SE515896C2 - Silanordning för fibersuspensioner samt en rotor för användning i en silanordning - Google Patents

Description

IO 15 20 25 30 515 896 att fibernätverkets styrka ökar kraftigt.

Eftersom silens roterande organ roterar lika fort utefter silzonens hela längd sà är energitillförseln i stort sett konstant fràn 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 i början av silzonen har onödigt hög turbulensnivà och därav fàs försämrad avskiljningsselektivitet. Efter en kort zon med ideala betingelser sà är massakoncentrationen för hög, energin räcker inte längre till för att bryta sönder fibernätverket och silzonens sista del arbetar som en förtjockare. Man kan även vid stor intjockning få en bromsverkan på grund av mekanisk Överförd kraft mellan silorganet och det roterande organet. Med andra ord sà innebär intjockningen att silen tappar bàde effektivitet och kapacitet.

Man har lyckats höja massakoncentrationen i vissa av dagens massasilar genom att innanför silorganet anordna ett roterande organ med pulsationsalstrande vingar som ger en förlängd sugpuls vilken skapar ett undertryck pà utsidan av pulseringsvingen, d v s intill silorganet, för att pà så sätt genom silorganet återvinna en viss mängd av den genom intjockningen förlorade vätskan samt för att hälla silorganet öppen.

Samtidigt uppstår ett övertryck pá insidan av pulseringsvingen. Tryckskillnaden mellan pulseringsvingens insida och utsida leder till att man vid vingens bakkant i rotationsriktningen sett får en strömning av massa fràn pulseringsvingens insida till .»--~ 10 15 20 25 30 515 896 z'fà'æ=__¿f dess utsida. Förlängda sugpulser genom breda pulseringsvingar gör det möjligt att höja koncentrationen i en sil till följd av att mer vätska kan återvinnas. Silorganet utsätts dock då för mycket höga belastníngar. Man kan även fä problem med erosion pà pulseringsvingarna. Pàfrestningarna blir extra stora i silzonens sista del eftersom massans koncentrationen där är som störst och massan där dessutom inneháller en stor del föroreningar. Variationer i massakoncentration, avvattningsegenskaper eller fiberlängdsfördelning påverkar den kritiska balansen mellan nätverksstyrka och energitillförsel. Detta resulterar i att man tvingas att köra silen med högre varval än optimalt för att klara körbarhet även vid normala processvariationer.

Uppfinningen avser en silanordning där de beskrivna problemen kan reduceras väsentligt genom att tryckskillnaden mellan pulseringsvingens insida och utsida minskas vid slutet av silzonen. Detta kan lämpligen àstadkommas genom att pulseringsvingen i slutet av silzonen, d v s i sin nedre del, utformas så att dess utsträckning i tangentiell led i huvudsak minskar gradvis i riktning mot rejektutloppet och där denna minskning göres vid pulseringsvingens bakkant.

Vid en pulseringsvinge av konventionellt slag där tryckskillnaden mellan insidan och utsidan är stor även vid pulseringsvingens nedre del fás en strömning av massa fràn rejektkammaren till pulseringsvingens utsida.

Detta beror pá att pulseringsvingens kant mot rejektkammaren, den nedre kanten, vid rotation rör sig mot en relativt stillastående suspensionen i rejektkammaren. Fysikaliskt innebär detta att ett flöde från rejektkammaren är mer gynnsamt än att massa strömmar över pulseringsvingens nedre kant fràn dess insida till dess utsida eller genom silorganet till -.->. 10 15 20 25 30 pulseringsvingens utsida. Strömningen av massa frán rejektkammaren till silzonen bidrar givetvis till att kraftigt försämra silanordningens effektivitet och kapacitet eftersom detta starkt bidrar till att massakoncentrationen blir högre i silzonens nedre del.

Strömningen av massa frán rejektkammaren till silzonen motverkar ocksa nedmatningen av rejekt längs silorganet till rejektkammaren.

Med en pulseringsvinge utformad enligt uppfinningen fàs betydligt minskad strömning av massa frán rejektkammaren till silzonen jämfört med en konventionell silanordning.

Uppfinningen avser även en rotor för användning i en silanordning av beskrivet slag.

Uppfinningens närmare kännetecken framgàr av patentkraven.

I det följande skall uppfinningen beskrivas närmare med hänvisning till figurer som visar en utföringsform av uppfinningen.

Fig 1 visar schematiskt en silanordning enligt uppfinningen; Fig 2 visar ett tvärsnitt enligt II-II i fig 1.

Fig 3 visar en utföringsform av pulseringsvingen.

Fig 4 visar en jämförelse mellan tvà utföringsformer av pulseringsvingarna.

Den visade silanordningen innefattar ett trycktätt hus 1 med inlopp 2 för massa (injekt) samt utlopp 3 respektive 4 för accept respektive rejekt. I huset l är ett rotationssymetriskt silorgan 5 stationärt anordnat, företrädelsevis med vertikal symmetriaxel. I silorganet 5 är en roterbar rotor 6 anordnad. Rotorn 6 är koncentrisk med silorganet 5 och utformad som en stympad kon, men kan även vara utformad som en cylinder. -s .-... 10 15 20 25 30 Rotorn 6 är i sin ena ände anordnad mot en stationär spädkammare 8. En runtomgàende silzon 7 bildas mellan silorganet 5 och rotorn 6 respektive spädkammaren 8, d v s utefter hela silorganet 5. Mellan spädkammaren 8 och rotorn 6 finns en spädspalt 10 där spädvätska kan tillföras till silzonen 7.

Injektinloppet 2 för massan är anslutet till huset 1 för tillförsel av massan till silzonens 7 övre ände. Massan strömmar därefter ned genom silzonen 7 varvid acceptfraktionen strömmar genom silorganet 5 och via en utanför silorganet 5 belägen acceptkammare ll ut genom acceptutloppet 3. Rejektfraktionen strömmar vid silzonens 7 ände ut i en utanför spädkammarens 8 nedre del belägen rejektkammare 12 och vidare ut genom rejektutloppet 4.

Rotorn 6 är pà utsidan försedd med i omkretsriktningen fördelade pulseringsvingar 9 som axiellt sträcker sig längs hela silzonen 7 och har en nedre kant 24 mot rejektkammaren 12. Dessa vingar 9 är placerade pà avstånd fràn rotorn 6 och de är utformade med en framkant 20 belägen nära silorganet 5 och en bakkant 21 belägen pà större avstånd fràn silorganet 5.

Därigenom ástadkommer vingarna 9 en sugpuls dà de rör sig utefter silorganet 5 vilket håller silorganet 5 öppet och främjar avskiljningen av acceptet.

Varje pulseringsvinge 9 är i slutet av silzonen 7, d v s pà pulseringsvingens nedre del, utformad sà att tryckskillnaden mellan dess utsida 22 (vänd mot silorganet 5) och dess insida 23 (vänd mot rotorn 6) vid drift i huvudsak minskar gradvis i riktning mot rejektkammaren 12. Detta àstadkommes genom att pulseringsvingens 9 area i huvudsak minskar gradvis i riktning mot dess nedre kant 24 genom att pulseringsvingens 9 utsträckning i tangentiell led i .-_1... 10 20 25 30 huvudsak minskar gradvis i pulseringsvingens 9 nedre del i riktning mot den nedre kanten 24 och där denna minskning i utsträckning göres fràn pulseringsvingens 9 bakkant 21. Pulseringsvingen 9 bör dock utefter hela sin längd ha en viss utsträckning i tangentiell led för att säkerställa att en viss sugpuls och energiinsats fàs.

Pulseringsvingens 9 framkant bör vara pà samma avstånd fràn silorganet 5 utefter hela pulseringsvingens längd.

I utföringsformen enligt fig l är pulseringsvingens 9 avskuren i 45 graders vinkel fràn dess bakkant 21 i riktning mot hörnet mellan framkanten 20 och nedre kanten 24, dock inte ända fram till hörnet. Detta för att säkerställa att en viss sugpuls även fas vid pulseringsvingens nedersta del. I den visade utföringsformen minskar alltsà inte pulseringsvingens 9 utsträckning i tangentiell led vid pulseringsvingens 9 nedersta del och därmed får man ingen ytterligare minskning av tryckskillnaden mellan utsidan 22 och insidan 23 än den som alltid fàs pà grund av kanteffekter. Tryckskillnaden mellan pulseringsvingens 9 utsidan 22 och insidan 23 är dock här så liten att ingen större strömning av massa fás fràn rejektkammaren 12 till silzonen 7.

I utföringsformen enligt fig 3 är pulseringsvingen 9 rundat avskuren. Denna utföringsform ger jämfört med utföringsformen i fig 1 en större minskning av pulseringsvingens 9 area i dess nedre del och därmed en gynnsammare minskning av tryckskillnaden.

Skillnaden i minskad area visas av det streckade omrâdet B i fig 4.

Pulseringsvingens 9 nedre del, d v s den del där utsträckning i tangentiell led i huvudsak minskar gradvis, sträcker sig utgäende från pulseringsvingens nedre kant 24 i axiell led motsvarande 0.5-2 gànger men lämpligen 1-1.5 gånger pulseringsvingens 9 största utsträckning i tangentiell led. För att pulseringsvingen 9 skall generera en sugpuls utefter hela silorganets 5 längd bör pulseringsvingens 9 minsta utsträckningen i 5 tangentiell led vara átminstone l/S men lämpligen åtminstone 1/4 av pulseringsvingens 9 största utsträckning i tangentiell led.

En pulseringsvinge kan även utformas så att dess utsträckning i tangentiell led vid pulseringsvingens 10 nedersta del närmar sig noll. Därmed fàs energitillsatts till massan men nästan ingen sugpuls. Risken finns dock dä att den nedersta biten av silorganet kan sätta igen med àterföljande sämre kapacitet för silanordningen.

Tryckskillnaden mellan pulseringsvingens insida 15 och utsida vid slutet av silzonen kan även exempelvis minskas genom att pulseringsvingens anfallsvinkel u mot silorganet minskas i silzonens nedre del i riktning mot pulseringsvingens nedre kant. Detta kan exempelvis àstadkommas genom en vriden vinge. Givetvis kan 20 tryckskillnaden även minskas med en kombination av minskande anfallsvinkel och minskande area i riktning mot pulseringsvingens nedre kant. Åtminstone en av pulseringsvingarna i silanordningen bör vara utformad enligt uppfinningen men 25 för att fä sà liten strömning som möjligt fràn __ rejektkammaren till silzonen bör lämpligen alla : ' pulseringsvingar vara utformade sä att tryckskillnaden mellan pulseringsvingens insida och utsida minskar vid '“' silzonens nedre del. .an-- 3O Uppfinningen är givetvis inte begränsad till de if~ï visade utföringsformerna utan kan varieras inom ramen för patentkraven med hänsyn till beskrivning och '~- figurer.

Claims (8)

10 15 20 25 30 515 896 P a t e n t k r a v

1. l. Silanordning för fibersuspensioner innefattande ett hus (l) med ett silorgan (5) samt en med pulseringsvingar (9) försedd roterbar rotor (6) anordnad vid silorganet (5), varvid en silzon (7) bildas utefter silorganet (5), inlopp (2) för fibersuspensionen, injekt, en rejektkammare (l2) med ett rejektutlopp (4) för rejekt och en acceptkammare (ll) med utlopp (3) för silad fibersuspension och där varje pulseringsvinge (9) har en nedre kant (24) mot rejektkammaren (12), en utsida (22) och en insida (23) där utsidan (22) är vänd mot silorganet (5) samt en framkant (20) och en bakkant (21) kännetecknad av att åtminstone en pulseringsvinge (9) är utformad sá att tryckskillnaden mellan pulseringsvingens (9) utsida (22) och insida (23) minskar vid pulseringsvingens (9) nedre del i riktning mot den nedre kanten (24).

2. Silanordning enligt krav l kännetecknad av att alla pulseringsvingar är utformade så att tryckskillnaden mellan varje pulseringsvingsvinges (9) utsida (22) och insida (23) minskar vid pulseringsvingens (9) nedre del i riktning mot den nedre kanten (24).

3. Silanordning enligt krav l eller 2, kännetecknad av att pulseringsvingens (9) nedre del sträcker sig, utgående fràn pulseringsvingens nedre kant (24), i axiell led motsvarande 0.5-2 gánger pulseringsvingens 9 största utsträckning i tangentiell led. 10 20 25 30 35 515 896

4. Silanordning enligt krav l eller 2, kännetecknad av att pulseringsvingens (9) nedre del sträcker sig, utgàende fràn pulseringsvingens nedre kant 24, i axiell led motsvarande l-1.5 gånger pulseringsvingens 9 största utsträckning i tangentiell led.

5. Silanordning enligt nàgot av föregående krav, kännetecknad av att pulseringsvingens (9) utsträckning i tangentiell led minskar gradvis i pulseringsvingens (9) nedre del i riktning mot den nedre kanten (24) och där denna minskning i utsträckning göres fràn pulseringsvingens (9) bakkant (21).

6. Silanordning enligt krav 5, kännetecknad av att pulseringsvingens (9) minsta utsträckningen i tangentiell led är àtminstone 1/5 av pulseringsvingens (9) största utsträckning i tangentiell led.

7. Silanordning enligt krav 5, kännetecknad av att pulseringsvingens (9) minsta utsträckningen i tangentiell led är àtminstone l/4 av pulseringsvingens (9) största utsträckning i tangentiell led.

8. Rotor (6) avsedd att anordnas i en silanordning enligt krav 1 där rotorn (6) är försedd med pulseringsvingar (9) och där varje pulseringsvinge (9) har en nedre kant (24) en utsida (22) och en insida (23) där utsidan (22) är avsedd att vara vänd mot ett silorgan (5) i silanordningen samt en framkant (20) och en bakkant (21) kännetecknad av att àtminstone en pulseringsvinge (9) är utformad sä att tryckskillnaden mellan pulseringsvingens (9) utsida (22) och insida (23) minskar vid pulseringsvingens (9) nedre del i riktning mot den nedre kanten silanordningen. 515 896 (24) 10 när rotorn (6) används i