SE503502C2 - Matningsanordning för fuktigt material under högt gastryck - Google Patents

Description

505 502 z skulle öka plötsligt och kraftigt eller om slussmataren skulle råka ut för ett stopp. En bakblåsning skulle normalt bli följden med i bästa fall enbart en avsevärd driftsstörning som resultat. Även en sådan olägenhet kan vara eliminerad genom anordningen enligt uppfinningen cnudet ovannämnda mothållet anordnas med en anliggningsyta mot utloppsöppningen som tätande tillsluter denna vid en materialutströmning från utloppsöppningen scnxupphör eller som pressas tillbaka av en tryckstegring vid utloppsöppningen eller trycksänkníng på slussmatarens inloppssida.

Uppfinningen är närmare tydliggjord i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, son schematiskt i längdsektion visar tre olika utföringsexempel på anordningar enligt uppfinningen, och på vilka figur l visar en anordning för matning av cellulosamaterial från en trycksatt enhet till en annan trycksatt enhet, figur 2 visar en anordning för inmatning av material till en trycksatt tork, och figur 3 visar en anordning för utmatning av material från en trycksatt tork.

Den i fig.l visade matníngsanordningen ingår i en anläggning för hydrolys av cellulosahaltigt material med svag syra vid hög temperatur.

Man önskar därvid kunna mata förhydrolyserat cellulosamaterial med ca 30%- ig vattenfas från en första värmare l med 13 bars tryck via ett schakt 2 försett med en anordning för nivåreglering, en förmatare 3, som drivs av en motor 4, en slussmatare 5, en uppåtriktad rörböj 6, och ett inloppsrör 7 till en andra värmare 10, i vilken trycket 28 bar råder. Genom att vattenånga i mättad form föreligger blir temperaturerna i de båda värmarna l och 10 l90°C resp. 228°C. I den första värmaren l matas materialet framåt med en konventionell skruv och likaså i förmataren 3 finns en av motorn 4 driven skruv, som är anordnad att drivas så, att materialet ständigt pressas mot slussmatarens 5 inlopp.

Inloppsröret 7 till värmaren lO är här riktat vertikalt uppåt. Om materialpelarens höjd från slussmatarens S utlopp till rörets 7 öppning i värmaren 10 är tillräcklig med hänsyn till materialets egenskaper och rådande driftsförhållanden för att materialpelaren tillsannans med materialet i slussmataren 5 och i förmataren 3 skall bilda en gastätning även vid stillastående slussmatare 5 kan röret 7 helt enkelt mynna med en öppning ll i värmaren 10. Om det finns risk för bakblåsning när slussmataren stannar måste öppningen ll vara försedd med en som backventil verkande, rörlig tíllslutning 8. Chnvidare komprimeringen av materialpelaren i rören 6,7 blir otillräcklig för att en gastätning skall ernås måste den rörliga tillslutningen 8 vara försedd med en fjädrande anordning, t.ex. en pnematisk 503 502 3 fjäder 9, som med erforderlig kraft trycks mot öppningen ll och bildar ett mothåll, scninaterialpelaren måste övervinna innan den kan lämna röret 7 och i värmaren 10 transporteras vidare medelst en av en motor 12 driven transportskruv 13.

Slussmataren 5 liksom förmataren 3 är konstruerade för ett arbetstryck av minst sanna nivå son utrustningen i den efterföljande anläggningen.

Slussmataren 5 är dessutom konstruerad för att klara en tryckuppbyggnad på minst 20 bar, vilket med viss marginal, i detta fall 5 bar, överstiger det teoretiska mottrycket. Detta medför speciella krav på medbringarnas design liksom på lagringar och tätningar. Något läckage av vatten från materialet kan av flera skäl ej heller tillåtas. Motorn 4 är lämpligen en hydraulmotor, vilkenbland annat ger fördelar aan enkel ncnentbegränsning och noggrann styrning över ett stort varvtalsområde.

Vid uppstart ligger hela tryckdifferensen mellan de båda värmarna 10 och 1 över den som backventil verkande tillslutningen eller mothållet 8 vid rörets 7 öppning ll. Eftersan resten av anläggningen bakåt till den första värmaren l då inte är fylld med material kcnnær ett eventuellt mindre läckage vid mothållet 8 att kunna fortplanta sig vidare och därmed byggs inte något tryck upp i dessa delar. När sedan material tillförs slussmataren 5 via schaktet 2 och förmataren 3 matas det vidare till dess att rören 6,7 blivit fyllda. Därefter stiger trycket på grund av att materialet packas tills trycket överstiger trycket från mothállet 8, varvid detta pressas tillbaka och släpper förbi material, san strönnar in i värmaren 10. Skulle därefter materialflödet upphöra, t.ex. på grund av ett elavbrott, kommer mothållet 8 att genom kraften från hydraulfjädern 9 ansättas mot rörets 7 öppning ll och täta av när materialpelaren i rören 6,7 tenderar att röra sig bakåt.

Fig.2 visar en anordning för inmatning till en trycksatt tork, vilken anordning har sanna principiella uppbyggnad san anordningen enligt fig.l och samma hänvisningssiffror för lika komponenter i de båda anordningarna.

Denna typ av torkar, s.k. mottryckstorkar, scnxarbetar i ångatmosfär under övertryck, kräver en inmatning och utmatning som är trycktät, dvs material skall liksan i föregående fall kunna matas in och ut utan att ånga läcker igenom. Detta låter sig i en del enstaka fall göras med hjälp av vanliga slussmatare eller pluggskruvar. I vissa fall är dock någon av dessa anordningar inte lämpliga. Det kan bero på att materialet inte låter sig kcmprimeras av en pluggskruv till en tillräckligt bra plugg, eller att driftsstörningar, som ofta följer med en slussmatarlösning, inte är 505 502 4 acceptabla. Den i fig.2 beskrivna anordningen är ett bättre alternativ, speciellt när det handlar cnnnaterial med relativt låg torrhalt, under 40%, eller när det är fråga om material av amorf karaktär, såsan exemelvis brunkol, bagass, slam från avfallsverk, pappersmassa, växt- eller fruktavfall eller sockerbetsavfall.

I det beskrivna fallet matas vid atmosfärstryck sockerbetsavfall, så kallad melass, dvs den fastsubstans som blir över, när sockret har lakats ur så långt det är möjligt, medelst en transportskruv 20 via ett schakt 2 till en förmatare 3, som har en transportskruv, som drivs av en motor 4 med konstant hastighet avpassad till den för torken största mjliga kapaciteten. Från denna matas materialet in i en slussmatare 5 av den typ, som har två motroterande hjul med kuggliknande medbringare utformade för frannatning av föreliggande slag av material. Denna drivs med en till torkens kapacitet avpassad hastighet. På slussmatarens 5 utloppssida är en tryckspärr i form av ett kort rör 7 anordnad, vilket rör har en öppning ll, mot vilken ett medelst en pnematisk fjäder 9 fjädrande lagrat mothåll 8 tätande anligger. Mothållet 8 tätar före och under uppstart och tillser, att den materialplugg som bildas i röret 7 fyller upp detta och får en förutbestämd komprimeringsgrad. När så skett pressas material förbi mothållet 8 och faller ned på en transportskruv 21 i mottryckstorken 22, där ett tryck på 3 bar råder.

Bland fördelarna med denna anordning kan nämnas en väsentlig enkelhet i uppbyggnaden med stor flexibilitet. De drivna delarna kan gå med fasta varvtal. När stora mängder material transporteras till inmatning kan dessa tas emot, och när mindre mängder anländer matas mindre mängder in. Om materialflödet upphör kcnner mothållet 8 att succesivt närma sig öppningen ll för att till sist helt stänga till öppningen och täta mot trycket i torken 22.

Fig.3 visar en anordning för utmatning av det torkade materialet från den i fig.2 visade mottryckstorken 22, som här visas avslutad med en cyklon 23, genom vilken materialet faller ned och samlas på inloppet till en slussutmatare 5 av det tidigare nämnda slaget. I detta fall består tryckspärren av en materialpelare i röret 7, som är riktat vertikalt nedåt, och som har en nedåtriktad öppning ll, som liksan vid tidigare utförande är försedd med ett mothåll 8, som medelst en pneumatisk fjäder 9 hålls fjädrande och tätande tryckt mot öppningen ll. Denna utmynnar i en ånghuv 24 med atmosfärstryck försedd med en skruvtransportör 25 för utmatning av materialet och en avloppsledning 26 för flashånga, som bildas av den s 503 502 restfukt som finns i materialet i kombination med trycksänkningen, vilken ångas energiinnehåll tas tillvara på lämpligt sätt.

Uppfinningen är självfallet inte begränsad till de här visade och beskrivna utföringsformerna utan kan modifieras på åtskilliga sätt inom ramen för den i patentkraven definierade uppfinningstanken.

Claims (6)

505 502 6 PATENTKRAV

1. l. Matningsanordning för fuktigt material, arbetande under högt ångtryck, exempelvis förhydrolyserat cellulosamaterial, kännetecknad därav, att den omfattar en materialförmatare (3), t.ex. en transportskruv, son är anordnad att bilda ett möjligast homogent materialflöde vid inloppet till en slussmatare (5) med två motroterande hjul med kuggliknande medbringare, på vars utloppssida en rörledning (6,7) är anordnad att bilda en mot en utloppsöppning (ll) hos rörledningen (7) frannatad materialpropp med en så avpassad komprimeringsgrad, att materialproppen tillsamnans med materialet i slussmataren (5) och i förmataren (3) bildar en gastätning.

2. Matningsanordning enligt krav l, kännetecknad därav, att den med en utloppsöppning (ll) försedda rörledningen (6,7) från slussmatarens (5) utlopp är riktad väsentligen vertikalt uppåt.

3. Matningsanordning enligt krav l eller 2, kännetecknad därav, att materialförmataren utgöres av ett trattfornat schakt (23) ned mot sluss- matarens (5) inlopp.

4. Matningsanordning enligt krav l eller 2, kännetecknad därav, att materialförmataren (3) utgöres av en i en rörledning anordnad transportskruv.

5. Matningsanordning enligt något av kraven 1-4, kännetecknad därav, att den på slussmatarens (5) utloppssida anordnade rörledningen (6,7) har en utloppsöppning (ll). som är försedd med ett mot ett fjädrande organ (9) undanförbart mothåll (8), mot vilket materialet vid utströmningen genom utloppsöppningen (ll) är anordnat att pressa.

6. Matningsanordning enligt krav 5, kännetecknad därav, att mothållet (8) har en till utloppsöppníngen (ll) avpassad yta. som vid mothållets (8) ansättning mot utloppsöppningen vid upphörande materialutströmning från utloppsöppningen medför en tätande tillslutning av utloppsöppningen (ll).