SE458036C - Apparat foer uppdelning av en suspension av fiberhaltig cellulosamassa - Google Patents

Description

458 056 10 15 20 25 30 2 rat, som bildar en kompakrflerfunktionell konstruktionsenhet för att kontinuerligt utföra dels en avskiljning av inte önskvärda delar av angivet slag och dels en uppdelning av suspensionen i en finfraktion (accept) och en grovfraktion (rejekt), vilken apparat dessutom ger förbättrad silningseffekt i förhållande till en sil- anordning av känt slag enligt ovan. Det är även ett viktigt ända- mål med uppfinningen att åstadkomma en sådan flerfunktionell ap- parat, som i förhållande till den sammanlagda användningen av tvâ separata apparater med var sin funktion (avskiljning respektive silning) förenklar drivningen och drivutrustningen, förenklar installationen och reducerar styr-, regler- och säkerhetsutrust- ningarna med åtföljande minskning av drifts-, installations- och apparatkostnaderna.

Dessa ändamål uppnås enligt föreliggande uppfinning genom att apparaten kännetecknas av att det slutna huset är uppdelat i tvâ kamrar, som vardera är försedda med inlopp och utlopp, att i den första kammaren är anordnat ett med hög hastighet roterande av- skiljningsorgan för att avskilja icke önskvärda delar ur suspen- sionen via ett utlopp, att en öppning är anordnad mellan den första kamnaren och den andra kammaren för överföring av den i huvudsak från icke önskvärda delar befriade suspensionen, och att i den andra kanunaren är anordnat ett med vingar försett rotor- organ, som är förbundet med avskiljningsorganet i den första kam- maren så att avskiljningsorganetjoch rotororganet drivs av en ge- mensam axel, samt ett med rotororganet samverkande silorgan för uppdelning av suspensionen i olika fraktioner, vilka lämnar den andra kammaren via var sitt utlopp. De olika fraktionerna kan ut- göras av en finare fraktion (accept) och en grövre fraktion ( re- jekt).

En föredragen utföringsfonn av uppfinningen komer att beskrivas närmare med hänvisning till efterföljande ritning. lO 15 20 25 30 458 036 3 Figur 1 visar schematiskt en apparat enligt föreliggande uppfin- ning i längdgenomskärning.

Figur 2 visar en lämplig utföringsform av det i apparaten ingå- ende tandförsedda skivelementet.

Den i figur 1 schematiskt visade apparaten innefattar ett hus 1, som är gemensamt för dels ett avskiljningsorgan 2 för avskiljning av icke önskvärda fasta delar eller partiklar ur en suspension av fiberhal tig cellulosamassa och dels ett silorgan 3 för silni ng av suspensionen. Huset är därvid uppdelat i en första kammare 4 för avskiljningsorganet 2 och en andra kanmare 5 för bl a silorganet 3, varvid kamrarna 4 och 5 konmunicerar med varandra via en öpp- ning i form av en ringforrnig slits 6 av förutbestämd storlek. En i huset 1 fastmonterad ring 7 bildar därvid gräns mellan de två kamrarna 4 och 5, varvid ringens 7 inre omkrets således bildar den ringformiga slitsens 6 yttre omkrets.

Huset 1 är i anslutning till den första kammaren 4 försett med ett inlopp 8 för den suspension I som skall behandlas (injekt) samt i anslutning till den andra karmnaren 5 ett utlopp 9 för det efter silning kvarvarande materialet R, (rejekt). Vid den visade utföringsformen är injektinloppet 8 anordnat axiellt i för- hållande till avkiljningsorganetß. Alternativt kan det anordnas radiellt eller tangentiellt vid' det cylinderformade huset. Vidare är huset 1 i anslutning till den första kammaren 4 försett med ett utlopp 10 för icke önskvärda delar, som kan betecknas som fasta föroreningar F. Den ringformiga slitsen 6 bildar ett utlopp 6a från den första karnmaren 4 och ett motsvarande inlopp 6b till den andra kanrnaren 5.

Apparaten innefattar vidare en horisontell roterbar axel 11, som uppbär nämnda avskiljningsorgan 2 och dessutom en i den andra kammaren 5 belägen rotor 12, varvid axeln 11 sträcker sig genom 458 036 10 l5 20 25 30 4 en från injektinloppet 8 vänd gavel 13 hos huset 1. Axeln 11 sträcker sig således genom den andra kanmaren 5 och centralt ge- nom nämnda ring 7. Axeln 11 med tillhörande rotor 12 och avskilj- ningsorgan 2 drives av en schematiskt visad motor 15 och uppbäres av en likaså schematiskt visad lagerenhet 16 med lämpliga tät- ningsorgan vid gaveln 13 för nödvändig tätning mellan huset och axeln. Avskiljningsorganet 2 är fastmonterat på axelns 11 inre ändparti medelst en lämplig fästanordning 17, varvid en cirkulär plan skiva 18 är anordnad på axeln 11 innanför avskiljningsorga- net 2 mellan detta och rotorn 12. Skivans 18 yttre omkrets bildar därvid den inre omkretsen av den nämnda ringformiga slitsen 6.

Den ringformiga slitsen 6 avgränsas med andra ord utåt av ringen 7 och inåt av skivan 18. Alternativt kan skivan 18 ersättas av en motsvarande förlängning av rotorn och motsvarande utvidgning eller förstoring av rotorn åtminstone vid det ifrågavarande änd- partiet.

Avskiljningsorganet 2 består av ett plant skivelement, som uppvi- sar ett flertal i huvudsak radiellt utsträckta tänder 19, kuggar eller liknande (se figur 2), vilka tänder och de av dessa avgrän- sade mellanrummen 20 för genomsläppning av suspensionen under skivelementets 2 rotation är axiellt inriktade med den ringfor- miga slitsen 6, vars radiella utsträckning därvid är något mindre än och ligger inom den radiella ïutsträckningen av tänderna 19, dvs en cirkel dragen genom tändernas 19 topp med axeln 11 som centrum har lämpligen en diameter som är något större än ringens 7 inre diameter (motsvarande ringöppningens diameter), och en cirkel dragen genom tändernas 19 botten har en diameter som lämp- ligen är något mindre än skivans 18 diameter. Skivelementet 2 är monterat så nära ringen 7 som :nöjligt så att det för suspensio- nens utströmning tillgängliga utloppet till den andra kammaren 5 till största delen konimer att bildas av de roterande mellanrunmen 20 mellan tänderna 19. Avståndet mellan skivelementet 2 och rin- gen 7 är i regel mindre än vad som visas på ritningen. Det nämnda 10 15 20 25 30 458 036 utloppet 10 för de fasta delar, som träffas av de roterande tän- derna 19 och därmed avskiljes ur suspensionen, är beläget i skiv- elementets 2 plan och på undersidan av huset 1.

En lämplig utföringsform av ett tandförsett skivelement 2 visas i figur 2, där rotationsriktningen anges med en pil. Den längst fram belägna kanten 26 av en tand 19, sett i rotationsriktningen, bildar en vinkel A med den närmast framför belägna tandens bakre kant 27, vilken lämpligen är radiell. vinkeln A kan lämpligen vara från 60° till 75° så att skivelementet under sin rotation i pilens riktning kastar de icke önskvärda fasta delarna i riktning utåt och snett bakåt, varvid dessa föroreningar hindras från att passera axiellt eller tvärs genom skivelementet 2. De avskilda föroreningarna kan även innefatta kvist och större träbitar.

Huvuddelen av dessa naturligt ingående föroreningar följer dock med det slutliga rejektet.

Apparatens utlopp 10 för de fasta delarna är anslutet till en lämplig anordning (ej visad) för uppsamling och bortskaffande av de ur suspensionen separerade fasta delarna. Vätska, vanligtvis vatten, kan tillföras denna anordning för att skapa ett litet motflöde av vätska genom anordningen så att den inte fylles med fibrer från suspensionen, utan i huvudsak kommer att innehålla de avskiljda, icke önskvärda fastaidelarna.

Silorganet är anordnat i närheten av ringen 7 och består vid den visade utföringsformen av en cylindrisk silplåt 21, som uppvisar lämpliga öppningar i form av hål eller slitsar för avsilning av en fi nare fraktion, det s.k. acceptet A. Silplåten omslutes av en ringfonnig acceptkamare 22 för uppsamling av det avsilade accep- tet, vilket sedan bortföres via ett acceptutlopp 23. Genom att anordna den ri ngformiga slitsen 6 i linjen med utrynlnet 24 säker- ställes en jämn fördelning av suspensionen runt silplâten 21. En- ligt en modifierad utföringsform har silplåten en begränsad 458 036 l0 l5 20 25 30 6 s sträckning 1 omkretsled; t ex 180°.

Det inses att rotorn 12 har mindre diameter än silcylindern 21 så att det däremellan bildas ett tillräckligt ringformigt utrymme 24 för att mottaga den från icke önskvärda delar befriade suspensio- nen. Utrymmet 24 är dessutom tillräckligt stort i radiell rikt- ning för att inrymma ett flertal vingar 25, vilka är fastmontera- de på rotorn 12 och sträcker sig i huvudsak axiellt längs denna.

Vingarna 25 är radiellt inriktade för att under rotorns rotation beröringsfritt passera utefter silplåtens 21 inre cylindriska sil yta och således på ett lämpligt litet avstånd från denna. I om- rådet för rejektutloppet 9, vilket är anordnat nära gaveln 13 och således på avstånd från den ringformiga slitsen 6, kan vingarna 25 ha större radiell utsträckning än inom området för silcylin- dern 21 för att därmed uppnå en ökad utmatningseffekt vid ut- loppet 9 om så önskas, varvid huset 1 utvidgas radiellt i motsva- rande grad intill gaveln 13 för att ge utrymme för sådana bredare vingar. Vid den visade utföringsformen finns fyra vingar 25, men antalet kan variera beroende på apparatens kapacitet, suspensio- nens silningsegenskaper, etc. Alternativt kan vingarna vara sned- ställda på lämpligt sätt så att de sträcker sig skruvlinjeformigt utefter rotorn. De inriktas därvid företrädesvis på sådant sätt att de får en gynnsam matningseffekt på suspensionen.

Vidare är apparaten lämpligen försedd med ett inloppsorgan 14 för tillförsel av spädvätska till den andra kammaren 5, dvs till sil- cylinderns 21 injektsida, i avsikt att tvätta bort fibrer från rejektet så att så litet s.k. goda fibrer som möjligt följer med rejektet och istället bringas att passera genom silcylindern som accept. Vid den visade utföringsformen innefattar inloppsorganet 14 en röranslutning, som sträcker sig genom acceptkammaren 22 och silcylindern 21 för att utmynna på silcylinderns insida i närheten av silcylinderns nedströms belägna ände och således på avstånd från den uppströms närmast ringen 7 belägna ände. Röranslutningen 44. lO 15 20 25 30 458 D36 är lämpligen snedställdlsâsom visas och är anordnad i huvudsak di ametralt mitt för acceptutloppet 23. Alternativt kan flera rör- anslutningar fördelas runt silcylinderns injektsida.

Apparaten enligt uppfinningen kan följaktligen betecknas som en flerfunktionell konstruktionsenhet, eftersom man i ett och samma hus och med samna drivkälla och drivaxel kan utföra dels en kon- tinuerlig avskiljning av föroreningar och dels en direkt efter- följande kontinuerlig uppdelning av suspensionen i minst en acceptström och en rejektström.

Den suspension I som under tryck strömmar in i apparaten tvingas utåt till den ringformiga slitsen 6 för att passera genom denna, varvid injektinloppets 8 tvärsnittsarea är väsentligt större än den ringformiga slitsens 6 tvärsnittsarea så att suspensionen tvingas att accelerera till en högre hastighet under samtidig fluidisering, vilket är särskilt viktigt om fibermassan är av me- delkoncentrati on. Vi d skivelementets 2 rotation framför slitsen 6 kommer nämligen dess tänder 19 att alstra skjuvkrafter i suspen- sionen så att denna övergår i en fluidiserad, dvs lättflytande form. Eftersom skivelementet är beläget nära intill den ringfor- miga slitsen 6 kommer suspensionen in 1' den andra karnmaren i flui- diserad form. Denna fluidiserade form upprätthâlles och för- bättras sedan av den vingförsedda rotorn. Apparaten åstadkommer därigenom en förbättrad fluidiseringseffekt, som i sin tur ökar sileffekten och minskar kraftbehovet.

Under rotor-ns 12 rotation kornmer vingarna att skapa tryckpul ser i suspensionen, vilka tryckpulser förutom en fluidiserande effekt även har en rensande effekt på silplâten så att dess öppningar hâlles rena. Under drift är apparaten helt fylld av massa suspen- sion, som under tryck strömmar genom de två kamrarna.

Ytterligare väsentliga fördelar med den flerfunktionella appara- 458 036 10 15 20 25 a ten enligt uppfinningen är*att effektbehovet för driften minskas väsentligt, eftersom en gemensam drivning användes för den ving- försedda rotorn och det tandförsedda skivelementet. Vidare för- enklas installationen och utrymme sparas i processanläggningen.

Utrustningarna för styrning och reglering liksom för säkerhets- system minskas likaså i en betydande utsträckning. Dessa för- bättringar innebär i sin tur betydande minskningar av drifts-, installations- och materialkostnaderna.

Vid en alternativ utföringsform är axeln 11 förlängd och sträcker sig genom hela huset för att lagras med en andra lagerenhet vid husets andra sida (till vänster i figur 1), som förses med en ga- vel, varvid injektinloppet för suspensionen placeras vid sidan av huset i stället för vid dess ände såsom beskrivits ovan.

Apparaten är särskilt lämpad för montering i ett slutet trycksys- tem, t ex i en blâsledning från en kontinuerlig massakokare för att avskilja partiklar som kan skada efterföljande processmaski- ner, varvid den erhållna finfraktionen eller acceptströmmen kan ledas exempelvis till oxygenblekning. Apparaten kan således konst- rueras för att användas för vilket som helst vanligen förekom- mande övertryck. Lämplig hastighet på den tandskivelement- och rotoruppbärande axeln är omkring 1500 varv/min för en massa av medelkoncentration. x Vid en annan utföringsform (ej visad) av uppfinningen är den av- långa rotorn ersatt av en skivrotor, som är försedd med motsva- rande vingar på den plana sida som vänder mot den första kamma- ren, varvid den andra kammaren utvidgats diametralt och avkortats axiellt till i överensstämmelse med formen av skivrotorn. Den vingförsedda skivrotorn samverkar därvid med ett cirkulärt plant silorgan.

Claims (8)

458 036 10 15 20 25 30 /0 P A T E N T K R A V
1. l. Apparat för uppdelning av en suspension av fiberhaltig cel- lulosamassa i ett flertal delar i ett slutet med inlopp och utlopp försett hus (1), vilket är uppdelat i två kamrar (4, 5), som var- dera är försedda med inlopp och utlopp, i vilken första kammare (4) är anordnat ett roterande avskiljningsorgan (2) för att avskilja icke önskvärda delar ur suspensionen via ett utlopp (10), varvid en öppning (6) är anordnad mellan den första kammaren (4) och den andra kammaren (5) för överföring av den i huvudsak från icke önsk- värda delar befriade suspensionen, och i vilken andra kammare (5) är anordnat ett med vingar (25) försett rotororgan (12), som är förbundet med avskiljningsorganet (2) i den första kamaren (4) så att avskiljningsorganet och rotororganet drivs av en gemensam axel (ll), samt ett med rotororganet (12) samverkande silorgan (3) för uppdelning av suspensionen i olika fraktioner, vilka lämnar den andra kammaren (5) via var sitt utlopp (23, 9), k ä n n e t e c k- n a d a v att nämnda avskiljningsorgan innefattar ett med hög hastighet roterande skivelement (2) med i huvudsak radiellt ut- sträckta tänder (19), kuggar eller liknande, vilka är i sidled inriktade med nämnda öppning (6), varvid utloppet (10) för de icke önskvärda delarna, som avskiljes av nämnda tänder (19) ur suspen- sionen under skivelementets (2) rotation, är beläget i skivelemen- tets (2) plan.
2. 2. Apparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den nämnda öppningen mellan de tvâ kamrarna (4, 5) utgöres av en ring- formig slits (6).
3. 3. Apparat enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att den ringformiga slitsen (6) avgränsas radiellt utåt av en ring (7) som skiljer de två kamrarna (4, 5) åt, och radiellt inåt av ett motstå- ende ändparti av rotorn (12) eller av en cirkulär skiva (18) som är anordnad mellan avskiljningsorganet (2) och rotorn (12). 10 15 20 ll
4. 4. Apparat enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d a v att den ringformiga slitsens (6) tvärsnittsarea är väsentligt mind- re än tvärsnittsarean hos inloppet (8) till avskiljningskammaren.
5. 5. Apparat enligt något av kraven 2-4, k ä n n e t e c k n a d a v att den radiella utsträckningen av den ringformiga slitsen (6) är mindre än den radiella utsträckningen av tänderna (l9), etc, varvid den ringformiga slitsen (6) är koncentriskt belägen inom den radiella utsträckningen av tänderna (l9) för att helt täckas av dessa och deras mellanrum (20) i axiell riktning.
6. 6. Apparat enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d a v att inloppet (8) till den första kammaren är axiellt anordnat i förhållande till det tandförsedda skivelementet (2).
7. 7. Apparat enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d a v att silorganet (3) innefattar en företrädesvis cylind- risk med lämpliga öppningar och en bakomliggande acceptkammare (22) försedd silplåt (21), utefter vilken rotorns vingar (25) passerar under rotorns (12) rotation.
8. 8. Apparat enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d a v att den är försedd med inloppsorgan (28) för tillförsel av spädvätska till silorganets (3) injektsida. 458 036