SE502127C2 - Anordning vid en vakuumpump för avluftning av suspensionspump - Google Patents

Description

502 127 10 15 20 25 30 35 divergerande sugutrymmet och stàr i öppen förbindelse med detta, och att ett ventilorgan är anordnat i pumphuset vid övergången mellan de första och andra kanalsek- tionerna för att i ett första läge stänga förbindelsen mellan de första och andra kanalsektionerna och därmed förbindelsen mellan nämnda tryck- och sugutrymmen och i ett andra läge öppna nämnda förbindelser, varigenom tryckutjämning erhålles mellan tryck- och sugutrymmena och vakuumfunktionen tillfälligt upphör.

Uppfinningen kommer som ett exempel att beskrivas närmare i det följande med hänvisning till ritningen.

Figur 1 är en längdgenomskärning av en massapump med en inbyggd vakuumpump, som är försedd med en anordning en- ligt föreliggande uppfinning och som har ett driftsläge med vakuumfunktion.

Figur 2 är ett tvärsnitt enligt linjen II-II i figur l.

Figur 3 visar vakuumpumpen enligt figur 1 i ett overksamt läge, dvs. utan vakuumfunktion.

Figur 4 är ett tvärsnitt enligt linjen IV-IV i figur 3.

Med hänvisning till figur 1 visar denna en pump för pump- ning av massa, särskilt pappersmassa av medelkonsistens, dvs. omkring 6-15% torrsubstans. Massapumpen omfattar ett huvudhus l, som har inlopp 2 och utlopp 3 för massan. Ut- loppet 3 är i huvudsak vinkelrätt mot inloppet 2. Massa- pumpen har en axel 4, som är roterbar omkring en rota- tionsaxel 5 och drivs av en motor 6. Inloppet 2 är kon- centriskt i förhållande till rotationsaxeln 5. Huset l uppvisar en cylindrisk del 7, som sträcker sig fràn in- loppet 2, och en i förhållande till den cylindriska delen 7 radiellt utvidgad del 8, som är försedd med nämnda ut- lopp 3 för massan. Ett väggorgan tillsluter massapumpen 10 15 20 25 30 35 502 "127 vid dess från massainloppet 2 vända ände, vilket vägg- organ innefattar en skiljevägg 9 och en ändvägg 10, genom vilka väggdelar 9, 10 nämnda axel 4 sträcker sig. Tät- ningar ll ger erforderlig tätning mellan axeln 4 och änd- väggen 10 av huset. Massapumpen innefattar ett pumphjul 12 av radialhjulstyp som är monterat på axeln 4 för att rotera i den radiellt utvidgade husdelen 8. Pumphjulet 12 har ett flertal, med sina sidokanter mot massainloppet 2 vända främre skovlar 13 och ett flertal med sina sido- kanter mot skiljeväggen 9 vända bakre skovlar 14. Vidare har massapumpen en fluidiserande rotor 15, som är mon- terad på 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. Massapumpen kan anbringas horisontellt eller vertikalt i en öppning i botten av en behållare (ej visad), 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. Den gas som förekommer i fibersuspensionen i större eller mindre mängder kommer under fluidiseringsförloppet att ansamlas framför pumphjulet 12 så att en gasblåsa bildas. Gasen avlägsnas ur massapumpen via en gaskanal som 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 35 i skilje- väggen 9.

Massapumpen 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 28. Vakuumkammaren 25 avgränsas av skiljeväggen 9 och ändväggen 10. Vakuumpumpens pumphjul 26 är monterat på axeln 4 för att rotera tillsammans med 502 127 10 15 20 25 30 35 massapumphjulet 12 och rotorn 15 omkring rotationsaxeln 5. För att erhålla en sug- och tryckverkan är Vakuum- kammaren 25 och pumphjulet 26 excentriskt anordnade i förhållande till varandra så att pumphjulet 26 uppdelar vakuumkammaren 25 i ett divergerande sugutrymme 34 och ett konvergerande tryckutrymme 33 (se figur 2). Vakuum- kammaren 25 innehåller en vätskering 29, som således nor- mal har samma excentricitet i förhållande till pumphjulet 26 som Vakuumkammaren 25, i det att vätskeringen 29 gli- der utefter vakuumkammarens cylindriska vägg 30. Vätske- ringens 29 radiella storlek anpassas så att dess inre ex- centriska yta i omkretsled ligger inom skovlarnas 27 ut- sträckning. Vätska för reglering av vätskeringens 29 storlek tillföres genom en ledning (ej visad). Genom att vätskeringen 29 och pumphjulet 26 är excentriska i för- hållande till varandra kommer de nämnda skovelluckorna 28 att successivt förstoras inom sugutrymmet 34 och succes- sivt förminskas inom tryckutrymmet 33 sett i pumphjulets 26 rotationsriktning. Maximalt tryck uppnås i övergången 32 mellan det konvergerande tryckutrymmet 33 och det di- vergerande sugutrymmet 34.

Den nämnda passagen 35 i skiljeväggen 9 är bågformig i omkretsled och utmynnar i vakuumkammaren 25 för att bilda ett gasinlopp, som streckmarkerats i figur 2, eftersom det är beläget till vänster om det tagna snittet II-II.

Vakuumkammaren 25 står i förbindelse med en gasutlopps- kanal 36 för bortförande av den från massapumpens centrum utsugna gasen. Gasutloppskanalen 36 sträcker sig genom ändväggen lO och innefattar ett bågformigt gasutlopp 37 från vakuumkammaren 25. Gasutloppet 37 är således anord- nat vid insidan av ändväggen 10 och är förskjutet i huvudsak l80° i omkretsled i förhållande till gasinloppet 35. Gasinloppet 35 och gasutloppet 37 är anordnade nära intill pumphjulets 26 nav 38, varvid gasinloppet 35 ut- vidgar sig och gasutloppet 37 avsmalnar i omkretsled i pumphjulets rotationsriktning. Den radiellt yttersta kan- 10 15 20 25 30 35 502 127 ten av det bágformiga gasutloppet 37 bestämmer storleken av vätskeringen. överskott av vätska kommer följaktligen att pressas ut genom gasutloppet 37. Gasutloppskanalen 36 är försedd med en ventil 42 för att under vissa drifts- förhàllanden kunna stänga gasutloppskanalen 36.

Då nivån av massa är lág i det massatorn, till vilket pumpen är ansluten, är trycket vid pumpens inlopp 2 mot- svarande lägre (atmosfärtryck och lägre), så att stora och varierande mängder luft i massan separeras i pumpen och stör pumpningen. Trycket vid pumphjulets 12 centrum är under atmosfärtryck och luften suges ut med hjälp av vakuumpumpen 23. Pá grund av att de separerade luft- mängderna varierar från tid till annan varierar trycket.

För att hálla trycket konstant tillsättes därför till- satsluft via en kanal (ej visad), som är försedd med en tryckkänslig ventil, 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.

Pumphuset 24 har en särskild kanal eller spàr 50, som är belägen(-t) i omedelbar anslutning till vakuumkammaren 25 och radiellt utanför denna. Kanalen 50 är öppen radiellt inåt och sträcker sig runt en huvuddel av vakuumkammaren 25 så att den omsluter en sektorvinkel av fràn omkring l80° upp till 360°. Kanalen 50 har en första sektion 51, som är belägen inom området för det konvergerande utrym- met 33 av vakuumkammaren 25, och en andra sektion 52, som är belägen inom omrâdet för det divergerande utrymmet 34 av vakuumkammaren 25.

Ett ventilorgan 53 är anordnat i pumphuset i anslutning till kanalen 50 för att stänga respektive öppna för- bindelsen mellan de första och andra kanalsektionerna 51, 52 och därmed mellan tryckutrymmet 33 och sugutrymmet 34 502 127 10 15 20 25 30 35 av vakuumkammaren 25. För detta ändamål styrs ventilor- ganet 53 av en viss lämplig driftsparameter hos vakuum- pumpen eller massapumpen eller av driftsläget hos något av deras ingående konstruktionselement. I det öppna läget omfördelas vattenringens 29 deplacement i förhållande till vakuumhjulet 26 och en tryckutjämning sker mellan de konvergerande och divergerande tryck- respektive sugut- rymmena 33, 34 så att vakuumpumpens vakuumfunktion upp- hör. Ventilorganet 53 är anordnat radiellt utanför nämnda övergång 32 mellan de konvergerande och divergerande tryck- respektive sugutrymmena 33, 34, där det största trycket råder. De två av ventilorganet 53 åtskilda kanal- sektionerna 51, 52 är lämpligen likformiga med en konti- nuerligt minskande tvärsnittsarea i sina riktningar från ventilen. Vid den visade utföringsformen innefattar ven- tilorganet 53 en radiellt inriktad kolv 54 och kolvstång 55, som i stängt läge tätar mot kanalens sidoväggar och med sin fria välvda ändyta 56 sammanfaller med ytan av vakuumkammarens 25 cylindriska vägg 30. Kolvstången 55 sträcker sig genom ett cylindriskt hål 57, som övergår i en vidare tryckkammare 58 för kolven 54, varvid kanaler 59, 60 är anordnade i pumphuset 24 vilka ansluter sig till tryckkammaren 58 på var sin sida om kolven 54 för tillförsel respektive tömning av tryckmedium beroende på om kolvstången 55 skall föras till eller från stängt läge. vid den visade utföringsformen styrs ventilorganet 53 i beroende av inställningen av ventilen 42 i utloppskanalen 36, som i sin tur styrs av tryckförhållandet i massapum- pens inlopp 2. Normalt är ventilen 42 inställd i öppet läge och ventilorganet 53 i stängt läge. Då inlopps- trycket hos massan överstiger ett visst förhöjt värde, vid vilket risk finns att massa pressas in i vakuumpumpen 23 via hålen 20, utrymmesdelen 21 och gasinloppet 35 och vidare ut i spillvattensystemet via utloppskanalen 36, påverkas ventilen 42 för att stänga utloppskanalen 36. 25.02 "127 Samtidigt eller i nära anslutning till denna stängning av utloppskanalen 36 påverkas ventilorganet 53 för att föras \. till öppet läge och därmed sätta kanalsektionerna 51, 52 i direkt förbindelse med varandra så att även tryck- och 1 5 sugutrymmena 33, 34 kommer att kommunicera med varandra via den så öppnade kanalen 50 och en omedelbar tryckut- jämning erhålles. Vätskeringens deplacement omfördelas sà att den inneslutna luftvolymens centrum kommer att sam- manfalla med centrum av pumphjulet 26 sàsom illustreras i 10 figur 4. vakuumfunktionen har därigenom upphört. Dà in- loppstrycket pá massan efter kortare eller längre tid àter sjunker till den nivå, dà gas ansamlas vid centrum av massapumpen, öppnar ventilen 42 áter utloppskanalen 36 samtidigt som ventilen 53 stänger kanalen 50, varigenom 15 vakuumfunktionen äter upprättas.

Uppfinningen är inte begränsad till de ovan beskrivna ut- föringsformerna utan kan varieras pà manga sätt inom ra- men för patentkraven. Säledes kan ventilorganet 53 utfor- 20 mas och anordnas pá andra sätt än vad som visats och be- skrivits. Det kan exempelvis innefatta en vridbart lagrad ventilkropp, som har en genomgående passage tvärs sin vridningsaxel sà att ventilkroppen genom vridning kan stänga respektive öppna förbindelsen mellan kanalsek- 25 tionerna 51, 52 beroende pà om vakuumfunktionen skall upprätthàllas eller inte. Vidare kan ventilcrganet 53 styras pà många andra sätt än det beskrivna, exempelvis med hjälp av det tryck som uppmätes i massapumpen, läget pà massapumpens utloppsventil, etc.

Claims (4)

502 10 l5 20 25 30 35 127 P A T E N T K R A V

1. l. Anordning vid en vakuumpump (23), som betjänar en pump för pumpning av massa innefattande ett på en axel (4) monterat första pumphjul (12), vilken vakuumpump (23) är av vätskeringtyp och innefattar ett pumphus (24) med en cylindrisk vakuumkammare (25); ett på nämnda axel (4), för gemensam drivning med det första pumphjulet (12) anordnat andra pumphjul (26), som är excentriskt lagrat i vakuumkammaren (25) för att rotera däri tillsammans med en vätskering (29): en gasinloppskanal (20, 21, 35) från nämnda massapump till vakuumkammaren (25): och en gas- utloppskanal (36) från vakuumkammaren (25), varvid pump- hjulet (26) uppdelar vakuumkammaren (25) i ett diverge- rande sugutrymme (34), som innehåller gasinloppskanalens inlopp (35), och ett konvergerande tryckutrymme (33), som innehåller gasutloppskanalens utlopp (37), k ärïnea- teczkrxad av/ att ett spår (50) är anordnat i vakuum- kammarens cylindriska vägg (30) och radiellt utanför denna, vilket spår (50) har en första sektion (51), som är belägen inom det konvergerande tryckutrymmet (33) och står radiellt inåt i öppen förbindelse med detta, och en andra sektion (52), som är belägen inom det divergerande sugutrymmet (34) och står radiellt inåt i öppen förbin- delse med detta, att ett ventilorgan (53) är anordnat i pumphuset (24) vid övergången mellan de första och andra spàrsektionerna (51, 52) för att i ett första läge stänga förbindelsen mellan de första och andra spårsektionerna (51, 52) och därmed förbindelsen mellan nämnda tryck- och sugutrymmen (33, 34) och i ett andra läge öppna nämnda förbindelser, varigenom tryckutjämning erhålles mellan tryck- och sugutrymmena (33, 34) och vakuumfunktionen tillfälligt upphör, att spåret (50) innesluter en sektor- vinkel av mellan l80° och 360°, att de två spàrsektioner- na (51, 52) är likformiga och har en tvärsnittsarea som minskar kontinuerligt i riktning från ventilorganet (53) för att Vörå flOll vid sin från ventilorganet (53) vända \ 10 15 20 25 30 35 502 127 ände, och att ventilorganet (53) innefattar en kolvstàng (55) och en kolv (54).

2. Anordning enligt krav l, kännetecknad av att ventilorganet (53) styrs av en lämplig driftsparameter hos vakuumpumpen eller massapumpen eller av driftsläget hos ett lämpligt funktionellt konstruktionselement (42) hos vakuumpumpen eller massapumpen.

3. Anordning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att ventilorganet (53) är anordnat att öppna och stänga nämnda förbindelser i beroende av ett stängt läge respektive öppet läge hos en ventil (42) i nämnda gasut- loppskanal (36).

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, k änne- t eckn ad av att kolvstàngen (55) och kolven (54) är radiellt inriktade med avseende pà vakuumkammaren (25).