Sättet att styra och regle- ra spädningen är välkänt för fackmannen och beskrivs ej närmare.The level vessel 8 is connected via lines 26, 27 and 28, respectively, to the suction side of all pumps 17, 18 and 19 before or upstream of the dewatering device 5. In case the amount of the substantially fiber-free fraction from the dewatering device 5 is not sufficient for dilution of the fiber suspension coming from the fiber source, the fiber-free fraction from the fiber treatment device was used for dilution via line 26. The method of controlling and regulating the dilution is well known to those skilled in the art and is not described in more detail.

Från ledningen 22, mellan hydrocyklonens 2 acceptutlopp och urvattningsanordningen 5, utgår en grenledning 25, som efter ur- vattningsanordningen 5 mynnar i ledningen 23, i vilken den fiber- rika fraktionen frånxlrvattningsanordningen 5 ledes till upptjock- ningsanordningen 6. I grenledningen 25 finns en reglerventil 11.From the line 22, between the acceptance outlet of the hydrocyclone 2 and the dewatering device 5, a branch line 25 emerges, which after the dewatering device 5 opens into the line 23, in which the fibrous fraction from the dewatering device 5 is led to the thickening device 6. In the branch line 25 there is a control valve 11.

Upptjockningsanordningen 6 är försedd med ett tråg 7, från vilket fibersuspension, som tillföres anordningen 6, går till an- ordningens 6 upptjockningsdel.The thickening device 6 is provided with a trough 7, from which fiber suspension, which is supplied to the device 6, goes to the thickening part of the device 6.

Den från urvattningsanordningen 5 erhållna fiberrika frak- tionens egenskaper, såsom tryck, fiberhalt och speciellt flöde, hålles enligt uppfinningen på ett förbestämt,företﬂkæwislkxætant värde genom att man med en givare 32 avkänner ett parametervärde hos fraktionen, leder en mot detta proportionell signal till ett regler- och påverkningsorgan 15, i vilket parametervärdet jämföres med ett börvärde för ifrågavarande parameter och, om skillnad föreligger, påverkar inställningen av en ventil 12, som företrä- desvis befinner sig efter (nedströms) givaren 32 så, att den fi- berrika fraktionens uppmätta egenskap går mot börvärdet. Det är föredraget att man reglerar den fiberrika fraktionens flöde genom upvattningsanordningens 5 utkgp för fíberrik fraktion och att giv- aren 32 är en magnetisk flödesmätare.The fiber-rich fraction obtained from the dewatering device 5, such as pressure, fiber content and especially flow, is kept according to the invention at a predetermined, predetermined value by sensing a parameter value of the fraction with a sensor 32, a signal proportional thereto leads to a control and actuating means 15, in which the parameter value is compared with a setpoint for the parameter in question and, if there is a difference, influences the setting of a valve 12, which is preferably located after (downstream) the sensor 32 so that the measured property of the fibrous fraction goes against the setpoint. It is preferred that the flow of the fiber-rich fraction be controlled by the output of the fiber-rich fraction 5 of the dewatering device and that the sensor 32 be a magnetic flow meter.

För att urvattningsanordningen 5 skall arbeta så optimalt som möjligt, reglerar man även trycket av den inkommande suspen- sionen. Med en sensor 31 avkännes trycket i ledningen 22. Det upp- mätta trycket jämföres med ett börvärde och, om skillnad före- ligger, ändrar man ventilens 11 i sidoledningen 25 inställning medelst ett regler- och påverkníngsorgan 14 mot börvärdet för 1Q 15 20 25 30 35 4512756 5. trycket. Konstant tryck i ledningen 22 är inte enbart fördelak- tigt med avseende på urvattnigens jämnhet utan även nödvändigt om man före ledningen 22 har en hydrocyklon 2, vars accept är den *till urvattningsanordningen 5 förda suspensionen, då acceptmot- trycket måste vara konstant för att man skall erhålla en jämn och godtagbar separation i hydrocyklonen 2. Företrädesvis är börvär- det av suspensionens tryck i ledningen 22 bestämt av hydrocyklo- nens accepttryck.In order for the dewatering device 5 to work as optimally as possible, the pressure of the incoming suspension is also regulated. With a sensor 31 the pressure in the line 22 is sensed. The measured pressure is compared with a setpoint and, if there is a difference, the setting of the valve 11 in the side line 25 is changed by means of a control and actuating means 14 to the setpoint for 1Q 15 20 25 30 35 4512756 5. pressure. Constant pressure in the line 22 is not only advantageous with regard to the uniformity of the dewatering but also necessary if one has a hydrocyclone 2 before the line 22, the acceptance of which is the suspension carried * to the dewatering device 5, then the acceptance back pressure must be constant in order to shall obtain an even and acceptable separation in the hydrocyclone 2. Preferably, the setpoint of the pressure of the suspension in the line 22 is determined by the acceptance pressure of the hydrocyclone.

Enligt en annan utföringsform reglerar man även flödet genom det andra utloppet för i huvudsak fiberfri fraktion av urvatt- ningsanordningen 5. Detta flöde inställes så, att man i behand- lingsanordningen, som i fig 1 är en upptjockare 6, upprätthåller en konstant nivå i tråget 7. Man avkänner således vätskenivån el- ler motsvarande hydrostatiska tryck i tråget 7, jämför det uppmät- ta värdet med ett börvärde och, om skillnad föreligger, ändrar via ett regler- och påverkningsorgan 16 ventilens 13 inställning så, att nivån i tråget går mot börvärdet för nivån.According to another embodiment, the flow through the second outlet is also regulated for a substantially fiber-free fraction of the dewatering device 5. This flow is adjusted so that a constant level in the trough is maintained in the treatment device, which in Fig. 1 is a thickener 6. 7. The liquid level or corresponding hydrostatic pressure in the trough 7 is thus sensed, the measured value is compared with a setpoint and, if there is a difference, the setting 13 of the valve 13 is changed via a control and actuating means 16 so that the level in the trough goes towards the setpoint for the level.

,I fig 2 är fiberbehandlingsanordningen, som i fig 1 är en upptjockningsanordning 6, en upptagningsmaskin för pappersmassa.In Fig. 2, the fiber processing device, which in Fig. 1 is a thickening device 6, is a pulp picking machine.

I denna ingår en inloppslåda 46 och en vira 47, på vilken fiber- suspension avvattnas. Övriga delar av fiberbehandlingslinjen är identiska med de i fig 1.This includes a headbox 46 and a wire 47, on which fiber suspension is dewatered. Other parts of the fiber treatment line are identical to those in Fig. 1.

Den fiberrika fraktionen från urvattningsanordnigen 5 går till inloppslådan 46 och därifrån ut på viran 47 för avvattning.The high-fiber fraction from the dewatering device 5 goes to the headbox 46 and from there out onto the wire 47 for dewatering.

Det på viran 47 avskilda, i huvudsak fiberfria bakvattnet uppsam- las i behållaren 8 med överlöp. På samma sätt som i fig 1 användes detta i huvudsak fiberfria bakvattnet som tryckreferens för samt- liga före urvattningsanordningen 5 befintliga pumpar 17, 18 och 19. I inloppslådan 46 upprätthåller man ett konstant övertryck, vilket motsvarar en viss vätskenivå, för att ge den genom inlopps- lådans 46 läpp utgående suspensionen den önskade hastigheten, som är anpassad till virans hastighet. Om trycket i inloppslådan av- viker från det förbestämda värdet, påverkas ventilens 13 inställ- ning via regler- och påverkningsorgåhet 16 så att trycket i in- lpppslådan går mot börvärdet.The essentially fiber-free backwater separated on the wire 47 is collected in the container 8 with overflow. In the same way as in Fig. 1, this substantially fiber-free backwater is used as a pressure reference for all pumps 17, 18 and 19 existing before the dewatering device 5. In the inlet box 46 a constant overpressure is maintained, which corresponds to a certain liquid level, to give it through the lip of the headbox 46 exiting the desired speed, which is adapted to the speed of the wire. If the pressure in the headbox deviates from the predetermined value, the setting of the valve 13 is affected via control and actuating means 16 so that the pressure in the headbox goes towards the setpoint.

I fig 3 är fiberbehandlingsanordningen liksom i fig 2 en dpptagningsmaskin. Enligt denna utföringsform saknas sidoled- ' ningen 25 med ventilen 11 eller också är ventilen 11 helt stängd, så att ingen suspension passerar förbi urvattningsanordningen 5. 10 15 451 736 65 Urvattningsanordningen 5 urvattnar således den inkommande fi- bersuspensionen till önskad fiberkoncentration. Reglering av trycket eller nivån i inloppslådan 46 sker medelst ventilen 12 i urvattningsanordningens 5 frånledning 23.In Fig. 3, as in Fig. 2, the fiber processing device is a pick-up machine. According to this embodiment, the side line 25 with the valve 11 is missing or the valve 11 is completely closed, so that no suspension passes past the dewatering device 5. The dewatering device 5 thus dilutes the incoming fiber suspension to the desired fiber concentration. Control of the pressure or level in the headbox 46 takes place by means of the valve 12 in the discharge 23 of the dewatering device 5.

Till skillnad från utföringsformen i fig 2 sker reglering av [f] trycket i urvattningsanordningens 5 tilledning 22 med ventilen 13.In contrast to the embodiment in Fig. 2, the [f] pressure in the supply 22 of the dewatering device 5 is regulated by the valve 13.

Man avkänner således trycket i ledningen 22 med sensorn 31 och reglerar tryckavvikelser i ledningen 22 mot börvärdet via regler- och päverkningsorganet 14 med ventilen 13. En ändring av flödet genom ledningen 24 påverkar urvattningen och därmed fiberhalten och flödet av suspensionen i ledningen 23. Med ventilen 12 reg- leras den fiberrika fraktionens egenskaper, så att önskad mängd fiber, dvs önskad fiberkoncentration och flöde, kommer till in- loppslådan 46.The pressure in the line 22 is thus sensed with the sensor 31 and pressure deviations in the line 22 are regulated against the setpoint via the control and actuating means 14 with the valve 13. A change in the flow through the line 24 affects the dewatering and thus the fiber content and flow of the suspension in the line 23. With the valve 12, the properties of the fiber-rich fraction are regulated so that the desired amount of fiber, ie the desired fiber concentration and flow, arrives at the headbox 46.

Det på viran 47 avskilda, i huvudsak fiberfria bakvattnet uppsamlas i behållaren 8 med överlöp. På samma sätt som i fig 1 och 2 användes detta i huvudsak fiberfria bakvattnet som tryck- referens för samtliga före urvattningsanordningen 5 befintliga pumpar 17, 18 och 19.The essentially fiber-free backwater separated on the wire 47 is collected in the container 8 with overflow. In the same way as in Figs. 1 and 2, this is used essentially fiber-free backwater as a pressure reference for all pumps 17, 18 and 19 existing before the dewatering device 5.

Claims

7,451,736 Patent claims

A method of diluting an aqueous suspension containing cellulosic fibers, wherein the suspension is fed under pressure to a sieve or hydrocyclone and then dewatered for further treatment, characterized in that the fiber stream is led to a pressure dewaterer (5) and divided into a rich fiber fraction) which is passed to a fiber treatment device such as a pulp pick-up machine or a thickener, and a low-fiber fraction which is passed back before the pump which pressurizes the suspension before the screen or hydrocyclone. wherein, by acting on the pressure watch water, the flow of the high-fiber fraction is regulated in dependence on one or more physical parameters of the high-fiber fraction.

2. A method according to claim 1, characterized in that fiber concentration, pressure and (or flow 1) of the fiber-rich freight are measured as a physical parameter.

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure of the suspension is poured before the inlet of the pressure watch water (5) constantly by regulating the flow through the outlet of the low-fiber fraction.

4. A method according to claim 3, characterized in that the pressure before the inlet of the pressure watch water (5) is determined by an acceptance pressure of a hydrocyclone arranged before the inlet.

5. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the fiber suspension intended for dilution is passed partially past the pressure watch water (5) of the pressure watch water (5) to the discharge (23) for fiber-rich fraction and partly through the pressure watch water (5).

6. A method according to claim 4, characterized in that the pressure of the suspension before the inlet of the pressure watch water (5) is kept constant by regulating the flow through a side line (25). through which the fiber suspension is partially passed past the pressure dewaterer (5).

7. A method according to claim 6, characterized in that the pressure of the suspension before the inlet of the pressure watch water (5) is determined by an acceptance pressure of the hydrocyclone arranged before the branch line (25) from the line (22). fr;

A method according to any one of claims 5 to 7, wherein the fiber suspension in the discharge (23) for fiber-rich fraction is fed to a fiber treatment device (6:45), characterized in that the level or pressure of the fiber suspension in the fiber treatment device (6; 46) is regulated with a valve (13) 1 the drain (24) of the pressure dewaterer (5) for the low-fiber fraction. "'

9. A method according to claim 8, characterized in that the fiber processing device (6: 46) is a pulp pick-up machine with a headbox (46) and that the pressure in the headbox (46) is regulated.

10. A method according to claim 8, characterized in that the fiber treatment device (6: 46) is a thickening device (6) and that the level is a level 1 a trough (7) included in the thickening device (6).