SE506602C2

SE506602C2 - Screen for removing impurities from pulp or separating it into fractions

Info

Publication number: SE506602C2
Application number: SE9601979A
Authority: SE
Inventors: Kjell Forslund; Boerje Fredriksson
Original assignee: Sunds Defibrator Ind Ab
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1996-05-23
Publication date: 1998-01-19
Also published as: SE9601979L; SE9601979D0

Abstract

A rotation-symmetrical screen (5) for separating a pulp suspension into different fractions or removing impurities from a pulp suspension, comprises a perforated metal sheet or rods (8) with gaps (9) between them, surrounded by support strips (10). At least one circumferential direction space (11) is sealed between two support strips by a circumferential direction cover (12), which contains at least one integral inlet (14) for the diluting liquid being passed through the screen via this space.

Description

,1 506 602 2 I en konventionell trycksil för massasuspensioner är intjockningen utefter silzonens längd från inloppet för osilad massa till utloppet för avledning av anrikade föroreningar det fysikaliska problem som begränsar silens effektivitet både med avseende på kapacitet och effektivitet. Fysikaliskt innebär intjockningen att fibersuspensionens koncentration ökar från inloppet till rejektutloppet utefter silkorgens yta. Ökad kon- centration innebär att fibernätverkets styrka ökar kraftigt. Det kan visas att energibehovet för att bryta upp fibernätverket är en exponentiell funktion av fiberkoncentrationen. Detta innebär att vid höga koncentrationsnivåer, >2,5%, ger en liten koncentrationsförändring upphov till en stor förändring i ener- gibehovet för fluidisering. Dessutom är intjockningsförloppet ett avvattningsfenomen, vilket innebär att när en viss mängd vatten avskiljs från massa vid en låg koncentrationsnivä så ökar koncentrationen mycket mindre än om samma vätskemängd avskiljs från en högre koncentrationsnivä. Detta innebär att optimal silning och fraktionering är svårare att genomföra vid höga massakoncentrationer än vid låga. Den kritiska balansen mellan energitillförsel och fibernätverksstyrka blir svårare att upp- rätthàlla. In a conventional pulp slurry pressure screen, the thickening along the length of the screen zone from the inlet mass screen to the enriched contaminant outlet is the physical problem that limits the screen efficiency both in terms of capacity and efficiency. Physically, the thickening means that the concentration of the fiber suspension increases from the inlet to the reject outlet along the surface of the silk basket. Increased concentration means that the strength of the fiber network increases sharply. It can be shown that the energy requirement for breaking up the fiber network is an exponential function of the fiber concentration. This means that at high concentration levels,> 2.5%, a small change in concentration gives rise to a large change in the energy requirement for fluidization. In addition, the thickening process is a dewatering phenomenon, which means that when a certain amount of water is separated from pulp at a low concentration level, the concentration increases much less than if the same amount of liquid is separated from a higher concentration level. This means that optimal screening and fractionation are more difficult to carry out at high pulp concentrations than at low ones. The critical balance between energy supply and fiber network strength becomes more difficult to maintain.

Eftersom silens roterande organ roterar lika fort utefter silzonens hela längd så är energitillförseln i stort sett kon- stant från injekt- till rejektänden pà silorganet. Detta innebär att silningen måste starta vid för låg koncentration i silzonens början för att inte massakoncentrationen snabbt skall bli så hög att en stor del av silzonen arbetar som en intjockare. En i förhållande till massakoncentrationen för hög energiintensitet innebär att fibersuspensionen är överfluidiserad i början av silzonen vilket ger onödigt hög turbulensnivà och därav följande försämrad avskiljningsselektivitet. Efter en kort zon med ideala betingelser så är massakoncentrationen för hög, energin räcker 3 506 602 inte längre till för att bryta sönder fibernåtverket och sil- zonens sista del arbetar som en förtjockare. Med andra ord sà innebär intjockningen att silen tappar både effektivitet och kapacitet.Since the rotating member of the screen rotates equally fast along the entire length of the screen zone, the energy supply is largely constant from the injector to the reject end of the screen member. This means that the screening must start at too low a concentration at the beginning of the screening zone so that the pulp concentration does not quickly become so high that a large part of the screening zone works as a thickener. In relation to the pulp concentration for high energy intensity, this means that the fiber suspension is overfluidized at the beginning of the zone, which results in unnecessarily high turbulence levels and consequently reduced separation selectivity. After a short zone with ideal conditions, the pulp concentration is too high, the energy is no longer sufficient to break up the fiber network and the last part of the zone works as a thickener. In other words, the thickening means that the strainer loses both efficiency and capacity.

Tekniskt har man lyckats höja massakoncentrationen i vissa av dagens massasilar genom att använda en rotor med pulsa- tionsalstrande vingar som ger en förlängd sugpuls för att pä så sätt återvinna en viss mängd av den genom intjockningen för- lorade vätskan. Förlängda sugpulser genom t ex breda vingar gör det möjligt att höja koncentrationen i en sil, men vid denna höga koncentration blir processen enligt ovanstående resonemang mycket känslig ur optimeringssynpunkt. Små variationer i massa- koncentration, avvattningsegenskaper eller'fiberlängdsfördelning påverkar den kritiska balansen mellan nätverksstyrka och energi- tillförsel. Detta resulterar i att man tvingas att köra silen med högre varvtal än optimalt för att klara körbarheten även vid normala processvariationer. _ Enligt uppfinningen kan ovanstående problem bemästras genom utformning av silorganet för reglerad tillförsel av späd- vätska i silzonen. Därigenom kan variationer i intjockning som uppträder vid de betingelser som råder i en normal tillverk- ningsprocess effektivt motverkas, speciellt vid produktions- och kvalitetsförändringar. Vidare är det möjligt at maximera silens_ avskiljningsförmàga samtidigt som energiförbrukningen och di- spergeringen av föroreningar i silen minimeras. Dessutom minskas risken för silkorgshaverier.Technically, it has been possible to increase the pulp concentration in some of today's pulp strainers by using a rotor with pulsation-generating wings which gives an extended suction pulse in order to thus recover a certain amount of the liquid lost through the thickening. Extended suction pulses through, for example, wide wings make it possible to increase the concentration in a strainer, but at this high concentration the process according to the above reasoning becomes very sensitive from an optimization point of view. Small variations in mass concentration, dewatering properties or fiber length distribution affect the critical balance between network strength and energy supply. This results in being forced to run the strainer at a higher speed than optimal to cope with the runnability even in normal process variations. According to the invention, the above problems can be overcome by designing the screen means for controlled supply of diluent in the screen zone. In this way, variations in thickening that occur under the conditions prevailing in a normal manufacturing process can be effectively counteracted, especially during changes in production and quality. Furthermore, it is possible to maximize the separation capacity of the screen while at the same time minimizing the energy consumption and dispersion of impurities in the screen. In addition, the risk of silk basket breakdowns is reduced.

Uppfinningens närmare kännetecken framgår av patent- kraven.The more detailed features of the invention appear from the patent claims.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare under hänvisning till figurerna som visar en utföringsform av upp- finningen. 506 602 4 Fig 1 visar en silanordning med ett silorgan enligt uppfinningen; Fig 2 visar en detalj av silorganet i fig 1.The invention will be described in more detail below with reference to the figures which show an embodiment of the invention. Fig. 1 shows a screen device with a screen member according to the invention; Fig. 2 shows a detail of the screen member in Fig. 1.

Den visade silanordningen innefattar ett trycktätt hölje 1 med inlopp 2 för massasuspensionen (injekt) samt utlopp 3 respektive 4 för accept respektive rejekt. I höljet 1 är ett rotationssymmetriskt silorgan 5 stationärt placerat, företrädes- vis med vertikal symmetriaxel. I silorganet 5 är en rotor 6 anordnad vilken sträcker sig längs hela silorganet. Rotorn 6 är koncentrisk med silorganet så att en runtomgáende silzon bildas mellan rotorn 6 och silorganet 5. Rotorn är även förseed med pulseringsorgan 15 som är anordnade i silzonen.The screen device shown comprises a pressure-tight housing 1 with inlet 2 for the pulp suspension (injection) and outlets 3 and 4, respectively, for acceptance and rejection, respectively. In the housing 1, a rotationally symmetrical screen member 5 is stationary, preferably with a vertical axis of symmetry. In the screen member 5 a rotor 6 is arranged which extends along the entire screen member. The rotor 6 is concentric with the screen means so that a circumferential screen zone is formed between the rotor 6 and the screen means 5. The rotor is also provided with pulsation means 15 which are arranged in the screen zone.

Den visade trycksilen är dessutom försedd med en grov- silplàt 7 i övre delen av silhuset i anslutning till inloppet 2.The pressure screen shown is also provided with a coarse screen plate 7 in the upper part of the screen housing adjacent to the inlet 2.

Denna grovsilplàt 7 är avsedd att avskilja skrot och dylikt redan vid inloppet 1 i höljet 1.This coarse sieve plate 7 is intended to separate scrap and the like already at the inlet 1 in the housing 1.

Silorganet 5 är utformat av en med silöppningar försedd plåt eller, såsom visas i figurerna, av huvudsakligen axiella stavar 8 som mellan sig bildar spaltformiga öppningar 9. På utsidan av silorganet 5 är ett flertal runtomgáende stödlister 10 anordnade, varvid runtomgáende utrymmen 11 bildas mellan stödlisterna 10.The screen member 5 is formed of a plate provided with screen openings or, as shown in the figures, of substantially axial rods 8 which form gap-shaped openings between them 9. On the outside of the screen member 5 a plurality of circumferential support strips 10 are arranged, 10.

Av dessa runtomgáende utrymmen 11 utnyttjas åtminstone ett för tillförsel av spädvätska till silzonen genom de spalt- formiga öppningarna 9. Därvid är detta utrymme 11 tillslutet med ett runtomgáende täckorgan 12 som förenar åtminstone två stöd- lister 10, företrädesvis två intilliggande stödlister. En eller flera inloppsöppningar 13 för spädvätskan är anordnade i täckor- ganet 12. Inloppsöppningarna 13 är därvid anslutna till tillför- selledningar 14 för spädvätskan. Dessa ledningar 14 kan lämpli- gen anordnas för tangentiell spädvätsketillförsel till utrymmet ll. 5 506 602 Det är även möjligt att utforma silorganet 5 för silning utifrân in, vilket innebär att de runtomgàende stödlisterna 10 samt de mellan stödlisterna bildade utrymmena ll är anordnade på insidan av silorganet 5.Of these circumferential spaces 11, at least one is used for supplying diluent to the screen zone through the slit-shaped openings 9. This space 11 is closed with a circumferential cover member 12 which joins at least two support strips 10, preferably two adjacent support strips. One or more inlet openings 13 for the diluent are arranged in the cover member 12. The inlet openings 13 are then connected to supply lines 14 for the diluent. These lines 14 can suitably be arranged for tangential supply of diluent to the space 11. It is also possible to design the screen member 5 for screening from the outside in, which means that the circumferential support strips 10 and the spaces 11 formed between the support strips are arranged on the inside of the screen member 5.

Utformningen av silorganet innebär att spädvätska kan tillföras runt om hela silorganet i silzonen, lämpligen närmare silzonens utloppsända. Eftersom spädvätsketillförseln görs genom silorganet sker utspädningen i massasuspensionens gränsskikt intill silorganet just där spädningen gör största nyttan. Däri- genom kan intjockningen av massasuspensionen effektivt motver- kas.The design of the screen means means that diluent can be supplied around the entire screen means in the screen zone, suitably closer to the outlet end of the screen zone. Since the diluent supply is made through the screen means, the dilution takes place in the boundary layer of the pulp suspension next to the screen means just where the dilution makes the greatest benefit. In this way, the thickening of the pulp suspension can be effectively counteracted.

Utformningen innebär samtidigt att silorganets hàllfast- het bibehàlls i full utsträckning och att den effektiva silytan inte påverkas i nämnvärd grad.At the same time, the design means that the strength of the screen member is maintained to a full extent and that the effective screen surface is not significantly affected.

Claims

506 602 and Patent Claims

Screen means for screening pulp suspensions for fractionation or separation of impurities, wherein the screen means (5) is rotationally symmetrical and consists of a plate provided with screen openings or of rods (8) which form gap-shaped openings (9) therebetween and where a plurality support strips (10) are arranged around the screen member (5), characterized in that at least one circumferential space (11) between two support strips (10) is closed by a circumferential cover member (12), this cover member (12) being formed with at least one diluent inlet (14) for supplying diluent through the screen means (5) via said space (11).

Screen means according to claim 1, characterized in that said space (11) for supplying diluent is arranged between two adjacent support strips (10).

Screen means according to claim 1 or 2, characterized in that it is designed for screening from the inside out, said circumferential space (11) being arranged on the outside of the screen member.

Screen means according to claim 1 or 2, characterized in that it is designed for screening from the outside in, said circumferential space (11) being arranged on the inside of the screen member.

Screen means according to claim 1, characterized in that the inlet (14) for diluent is arranged for tangential supply of diluent to said space (11).