SE457212B - Metod foer reglering av en centrifugalpumps funktion under pumpning av cellulosafibermassa - Google Patents

Description

457 212 I kontrollsystemet enligt USA-patentet 3,323,465 kontrol- leras tryckdifferensen mellan vätskan i närheten av väggen av inloppskanalen och vätskan i närheten av centerlinjen av en ventil som sitter i utloppsröret. Tryckdifferensen hålles inom givna gränser för att garantera tillräcklig sughöjd så att pumphjulet förblir fyllt med vätska.

I kontrollsystemet som visas i den finska patentansökningen 8l.0795 upprätthâlles den önskade tryckdifferensen mellan inlopps- och utloppstryck av fibersuspensionen genom att kontrollera gasut- släppet från pumpens gasrum.

Det har överraskande visat sig att när man pumpar massa som innehåller gas med centrifugalpumpar som arbetar enligt ovanstående princip det är möjligt att kontrollera funktionen av pumparna genom att kontrollera tryckdifferensen mellan massan som kommer in i pumpen och gasen som lämnar pumpen. Storleken på luftbubblan i centrum av rotorn beror på tryckdifferensen mellan sugtrycket och I trycket i gasutrymmet, ju mindre dP desto större blir luftbubblan.

Genom att ändra på storleken av luftbubblan är det möjligt att påverka pumpens QH-kurva på samma sätt som hastighetskontroll påverkar en konventionell centrifugalpump. När man pumpar massa av relativt hög koncentration är hastighetskontroll begränsad eftersom det vid låga hastigheter inte är möjligt att få tillräck- lig tangentialhastighet för att uppnå fluidisering i luftsepara- tionsdelen. ' ' Föreliggande uppfinning är representerad i ritningarna varvid Fig. l är en sektion av en pump med vilken det är möjligt att utföra reglering enligt uppfinningen. Fig. 2 visar ett regler- system för utövande av metoden enligt uppfinningen. Fig. 3 visar en grafisk framställning av användningen av uppfinningen. Fig. 4 visar en annan användning.

Apparaten beskriven i Fig. l består av ett hus l som har en inloppskanal 2 förbunden med en massabehållare 3 och en utlopps- kanal 4 genom vilken massa blir matad ut. I huset är det en rotor 5 som är försedd med axiella vingar 6 som roterar i inloppskanalen och som når in i behållaren 3. Rotorn är även försedd med radiella vingar 8 som roterar i spiralhuset 7. Till huset hör också ett 457 212 gasrum 10 med en utloppsöppning ll. Gasrummet 10 är separerat från spiralhuset medelst en mellanvägg 9.

När rotorn 5 roterar med lämplig hastighet i massan blir denna fluidiserad och strömmar in i inloppskanalen 2. Rotorn sätter' massan som innehåller gas i rotation så att massa och luft separe- ras från varandra så att det formas en luftbubbla omgiven av massa vid rotorns centrum.

Luften kan avlägsnas via en öppning 12 i mellanväggen 9 till gasutrymmet 10, varifrån den kan ledas bort via gasutloppsöppningen ll. Massa från vilken luft har avlägsnats matas ut via utlopps- kanalen 4.

I reglersystemet visat i Fig. 2 finns en luftseparations- pump 20 enligt Fig. 1 monterad till botten av en massabehållare 3.

Med hjälp av en reglerventil 22, en flödesmätare 21 och en flödes- regualtor 21 A, som är fästade till pumpens avloppsrör är det möjligt att upprätthålla ett önskat flöde från pumpen. Tryckdiffe- rensen mellan inloppsöppningen och utloppsöppningen (pumpens tryck- höjd) mätes med ett dP-instrument 23 som kommer att ändra börvärdet för regulatorn 28 nedan.

Ett luftrum eller expansionskärl 25, vakuumpump 26 och reglerventil27 är installerade i utloppsröret 24 från pumpens 20 gasutloppsöppning. Tryckdifferensen i luftevakueringssystemet mätes och regleras medelst en dP-kontroller 28 anordnad till inloppet av pumpen och till luftbehållaren 25 och till reglerventilen 27.“ dP-kontrollen av luftevakueringen reglerar storleken på luftbubblan i inloppskanalen med hjälp av reglerventilen 27 så att börvärdet för pumpens tryckhöjd uppnås. Till systemet hör också ett vattenrör 29 anordnat till pumpens luftrum 10 för spolningsändamål och till luftbehållaren 25 är anordnat ett tryckluftsrör 30 för införande av tryck- och flödeskontrollerad luft vid start eller när en snabb dP-ändring är nödvändig. En ventil 31 tjänar som avstängningsventil i avgasningsröret.

Tryckdifferensen i luftevakueringssystemet reglerar också hur mycket av pumphjulsvingarna som används under pumpningen av vilket följer att pumpens QH-kurva rör sig vertikalt så att högre dP lyfter kurvan och lägre dP sänker kurvan. 457 212 I pumpar där regleringen är baserad på strypventiler, såsom ventil 22, går delar av tryckhöjden förlorad på grund av tryck- fallet i ventilen. Detta tryckfall är relativt stort när trycket i systemet är betydligt lägre än den högsta tryckhöjden som pumpen kan ge. När tryckdifferensen i gasevakueringssystemet är liten är det möjligt att sänka tryckhöjden och därmed sänka energikravet och tryckförlusten i reglerventilen. 457 212 Exempel 1 En pump enligt Fig. 1 som har ett reglersystem enligt Fig. 2 pumpar massa av koncentration 10 - 12 % från ett lagrings- torn till ett kloreringstorn. Pumpen ger en ncminell tryckhöjd på 7,5 bar och trycket efter pumpen är i detta fall endast 3,5 bar.

Därmed är tryckförlusten vid reglerventilen 22 omkring 4 bar och ventilen är öppen bara 30°. Tryckdifferensen i luftevakueringssys- temet är under dessa omständigheter ca 4 mvp (meter vattenpelare) och kraftförbrukningen är 90 kW. Genom att sänka tryckdifferensen i luftsystemet till ca 2,5 mvp uppnåddes följande resultat: A B Pumphastighet, VPN 3000 3000 Flöde, 10 %-ig massa Q l/s 46 46 Tryckdifferens i luft- evakueringssystemet mvp 4 2,5 Tryckhöjd , bar 7,5 4,5 Kraftförbrukning kw 90 65 Reglerventil-öppning grader 30 70 QH-kurvor enligt Exempel l är visade i Fig. 3.

Det är också möjligt att köra systemet utan reglerventilen 22 så att flödet regleras direkt med hjälp av tryckdifferensen i luftevakueringssystemet som i det följande exemplet och som visat i Fig. 4. 457 212 Exemgel 2 _C_ _D_ Flöde, Q l/s 35 46 Tryckhöjd bar 3,2 3,5 Tryckdifferens i luft- evakueringssystemet dP mvp 2,0 2,5 Kraftförbrukning kW 58 65 När det är känt hur QH-kurvan beror på dP och på tryck- höjden är det därför möjligt att reglera flödet med dP-regulatorn utan strypventil och flödesmätare.

Uppfinningen är inte begränsad till de här anförda exemplen utan kan varieras inom ramen för de efterföljande kraven.

Claims (3)

457 212 PATENTKRAV

1. Metod för reglering av en centrifugalpumps (20) funktion under pumpning av cellulosafibermassa med ca 8-12 % koncentration som innehåller gas genom att rotera massan så att det uppstår en gasbubbla i pumpens centrala del från vilken gas avlägsnas genom en öppning (12) i en mellanvägg (9) bakom pumprotorn (5), k ä n n e - t e c k n a t av att pumpens tryck- och/eller volym- kapacitet regleras genom att reglera tryckdifferensen mellan den till pumpen inkommande massan och den avlägsnade gasen.

2. Metod enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att volymkapaciteten av pumpen hálles konstant med hjälp av en reglerventil (22) i pumpens utmatníngsledning.

3. Metod enligt patentkrav 2, k ä n n e t-e c k n a t av att tryckförlusterna i ventilen (22) kontrolleras så att 'kraftförbrukningen till pumpen hâlles vid ett minimum.