SE468293C

SE468293C - Pump with built-in vacuum pump

Info

Publication number: SE468293C
Application number: SE9103588A
Authority: SE
Inventors: Ronny Hoeglund; Ulf Jansson
Original assignee: Kvaerner Pulping Tech
Priority date: 1991-12-03
Filing date: 1991-12-03
Publication date: 1996-09-09
Also published as: SE468293B; AU3120793A; SE9103588L; SE9103588D0; WO1993011359A1

Description

10 15 20 25 30 468 293 2 och besvärlig att tillverka, vilket i sin tur innebär ökade tillverkningskostnader. Skiljeväggen framför vakuumpumpen måste av speciella skäl göras så smal som ' möjligt och den radiella del av tillsatsluftkanalen som utföres i denna skiljevägg blir därför relativt trång. Då tillsatsluftkanalen är avstängd finns under vissa drifts- förhållanden risk för att suspension tränger upp i denna del och bakomliggande delar av tillsatsluftkanalen och fastnar däri på grund av den trånga utformningen. Till- satsluftkanalen måste därför rengöras med jämna mellan- rum, vilket arbete inte bara är tidsödande utan även besvärligt på grund av de många böjarna hos tillsatsluft- kanalen. Ändamålet med uppfinningen är att väsentligt reducera de ovannämnda problemen. Uppfinningen syftar således till att dels förenkla tillverkningen av tillsatsluftkanalen i vakuumpumpen, dels förenkla rensningen av tillsatsluft- kanalen, om den har täppts till av suspension, dels minska risken för sådana tilltäppningar. 10 15 20 25 30 468 293 2 and cumbersome to manufacture, which in turn means increased manufacturing costs. The partition in front the vacuum pump must for special reasons be made as narrow as' possible and the radial part of the auxiliary air duct which performed in this partition therefore becomes relatively narrow. Then the auxiliary air duct is switched off is available during certain operating conditions there is a risk that suspension will penetrate into it part and underlying parts of the auxiliary air duct and gets stuck in it due to the narrow design. To- the batch air duct must therefore be cleaned at regular intervals space, which work is not only time consuming but also difficult due to the many bends of the auxiliary air the channel. The object of the invention is to substantially reduce them the above problems. The invention thus aims at to simplify the manufacture of the auxiliary air duct in vacuum pump, and to simplify the purification of the auxiliary air the duct, if it has been blocked by suspension, partly reduce the risk of such blockages.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att nämnda till- satsluftkanal är anordnad i den nämnda ändväggen av vakuumpumpen, sträcker sig genom ändväggen direkt till nämnda vakuumkammare och utmynnar i denna radiellt innanför vätskeringen och i omkretsled på avstånd från den ledning av gaskanalen, genom vilken gas evakueras ur vakuumkammaren till pumpens utsida. Tillsatsluftkanalen enligt uppfinningen blir därigenom väsentligt kortare än vid det kända arrangemanget vilket är fördelaktigt ur såväl tillverkningssynpunkt som rensningssynpunkt.This is achieved according to the invention by said batch air duct is arranged in the said end wall of the vacuum pump, extends through the end wall directly to said vacuum chamber and opens therein radially inside the fluid ring and circumferentially at a distance from the line of the gas channel through which gas is evacuated the vacuum chamber to the outside of the pump. The auxiliary air duct according to the invention is thereby significantly shorter than at the known arrangement which is advantageous from both manufacturing and cleaning.

Dessutom blir den belägen längre bort från suspensions- pumphjulet än tidigare, vilket bidrager till minskad risk för igensättning.In addition, it will be located further away from the suspension the impeller than before, which contributes to reduced risk for clogging.

Uppfinningen kommer som ett exempel att beskrivas närmare i det följande med hänvisning till ritningen, där 10 15 20 25 30 Figur 1 är en längdgenomskärning av en suspensionspump med en inbyggd vakuumpump, som är försedd med en luft- tillsatskanal enligt föreliggande uppfinning. 2 Med hänvisning till figur 1 visar denna en suspensions- pump för pumpning av en suspension av ett cellulosahaltigt fibermaterial, särskilt pappersmassa av medelkonsistens, dvs. omkring 6-15% torrsubstans. Suspensionspumpen omfattar ett huvudhus 1, som har ett inlopp 2 för suspen- sion och ett utlopp 3 för suspension. Utloppet 3 är i huvudsak vinkelrätt mot inloppet 2. Suspensionspumpen har en axel 4, som är roterbar omkring en rotationsaxel 5 och drivs av en motor 6. Inloppet 2 är koncentriskt i förhål- lande till rotationsaxeln 5. Huset 1 uppvisar en cylindrisk del 7, som sträcker sig från inloppet 2, och en i förhål- lande till den cylindriska delen 7 radiellt utvidgad del 8, som är försedd med nämnda utlopp 3 för suspensionen.The invention will be described in more detail as an example in the following with reference to the drawing, where 10 15 20 25 30 Figure 1 is a longitudinal section of a suspension pump with a built-in vacuum pump, which is equipped with an addition channel according to the present invention. 2 Referring to Figure 1, this shows a suspension pump for pumping a suspension of a cellulosic fibrous materials, in particular pulps of medium consistency, i.e. about 6-15% dry matter. The suspension pump comprises a main housing 1, which has an inlet 2 for suspension and an outlet 3 for suspension. Outlet 3 is in mainly perpendicular to the inlet 2. The suspension pump has an axis 4, which is rotatable about an axis of rotation 5 and driven by a motor 6. Inlet 2 is concentric in relation to to the axis of rotation 5. The housing 1 has a cylindrical part 7, extending from the inlet 2, and a relatively to the cylindrical part 7 radially enlarged part 8, which is provided with said outlet 3 for the suspension.

Ett väggorgan tillsluter suspensionspumpen vid dess från suspensionsinloppet 2 vända ände, vilket väggorgan innefattar en skiljevägg 9 och en ändvägg 10, genom vilka väggdelar 9, 10 nämnda axel 4 sträcker sig. Tätningar 11 ger erforderlig tätning mellan axeln 4 och ändväggen 10 av huset.A wall member closes the suspension pump at its from the end of the suspension inlet 2, which wall means comprises a partition wall 9 and an end wall 10, through which wall parts 9, 10 said shaft 4 extends. Seals 11 provides the required seal between the shaft 4 and the end wall 10 of the house.

Suspensionspumpen innefattar ett pumphjul 12 av radial- hjulstyp som är monterat på axeln 4 för att rotera i den radiellt utvidgade husdelen 8. Pumphjulet 12 har ett flertal med sina sidokanter mot suspensionsinloppet 2 vända främre skovlar 13 och ett flertal med sina sidokanter mot skiljeväggen 9 vända bakre skovlar 14.The suspension pump comprises a impeller 12 of radial wheel type mounted on the shaft 4 to rotate in it radially extended housing part 8. The impeller 12 has one plurality with their side edges towards the suspension inlet 2 turn front vanes 13 and a plurality with their side edges facing rear partitions 9 facing rear vanes 14.

Vidare har suspensionspumpen en fluidiserande rotor 15, som är monterad på axeln 4 via pumphjulet 12. Rotorn innefattar ett flertal blad 16, som är fästa vid pumphjulet 12 och sträcker sig på avstånd från och parallellt med rotationsaxeln 5 och den cylindriska insidan 17 av husdelen 7. Suspensionspumpen kan anbringas horisontellt 10 15 20 25 30 35 468 295 4 eller vertikalt i en öppning i botten av en behållare, som innehåller massa av medelkonsistens. Under sin snabba rotation sätter rotorbladen 16 massan i rörelse med sådan hög hastighet och alstrar rotorbladen sådan turbulens i massan att denna fluidiseras till ett pumpbart tillstånd.Furthermore, the suspension pump has a fluidizing rotor 15, which is mounted on the shaft 4 via the impeller 12. The rotor comprises a plurality of blades 16, which are attached to the impeller 12 and extends at a distance from and parallel to the axis of rotation 5 and the cylindrical inside 17 of housing part 7. The suspension pump can be mounted horizontally 10 15 20 25 30 35 468 295 4 or vertically in an opening in the bottom of a container, which contains mass of medium consistency. During his fast rotation, the rotor blades 16 set the mass in motion with such high speed and the rotor blades generate such turbulence in the mass that it is fluidized to a pumpable state.

Den gas som förekommer i fibersuspensionen i större eller mindre mängder kommer under fluidiseringsförloppet att ansamlas framför det första pumphjulet så att en gasblåsa 19 bildas. Gasen avlägsnas via ett system med gaskanaler, som bl.a. innefattar ett flertal mindre axiella hål 20 i pumphjulet 12, den inre delen 21 av utrymmet mellan pumphjulet 12 och skiljeväggen 9, och en ringformig passage 22 genom skiljeväggen 9.The gas present in the fiber suspension in larger or smaller amounts will during the fluidization process be accumulates in front of the first impeller so that a gas bubble 19 is formed. The gas is removed via a system with gas ducts, which i.a. comprises a plurality of smaller axial holes 20 in the impeller 12, the inner part 21 of the space between the impeller 12 and the partition 9, and an annular one passage 22 through the partition 9.

Suspensionspumpen är vidare utrustad med en vakuumpump 23, som är av vätskeringtyp och innefattar ett pumphus 24 med en cylindrisk vakuumkammare 25 och ett i denna roterande pumphjul 26 med ett flertal skovlar 27, vilka mellan sig avgränsar luckor. Vakuumkammaren 25 avgränsas av skiljeväggen 9 och ändväggen 10 och ingår i nämnda gaskanalsystem. Vakuumpumpens pumphjul 26 är monterat på axeln 4 för att rotera tillsammans med suspensionspump- hjulet 12 och rotorn 15 omkring rotationsaxeln 5. För att erhålla en sugverkan är Vakuumkammaren 25 excentriskt anordnad i förhållande till pumphjulet 26, varvid vakuum- kammaren 25 innehåller en vätskering, som således har samma excentricitet som kammaren 25 i det att vätskeringen glider utefter kammarens cylindriska insida 30. Vätske- ringens radiella storlek anpassas så att dess inre excentriska yta i omkretsled helt ligger inom skovlarnas 27 utsträckning. Skovlarnas 27 yttre ändar är följaktligen belägna inne i vätskeringen. Vätska för reglering av vätskeringens storlek tillföres genom en ledning 32.The suspension pump is further equipped with a vacuum pump 23, which is of the liquid ring type and comprises a pump housing 24 with a cylindrical vacuum chamber 25 and one therein rotary impeller 26 with a plurality of vanes 27, which between them delimit gaps. The vacuum chamber 25 is delimited of the partition wall 9 and the end wall 10 and is included in said gas duct system. The vacuum pump's impeller 26 is mounted on shaft 4 for rotating together with the suspension pump the wheel 12 and the rotor 15 about the axis of rotation 5. To To obtain a suction effect, the vacuum chamber 25 is eccentric arranged in relation to the impeller 26, wherein the vacuum the chamber 25 contains a liquid ring, which thus has the same eccentricity as the chamber 25 in that the liquid ring slides along the cylindrical inside of the chamber 30. Liquid the radial size of the ring is adjusted so that its interior eccentric circumference circumferentially lies entirely within the vanes 27 extent. Consequently, the outer ends of the vanes 27 are located inside the liquid ring. Liquid for regulating the size of the liquid ring is supplied through a line 32.

Genom att vätskeringen är excentrisk i förhållande till pumphjulet 26 kommer de nämnda skovelluckorna att succes- sivt förstoras på Vakuumpumpens sugsida och successivt 10 15 20 25 30 förminskas på dess trycksida sett i pumphjulets rotations- riktning.Because the liquid ring is eccentric in relation to impeller 26, the said vane doors will be successfully sifted on the suction side of the vacuum pump and gradually 10 15 20 25 30 reduced on its pressure side as seen in the rotating wheel of the impeller direction.

Den nämnda ringformiga passagen 22 i skiljeväggen 9 utmynnar i vakuumkammaren 25 genom ett bågformigt gas- inlopp 35. Vakuumkammaren 25 står i förbindelse med en ledning 36 för bortförande av den från suspensionspumpens centrum utsugna gasen. Ledningen 36, som således ingår i nämnda gaskanalsystem, sträcker sig genom ändväggen 10 och innefattar ett bågformigt gasutlopp 37 från vakuum- kammaren 25. Gasutloppet 37 är således anordnat vid insidan av ändväggen 10 och är förskjutet i huvudsak 180° i omkretsled i förhållande till gasinloppet 35. Gasinloppet 35 och gasutloppet 37 är anordnade nära intill pumphjulets 26 nav 38, varvid gasinloppet 35 utvidgar sig och gasut- loppet 37 avsmalnar i omkretsled i pumphjulets rotations- riktning. Den radiellt yttersta kanten av det bàgformiga gasutloppet 37 bestämmer storleken av vätskeringen. Överskott av vätska kommer följaktligen att pressas ut genom gasutloppet 37.The said annular passage 22 in the partition wall 9 opens into the vacuum chamber 25 through an arcuate gaseous inlet 35. The vacuum chamber 25 communicates with a line 36 for removing it from the suspension pump center exhaust gas. Line 36, which is thus part of said gas duct system, extends through the end wall 10 and includes an arcuate gas outlet 37 from the vacuum the chamber 25. The gas outlet 37 is thus arranged at inside the end wall 10 and is offset substantially 180 ° circumferentially relative to the gas inlet 35. The gas inlet 35 and the gas outlet 37 are arranged close to the impeller 26 hub 38, the gas inlet 35 expanding and gas outlet the bore 37 tapers circumferentially in the impeller rotation direction. The radially outermost edge of the arcuate the gas outlet 37 determines the size of the liquid ring. Excess liquid will consequently be squeezed out through the gas outlet 37.

Då nivån av massa är låg i det massatorn, till vilket pumpen är ansluten, är trycket vid pumpens inlopp mot- svarande lägre (atmosfärtryck och lägre), så att stora och varierande mängder luft i massan separeras i pumpen och stör pumpningen. Trycket vid pumhjulets 12 centrum är under atmosfärtryck och luften suges ut med hjälp av vakuumpumpen 23. På grund av att de separerade luftmäng- derna varierar från tid till annan varierar trycket. För att hålla trycket konstant tillsättes därför tillsatsluft via en kanal 39, som är försedd med en tryckkänslig ventil 40, som är inställd på ett förutbestämt undertryck, t.ex. -0,4 bar. Den inbyggda vakuumpumpen är dimensionerad för en kapacitet så att den kan evakuera de största mängder luft som kan avskiljas ur massan vid låga tryck. 10 468 295 6 Enligt föreliggande uppfinning är tillsatsluftkanalen 39 anordnad i ändväggen 10 av vakuumpumpen för att enbart sträcka sig genom ändväggen 10 och direkt utmynna i vakuumkammaren 25 så att tillsatsluftkanalens 39 mynnings- del 41 blir belägen radiellt innanför vätskeringen och i omkretsled på avstånd från gasutloppet 37 hos ledningen 36, företrädesvis i huvudsak l80° däremellan. Mynnings- delen 41 är således företrädesvis belägen inom det område som bildas genom en axiell projicering av det motstående gasinloppet 35 till vakuumkammaren 25. Mynningsdelen 41 kan ha samma bågformiga sträckning som nämnda gasinlopp 35. Allmänt gäller att arean av mynningsdelen 41 är lika med eller mindre än arean av gasinloppet 35. f)Then the level of pulp is low in the pulp tower, to which the pump is connected, the pressure at the pump inlet is correspondingly lower (atmospheric pressure and lower), so that large and varying amounts of air in the mass are separated in the pump and interferes with pumping. The pressure at the center of the impeller 12 is under atmospheric pressure and the air is sucked out using vacuum pump 23. Due to the fact that the separated air volumes The values vary from time to time, the pressure varies. For to keep the pressure constant, therefore, additional air is added via a channel 39, which is provided with a pressure sensitive valve 40, which is set to a predetermined negative pressure, for example -0.4 bar. The built-in vacuum pump is dimensioned for a capacity so that it can evacuate the largest amounts of air that can be separated from the mass at low pressures. 10 468 295 6 According to the present invention, the auxiliary air duct 39 arranged in the end wall 10 of the vacuum pump for only extend through the end wall 10 and directly open into the vacuum chamber 25 so that the mouth of the auxiliary air duct 39 part 41 is located radially inside the liquid ring and in circumferential joint at a distance from the gas outlet 37 of the conduit 36, preferably substantially 180 ° in between. Oral the part 41 is thus preferably located within that area formed by an axial projection of the opposite the gas inlet 35 to the vacuum chamber 25. The orifice part 41 may have the same arcuate extension as said gas inlet 35. In general, the area of the mouth part 41 is equal with or less than the area of the gas inlet 35. f)

Claims

7 468 293 P A T E N T K R A V

A pump for pumping a suspension of cellulosic fibrous material, comprising a main housing (1) with inlet and outlet (2, 3) for the suspension, the outlet (3) being substantially perpendicular to the inlet (2): a shaft (4) rotatable about an axis of rotation (5): a rotor (15) mounted on said axis (4) for rotation therewith to effect fluidization of the suspension; a impeller (12) mounted on said shaft (4) for rotating therewith to effect pumping of the fluidized suspension; a liquid ring type vacuum pump (23) comprising a vacuum pump housing (24), a vacuum pump wheel (26) mounted on said shaft (4) for rotation therewith, a partition wall (9) mounted between the main housing (1) and the vacuum pump housing (24) for defining the vacuum impeller (26) from said impeller (12) for pumping the suspension, and an end wall (10) of the vacuum pump housing (24) defining therebetween and the partition (9) a cylindrical vacuum chamber (25) in which the vacuum impeller (26) rotates together with a liquid ring; a gas duct system extending from an area of the main housing (1) at the front of its impeller (12) where gas separated from the suspension of said rotor (15) accumulates to an area outside the vacuum pump housing (24), the gas duct system comprising in addition to said vacuum chamber (25) gas channels (20, 21, 22, 36) in said impeller (12), partition (9) and end wall (10); and an auxiliary air duct (39) connected to said gas duct system for supplying air from the outside of the pump, when the vacuum generated by the vacuum pump (23) exceeds a predetermined value, which auxiliary air duct (39) is arranged in said end wall (10) of the vacuum pump (23), extends through the end wall (10) directly to said vacuum chamber (25) and opens therein radially inside the liquid ring and in a circumferential direction at a distance of 468 293 s from the line (36) of the gas channel, through which gas is evacuated from the vacuum chamber (25) to the outside of the pump, characterized in that the auxiliary air duct (39) has a linear extension through the entire end wall (10) up to at least its orifice part (41) at the vacuum chamber (25).

A pump according to claim 1, characterized in that the auxiliary air duct (39) opens into the vacuum chamber (25) within an area formed by an axial projection of the gas inlet (35) to the vacuum chamber (25) ï which is included. in the part of the gas duct system located in said partition (9). É

Pump according to Claim 1 or 2, characterized in that the area of the mouth part (41) of the auxiliary air duct (39) is at most equal to the area of the gas inlet (35) of the vacuum chamber (25).

Pump according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the mouth part (41) of the auxiliary air duct (39) is displaced substantially 180 ° in circumferential direction relative to the gas outlet (37) from the vacuum chamber (25) to said line (36).