SE464278B - Virvelrenare - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 464 278 fraktion, det s.k. rejektet. Vanligtvis sker utmatningen till en utanför virvelkammarens smalare ände anordnad s.k. rejektkammare, som kan innehålla organ för reglering av mängden utmatat rejekt och från vilken rejektet ledes bort genom en rörledning. Den inre delen av virvelströmmen i virvel- kammaren vänder däremot inom kammarens avsmalnande del och fortsätter i axiellt motsatt riktning som en inre, likaledes skruvspiralformad virvelström, som tages ut vid virvelkammarens vidare ände som en lättare fraktion, det s.k. acceptet, som sålunda innehåller de önskade goda fibrerna och även even- tuellt förekommande föroreningar, exempelvis i form av plast- partiklar, som är lättare än de goda fibrerna. Uttagningen av acceptet från virvelkammaren sker vanligtvis medelst ett s.k. virvelfinnarrör, som skjuter in koaxiellt i virvelkamma- rens vidare ände och som har en mindre diameter än virvel- kammarens vidare ände och sträcker sig in i virvelkammaren åtminstone förbi det tangentiellt riktade injektinloppet.

Såsom ovan nämnts, förekommer det att den till virvel- renaren inledda pappersmassasuspensionen, det s.k. injektet, även innehåller föroreningar, företrädesvis i form av plast- partiklar, som är lättare än de önskade goda fibrerna. Vidare innehåller pappersmassesuspensionen injektet, i allmänhet även vissa mängder luft. Även sådana lättare föroreningar liksom luftblåsor måste avlägsnas ur pappersmassasuspensionen, då de annars ger upphov till oacceptabla fel i det framställda papperet. I virvelrenarens koniskt avsmalnande virvelkammare ansamlar sig nämnda lättare föroreningar liksom den i sus- pensionen ingående luften närmast virvelkammarens centrumaxel, längs vilken det till och med kan uppstå en långsträckt luft- kärna, och lämnar sålunda virvelkammaren genom virvelfinnar- röret tillsammans med de önskade goda fibrerna, dvs. till- sammans med acceptet. Det är därför allmän praxis att leda det från en första virvelrenare erhållna acceptet, som sålunda innehåller såväl goda fibrer som lättare föroreningar och luft, till en ytterligare, andra virvelrenare, i vilken de lättare föroreningarna och luften frånskiljes från de goda fibrerna.

Detta innebär en betydande ökning av såväl installations- som 10 15 20 25 30 35 464 278 driftskostnaderna för anläggningen för rening av den ur- sprungliga pappersmassasuspensionen. Försök har därför även gjorts att i samma virvelrenare, i vilken de tunga förore- ningarna avlägsnas från massasuspensionen, även avlägsna den i massasuspensionen ingående luften och i vissa fall även lättare föroreningar. Den i massasuspensionen ingående luften liksom eventuellt förekommande lätta föroreningar, dvs. lättare än fibrerna, ansamlar sig som följd av sin låga specifika vikt nära intill den koniskt avsmalnande virvelkammarens centrum- axel, längs vilken det uppstår en luftkärna. Som följd av de stora centrifugalkrafterna inuti virvelkammaren uppvisar denna luftkärna ofta ett undertryck relativt atmosfärstrycket. Man har försökt att ta ut denna luftkärna separat medelst ett smalt rör, som stickes in koaxiellt i virvelkammaren, antingen vid dess smalare ände eller vid dess vidare ände, genom vilket rör man försökt suga ut luftkärnan och eventuellt även lättare föroreningar medelst ett undertryck. Dessa försök har dock ej varit särskilt framgångsrika, framförallt emedan luftkärnan ej är särskilt stabil utan svänger fram och åter i sidled och ofta byter läge, varför det är svårt att säkert och stabilt finna densamma medelst det smala utsugningsröret. En väsentlig för- bättring i detta avseende utgör virvelrenaren enligt det svenska patentet 8401275-6, som medelst en speciell anordning vid den övre änden av virvelfinnarröret möjliggör en för- bättrad avluftning av det genom virvelfinnarröret utström- mande acceptet och även i viss utsträckning ett avlägsnande av lättare föroreningar från detta accept, innan detta lämnar virvelrenaren. Även vid denna förbättrade virvelrenare före- ligger åtminstone under vissa förhållanden en icke obetydlig risk för att delar av luftkärnan och framförallt de sig närmast denna luftkärna-ansamlade lättare föro- reningarna kommer att blandas in i den något längre från centrumaxeln förefintliga suspensionen av goda fibrer, så att fortfarande en del luft och framförallt lättare föroreningar följer med de goda fibrerna ut genom acceptutloppet från virvel- renaren. -Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en ännu bättre virvelrenare av det inledningsvis angivna slaget, vid vilken man erhåller en ännu effektivare och lo 10 15 20 25 30 35 464 278 säkrare frånskiljning av luft och framförallt lättare föro- reningar, såsom exempelvis plastpartiklar, från den genom virvelfinnarröret från den koniska virvelkammaren utström- mande suspensionsvirveln, så att väsentligen endast de önskade goda fibrerna i denna suspensionsvirvel kommer att \',\ strömma ut genom acceptutloppet från virvelrenaren.

Det kännetecknande för virvelrenaren enligt uppfin- ningen framgår av bifogade patentkrav.

I det följande skall uppfinningen beskrivas närmare i anslutning till bifogad ritning, i vilken fig. l i sidovy och axiellt snitt illustrerar en ut- föringsform av en virvelrenare enligt uppfinningen; och fig. 2 visar ett liknande axiellt snitt genom den övre delen av en andra utföringsform av en virvelrenare enligt uppfinningen. g Den i fig. 1 schematiskt och såsom exempel visade, föredragna utföringsformen av en virvelrenare enligt upp- finningen innefattar på i och för sig konventionellt sätt en långsträckt, vertikalt anordnad virvelkammare 1, som har en cirkulär tvärsektion och över åtminstone en del av sin längd avsmalnar koniskt i riktning mot sin nedre ände. Vid den övre, vidare änden av virvelkammaren l finnes ett tangen- tiellt riktat inlopp 2 för den suspension som skall behandlas, det s.k. injektet, vilken ledes in i virvelkammaren 1 vanligtvis via en skruvspiralformad inloppskanal (ej visad) och bildar en skruvspiralformad virvelström 3 i närheten av virvelkamma- rens l vägg. Vid sin nedre, smalare ände har virvelkammaren l på konventionellt sätt en axiell utloppsöppning 5, som mynnar i en s.k. rejektkammare 4, vilken är försedd med ett utlopp 6.

I den av den genom inloppet 2 inmatade suspensionen, det s.k. injektet, bildade skruvspiralformade, nedåt riktade virvel- strömmen 3 kommer under inverkan av centrifugalkraften de tyngre föroreningarna i suspensionen att sträva att ansamla sig intill virvelkammarens 1 vägg, medan de goda fibrerna liksom lättare föroreningar och luft som finnes i suspensionen förblir kvar närmare virvelkammarens l centrumaxel 7. Inom den koniska delen av virvelkammaren l vänder en del av suspensions- strömmen och bildar en uppåt riktad, skruvspiralformad virvel- ström 8, som kommer att innehålla de goda fibrerna samt i lü 15 20 25 30 35 464 278 ' suspensionen förekommande lättare föroreningar och luft. Den när: st virvelkammarens 1 vägg förefintliga, de tyngre föro- reningarna innehållande delen av den nedåt riktade virvel- strömmen 3 fortsätter däremot nedåt ut genom utloppsöppningen 5 vid virvelkammarens 1 nedre ände od1in i rejektkammaren 4, från vilken denna de tyngre föroreningarna innehållande frak- tionen, det s.k. tungrejektet, ledes ut genom rejektutloppet 6.

Inom den inre, uppåt riktade virvelströmmen 8, som fort- farande har en mycket hög rotationshastighet, fortgår en upp- delning av suspensionens olika partiklar under inverkan av centrifugalkraften, så att den i suspensionen ingående luften ansamlar sig till en långsträckt luftkärna närmast virvel- kammarens 1 centrumaxel 7 och de i suspensionen ingående lätta föroreningarna, såsom plastpartiklar, ansamlar sig närmast intill denna luftkärna, medan de önskade goda fibrerna samlas i den radiellt sett yttre delen av virvelströmmen 8. Den uppåt riktade virvelströmmen 8 tages ut från virvelkammaren 1 på konventionellt sätt medelst ett s.k. virvelfinnarrör 9, som skjuter in koaxiellt i virvelkammaren 1 vid dess övre, vidare ände. Av det föregående inses att det i virvelkammaren 1 mellan den yttre nedåtriktade virvelströmmen 3 och den inre, uppåtriktade virvelströmmen 8 finnes en gränszon, i vilken den axiellt riktade hastighetskomponenten i suspensionen är väsentligen noll. Diametern hos virvelfinnarröret 9 och dess axiellalängd avpassas så, att virvelfinnarröret 9 leder ut den uppåtriktade virvelströmmen 8 utan att den genom injekt- inloppet 2 inströmmande suspensionsströmmen och den övre delen av den nedåtriktade virvelströmmen 3 störes. Genom virvel- finnarröret 9 passerar sålunda en uppåtriktad virvelström 8, som omfattar en central luftkärna och närmast denna lättare föroreningar och ytterligare längre ut goda fibrer. De goda fibrerna upptager därvid naturligtvis normalt den större delen av den ut genom virvelfinnarröret 9 passerande virvel- strömmen 8.

Virvelfinnarröret 9 mynnar i en cirkulärcylindrisk kammare 10, som har ett väsentligen tangentiellt riktat ut- lopp 11 avsett för den del av suspensionsflödet som innehåller de önskade, goda fibrerna, det s.k. acceptet. För att skilja luftkärnan och de närmast denna förefintliga lätta förore- 10 15 20 25 30 35 464 278 ningarna från de önskade goda fibrerna i den genom virvel- finnarröret 9 passerande virvelströmmen 8, finnes ett i kammaren 10 koaxiellt uppifrån inskjutande rör 12, vars nedre inre ände är belägen på något axiellt avstånd från den övre änden av virvelfinnarröret 9 och som vid denna nedre inre ände har en större diameter än virvelfinnarröret 9. Med för- del kan detta rör 12 vara utformat koniskt avsmalnande i rikt- ning uppåt, såsom visat i fig. 1.

Genom detta arrangemang uppnås, att den centrala luft- kärnan och de närmast denna befintliga lätta föroreningarna kommer att strömma rakt fram igenom röret 12 och ut genom dess övre öppna änden som ett s.k. lättrejekt. Den övriga radiellt sett yttre delen av virvelströmmen 8 genom virvel- finnarröret 9, vilken del väsentligen består av de önskade goda fibrerna, kommer däremot att vid övre änden av virvel- finnarröret 9 vika av radiellt utåt och passera genom den ringformade spalten mellan virvelfinnarrörets 9 övre ände och rörets 12 nedre ände ut i kammaren 10 och från denna ut genom utloppet 11 som det s.k. acceptet. Genom justering av de ventiler (ej visade) som finns i de till utloppet 11 och övre änden av röret 12 anslutna rörledningarna har det visat sig möjligt att avpassa förhållandena så, att det genom ut- loppet 11 strömmande acceptet kommer att vara i mycket hög grad fritt från luft och lätta föroreningar samtidigt som det genom rörets 12 övre ände utströmmande flödet kommer att innehålla endast en mycket ringa del goda fibrer. En viss mängd goda fibrer kan naturligtvis från virvelfinnarröret 9 komma att strömma upp i det koniskt avsmalnande röret 12, men det har visat sig möjligt att avpassa förhållandena så, att dessa fibrer ej strömmar ut genom rörets 12 övre ände utan blir kvar i röret 12 som ett roterande flöde närmast rörets 12 vägg eller alternativt bildar ett flöde som vänder inuti röret 12 till att återvända till rörets 12 nedre ände och ut i kammaren lo.

Naturligtvis är modifikationer av den i fig. l visade och ovan beskrivna utföringsformen av uppfinningen möjliga.

Sålunda kan rörets 12 diameter vid den nedre änden och det axiella avståndet mellan rörets 12 nedre ände och övre änden av virvelfinnarröret 9 varieras, så att bästa resultat er* 10 464 278' hålles. Vidare kan även rörets 12 konicitet varieras. I ett ytterlighetsfall kan röret l2 göras helt cylindriskt, såsom schematiskt illustreras i fig. 2. Vid ett utförande enligt fig. 2 torde det dock föreligga en något större risk för att goda fibrer och lätta föroreningar och luft kommer att blandas inuti röret 12, så att en större mängd goda fibrer kommer att följa med lättrejektet ut genom utloppet från rörets 12 övre ände.

Det har visat sig att en virvelrenare enligt uppfin- ningen arbetar speciellt fördelaktigt om den nedre änden av virvelkammaren l utformas på det sätt som beskrives i det svenska patentet 8205011-3.

Claims (2)

464 278 Patentkrav

1. Virvelrenare för separering av en partikel-VätSke- suspension, i synnerhet en pappersmassasuspension, i fraktioner, innefattande en långsträckt virvelkammare (1) med cirkulär tvärsektion, som över åtminstone en del av sin längd avsmalnar koniskt i riktning mot sin ena ände och som vid sin vidare ände har ett väsentligen tangentiellt riktat inlopp (2) för den suspension som skall behandlas och ett första utlopp (9) för en lättare fraktion av den behand- lade suspensionen och vid sin smalare ände ett andra utlopp (5) för en tyngre fraktion av den behandlade suspensionen, varvid nämnda första utlopp innefattar ett i virvelkammarens (1) vidare ände koaxiellt inskjutande rör (9) med mindre diameter än virvelkammarens (1) vidare ände, vilket rör vid sin yttre ände mynnar i en cirkulärcylindrisk kammare (10), som är försedd med ett väsentligen tangentiellt riktat ut- lopp (ll) för en första del av den genom nämnda rör (9) ut- strömmande lättare fraktionen och ett ytterligare utlopp för en andra del av nämnda lättare fraktion, vilken andra del är lättare än nämnda första del, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda ytterligare utlopp från nämnda cirkulärcylind- riska kammare (10) innefattar ett andra rör (12), som skjuter in i den cirkulärcylindriska kammaren (10) koaxiellt mittemot nämnda första rör (9) och har sin inre ände belägen på något axiellt avstånd från det första rörets (9) mynning, varvid nämnda andra rör (12) har åtminstone vid sin nämnda inre ände en större diameter än det första rörets (9) mynning i den cirkulärcylindriska kammaren (10).

2. Virvelrenare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda andra rör (12) är koniskt avsmalnande i riktning bort från sin nämnda inre ände. v»