SE500546C2 - Sätt och anordning för tvärfördelning av ett strömmande medium - Google Patents

Description

2 Det är således uppenbart att en jämn fördelning av så- väl fibersuspensionen som behandlingsvätskan är av största be- tydelse för slutproduktens kvalitet och processens ekonomi.

Många olika fördelningsanordningar har framtagits för att lösa ovan beskrivna problem, men problemen kvarstår ändå i många fall speciellt vid arkformning vid höga fiberkoncentrationer.

Föreliggande uppfinning innebär att en ytterligare förbättrad utbredning och tvärfördelning av ett tillfört ström- mande medium kan åstadkommas. Enligt uppfinningen avlänkas medieströmmen under utbredning i sidled varefter den på nytt avlänkas i en i tvärriktningen krökt passage till ett utgående huvudsakligen jämnt fördelat och parallellt flöde. Passagen kan därvid ha en kontinuerlig eller polygonisk krökning. Ytterli- gare kännetecken framgår av patentkraven.

I det följande skall uppfinningen beskrivas närmare i anslutning till figurerna.

Fig 1 visar en tvärfördelningsanordning enligt upp- finningen; Fig 2 visar ett snitt enligt II-II i fig 1; Fig 3 visar ett snitt enligt III-III i fig 2; Fig 4 - 6 visar andra utföringsformer av anordningen enligt uppfinningen.

Den i Fig 1 visade utföringsformen av uppfinningen avser en anordning för tvärfördelning och formering av en massabana av ett fibröst material. Anordningen innefattar ett fördelningshus 1 med en bred huvudsakligen rektangulär ut- loppsöppning 2 samt en tillförselledning 3 för fibersuspensio- nen. Utloppsöppningen 2 kan vara riktad i vinkel mot eller parallellt med ett fortlöpande vätskegenomsläppligt underlag 4 som exempelvis kan vara en plan vira eller en perforerad vals.

Fördelningshuset 1 är utformat med en fördelnings- kammare 5 som är anordnad huvudsakligen tvärs tillförselled- ningen 3 och sträcker sig från denna lednings 3 anslutning divergerande i riktning mot en i tvärriktningen krökt passage 8 med en avlänkningsyta 11. Fördelningshuset 1 innefattar vidare en utloppskammare 6 som sträcker sig i motsatt riktning från avlänkningen vid passagen 8 till utloppet 2. De båda kamrarna 5,6 skiljs åt av en inre vägg 7 i huset 1 och kommunicerar med varandra via passagen 8. Denna i tvärriktningen krökta passage v-Affi f-fø 3 8 definieras således av den inre väggens 7 fria ände och av- länkningsytan 11, vilka kan ha en i tvärriktningen kontinuer- ligt el1er_po1ygoniskt krökt form. Polygonisk form innebär att passagen 8 begränsas av en mångfald huvudsakligen plana eller raka partier som tillsammans definierar passagens krökning.

Passagen kan även vara sammansatt av en mångfald olika krökta partier.

Den i tvärriktningen krökta avlänkningsytan 11 kan i längsriktningen lämpligvis vara krökt med en viss radie.

Alternativt kan den vara plan eller på annat sätt utformad för att erhålla speciella effekter som påverkar flödets strömnings- karaktär, t ex mer eller mindre turbulent. Vidare kan den inre väggen 7 utformas så att den ände som begränsar passagen 8 får en kortare eller längre utsträckning i mediets strömnings- riktning. Denna ände kan därvid ha en avrundad eller tvär utformning. Dimensioneringen av passagen 8 dvs utformningen av avlänkningsytan 11 och väggens 7 ände måste anpassas till processens och slutproduktens krav.

Utformningen av den i tvärriktningen krökta passagen 8 skall vara sådan att det strömmande mediet från fördelnings- kammaren 5 avlänkas i passagen 8 till utloppskammaren 6 till ett huvudsakligen jämnt fördelat och parallellt flöde. Detta kan åstadkommas genom att den krökta passagen 8 utformas så att dess höjd h är mellan 1/8 och 1/2, företrädesvis omkring 1/4, av dess bredd b samt att utloppsöppningen 2 har samma bredd som passagen 8. Vidare skall tillförselledningens 3 inlopp till fördelningskammaren 5 vara placerat ungefär vid mitten av fördelningskammarens bredd och på ett avstånd från passagen 8 mellan 1/8 och 1/2, företrädesvis omkring 1/4-1/3, av passagens 8 bredd b.

Företrädesvis utformas passagen 8 huvudsakligen som en parabel varvid tillförselledningen 3 är placerad i anslutning till parabelns brännpunkt. Alternativt kan passagen 8 huvud- sakligen ha formen av en cirkelbåge. Tillförselledningen 3 placeras då i anslutning till mittpunkten på cirkelbågens korda med ett avstånd till passagen 8 på omkring 1/4 av kordans längd, dvs passagens bredd b.

Vid exempelvis högkoncentrationsformering av en massa- bana bestående av en långfibrig cellulosamassa kan fibersuspen- ... fi» - 4 sionen tillföras vid en fiberkoncentration av upp till 12%, företrädesvis 5-10%, genom tillförselledningen 3. Strömnings- hastigheten kan vara 5-50 m/sek, företrädesvis 8-20 m/sek.

Fibersuspensionen som kommer in i fördelningskammaren 5 träffar husets 1 inre vägg 7 och avlänkas därvid. Fibersuspensionens höga hastighet vid anslaget mot mellanväggen 7 skapar en zon med hög energiintensitet varvid fibernätverket bryts sönder och massa fluidiseras. Från inloppet sprids suspensionen med av- tagande hastighet utåt i den divergerande fördelningskammaren 5 till passagen 8 där den på nytt avlänkas till utloppskammaren 6 genom vilken suspensionen strömmar i huvudsak parallellt och med konstant hastighet mot utloppsöppningen 2 och underlaget 4.

Särskilt när passagen 8 har parabelform och massan tillföres i anslutning till parabelns brännpunkt och därifrån sprids utåt kommer varje del av strömningen att avlänkas i passagen 8 till ett utbrett parallellt flöde huvudsakligen vinkelrätt mot utloppet 2. Vidare får varje del av strömningen huvudsakligen lika lång väg från tillförselledningens 3 an- slutning via passagen 8 till utloppet 2 oberoende av riktningen i fördelningskammaren 5. Detta innebär att tryckfallet från inloppet till utloppet är konstant över hela utloppets 2 bredd vilket säkerställer en jämn fördelning av mediet över hela bredden. I praktiken kan i huvudsak samma effekt erhållas även om passagen 8 har en annan krökning, såsom beskrivits ovan.

Det kan även vara lämpligt att utforma passagens 8 krökning så att det tillförda och i fördelningskammaren 5 över 180° utspridda medieflödet avlänkas i passagen 8 så att var och en av jämnstora sektorer av det utspridda flödet matar mot- svarande jämnbreda delar av utloppet 2. En sådan kurvform kan generellt beskrivas med formeln X tan { ¶" X7 b Y: Den maximala höjden h är då åå. Passagen 8 kan då ha en form som är kontinuerligt eller polygoniskt krökt eller som är sammansatt av en mångfald olika krökta partier.

Utloppsöppningen 2 kan eventuellt förses med en rörlig eller flexibel läpp 9 som sträcker sig ett stycke ut från för- 5 delningshuset 1 för att ytterligare stabilisera den formerade massabanan.

Tillförselledningen 3 kan utformas med ett halvcirku- lärt tvärsnitt varvid ledningens flata sida är vänd från pas- sagen 8.

I fig 4 visas en utföringsform av uppfinningen där fibersuspensionen påläggs parallellt med rörelseriktningen hos det vätskegenomsläppliga underlaget 4. Jämfört med utförandet enligt fig 1 skiljer sig fig 4 även genom att motsatta sidan av massabanan läggs mot underlaget, dvs den sida som är vänd mot avlänkningsytan 11 i passagen 8.

I fig 5 visas en utföringsform där fibersuspensionen tillföres nedifrån och läggs på en krökt yta, exempelvis en vals. Passagen 8 begränsas här av en plan avlänkningsyta 11.

Utföringsformen enligt fig 6 motsvarar fig 5 men valsen roterar här åt motsatt håll och utloppet 2 är då riktat nedåt. Även om uppfinningen illustrerats med en anordning för fördelning av en massasuspension är det uppenbart att uppfin- ningen även är tillämplig på andra strömmande medier där en jämn tvärfördelning eftersträvas. Ett exempel på detta är till- försel av behandlingsvätska över en materialbana.

Uppfinningen är således inte begränsad till ovan redovisade utföranden utan kan varieras inom ramen för upp- finningstanken.

Claims (15)

6 Patentkrav

1. Sätt att uppnå jämn tvärfördelning och utbredning av ett strömmande medium såsom vätskor, gaser, skum eller materi- alblandningar av olika slag, k ä n n e t e c k n a t av att mediet tillföres genom en ledning (3) och avlänkas under utbredning i sidled och därefter på nytt avlänkas i en i tvärriktningen krökt passage (8) till ett utgående huvudsakligen jämnt fördelat och parallellt flöde.

2. Sätt enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att den krökta passagen (8) huvudsakligen har formen av en parabel och att mediet tillföres och avlänkas i anslutning till para- belns brännpunkt.

3. Sätt enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att den krökta passagen (8) huvudsakligen har formen av en cirkel- båge och att mediet tillföres och avlänkas i anslutning till mittpunkten på cirkelbågens korda där avståndet till passagen (8) är omkring l/4 av kordans längd.

4. Sätt enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att mediet avlänkas i den krökta passagen (8) så att var och en av jämnstora sektorer av den i sidled utbredda medieströmmen matar motsvarande jämnbreda delar av det utgående flödet.

5. Sätt enligt något av kraven l-4, k ä n n e t e c k - n a t av att det utgående parallella medieflödet utbredes på ett rörligt underlag i en riktning som bildar vinkel med under- laget.

6. Sätt enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k - n a t av att det utgående parallella medieflödet utbredes på ett rörligt underlag i en riktning parallell med underlaget.

7. Anordning för jämn tvärfördelning och utbredning av ett strömmande medium, såsom vätskor, gaser, skum eller material- blandningar av olika slag varvid anordningen innefattar ett fördelningshus (1) med en bred utloppsöppning (2) och en 7 ledning (3) för tillförsel av mediet, k ä n n e t e c k n a d av att fördelningshuset (1) är utformat med en fördelnings- kammare (5) som är anordnad huvudsakligen tvärs tillförselled- ningen (3) och som sträcker sig från denna lednings anslutning divergerande till en i tvärriktningen krökt passage (8) samt en utloppskammare (6) som sträcker sig i motsatt riktning från passagen (8) till utloppsöppningen (2), varvid de båda kamrarna (5,6) kommunicerar med varandra via passagen (8) så att mediet avlänkas till ett utgående huvudsakligen jämnt fördelat och parallellt flöde.

8. Anordning enligt kravet 7, k ä n n e t e c k n a d av att de båda kamrarna (5,6) åtskiljs av en inre vägg (7) vars fria ände tillsammans med en avlänkningsyta (11) i huset (1) bildar passagen (8).

9. Anordning enligt kravet 7 eller 8, k ä n n e t e c k - n a d av att den krökta passagens (8) höjd (h) är mellan 1/8 och 1/2, företrädesvis omkring 1/4, av dess bredd (b) samt att utloppsöppningens (2) bredd motsvarar den krökta passagens (8) bredd.

10. Anordning enligt något av kraven 7-9, k ä n n e - t e c k n a d av att tillförselledningens (3) inlopp till för- delningskammaren (5) är placerat ungefär vid mitten av för- delningskammarens (5) bredd och på ett avstånd från passagen (8) mellan 1/8 och 1/2 av passagens (8) bredd (b).

11. Anordning enligt något av kraven 7-10, k ä n n e - t e c k n a d av att den krökta passagen (8) huvudsakligen har formen av en parabel varvid tillförselledningens (3) inlopp är placerat i anslutning till parabelns brännpunkt.

12. Anordning enligt något av kraven 7-10, k ä n n e - t e c k n a d av att den krökta passagen (8) huvudsakligen har formen av en cirkelbåge varvid tillförselledningens (3) inlopp är placerat på ett avstånd från passagen (8) på omkring 1/4 av passagens bredd (b). 8

13. Anordning enligt något av kraven 7-10, k ä n n e - t e c k n a d av att den krökta passagen (8) huvudsakligen har en kurvform som kan beskrivas med formeln y- x tan (_¿_j) b varvid tillförselledningens inlopp är placerat på ett avstånd från passagen (8) på omkring b/ av passagens bredd (b).

14. Anordning enligt något av kraven 7-13, k ä n n e - t e c k n a d av att tillförselledningen (3) är utformad med ett halvcirkulärt tvärsnitt med den flata sidan vänd från passagen (8).

15. Anordning enligt något av kraven 7-14, k ä n n e - t e c k n a d av att ett rörligt underlag (4) är anordnat vid utloppsöppningen (2), varvid utloppsöppningen är riktad i en vinkel mellan 0 och 90° mot underlaget (4).