SE516566C2 - Avvattningsanordning med avledningsyta för avpressad vätska - Google Patents

Description

uvøv v~« u;>»| 10 15 20 25 30 35 v o o u nu 516 2 uppifrán och ned genom nypet varvid kompression och avvattning av materialet till önskad torrhalt sker.

Efter nypet sker avtagning av materialet fràn valsarna med hjälp av en schaberanordning och tyngdkraften. Materialet ramlar ned i en transportanordning och transporteras bort fràn avvattningsanordningen.

Mot vardera valsens mantelyta anligger en schaber vilken sträcker sig utefter hela valsens längd.

Valsen kan vara ända upp till ca 8 m läng. Schabern är anordnad för säkerställande av avtagningen av materialet fràn valsarna och skrapar mekaniskt bort detsamma. I det fall valsarna är viraklädda mäste schabrarna anordnas pá ett mindre avstánd, och då vanligen 0,1 - 0,5 mm, fràn Valsen. Detta för att inte schabrarna skall skära sönder viraduken. : En avvattningsanordning av detta slag finns exempelvis beskriven i det svenska patentet SE 504 Oll.

I det fall endast en av valsarna är vätske- genomsläpplig är denna utformad i enlighet med tidigare beskrivning och har följdaktligen en schaberanordning anordnad för avtagning av materialet. Den icke vätske- genomsläppliga Valsen är i detta fall huvudsakligen anordnad för att ett nyp skall bildas.

I en avvattningsanordning av beskrivet slag fär man problem med átervätning av det avvattnade materialet. När det avvattnade materialet lämnar nypet avtar den komprimerande kraften. Avpressad vätska (filtrat) kan då rinna tillbaka genom den perforerade plàten och äterväta materialet. Detta gör att tvättresultatet och torrhalten försämras.

I en avvattningsanordning av beskrivet slag har man även problem med slitage på schabrarna och utböjning av desamma. Kraven är stora pà schaberanordningen, schabrarna skall ligga an mot valsen utan att kraften |.-»| 10 15 20 25 30 35 a v 2 ' 3 mellan schaber och vals är så stor att schabern och valsen utsätts för stor mekanisk pàfrestning. Trots mycket noggrant utformade och styva schaberanordningar har man problem med slitage pà schabrarna och valsarna.

Schabrarna mäste pà grund av slitage bytas ofta. De är dessutom dyra både vad det gäller konstruktion och tillverkning. Slitage pà valsarna leder dessutom till att valsarnas funktion försämras och livslängden förkortas.

I det fall man har en Vira pà valsen mäste man upprätthålla ett mellanrum pà tiondelar av en millimeter mellan schabern och viran. Man vill att schabern skall ligga så nära viran som möjligt utan att viran skärs sönder. Detta underlättas inte av att schabrarna slits och det händer att viran skärs sönder av schabrarna.

Genom föreliggande uppfinning anvisas en lösning pà ovanstående problem. För uppfinningens funktion förutsätts att den materialsuspension som skall avvattnas efter nypet har en sádan torrhalt att den släpper frán valsen, vilket underlättas om det avvattnade materialet bildar en sammanhängande materialbana efter nypet.

Försök har visat att det filtrat som rinner tillbaka efter nypet företrädesvis lägger sig som en vätskefilm pà valsen. Denna vätskefilm följer sedan med valsen i dess rotation. Den enligt känd teknik anliggande schabern skrapar bort denna film sà att den följer med det avvattnade materialet och àterväter detta. Vätskan rinner utefter schabern och ned i transportanordningen där den àterväter materialet.

För att hindra vätskan som rinner utefter schabern att àterväta materialet anordnas en vätskeavledningsanordning, en gäl. Vätskan som rinner utefter schabern leds in i gälen i stället för att tillàtas rinna ned i transportanordningen. Återvätningen »»»|| 10 15 20 25 30 35 non ks16 seš -._, , » .

I --. 21:; - -. n. n , __ . .... . .. , _, .

I u v u ' v o n n. v :nu u; minskas därmed avsevärt.

I det fall stora mängder vätska skrapas av fràn valsarna kan det hända att en del av vätskan släpper frän schabern innan vätskan har letts in i gälen.

Schabern kan då enligt uppfinningen ersättas med en skärmanordning. Skärmanordningen anordnas sà att avståndet mellan skärmanordningen och valsen är sä stort att filtratvätskefilmen pá valsen passerar mellan skärmanordningen och valsen och därefter utan att komma i kontakt med det avvattnade materialet rinner ned i en fi1tratuppsamlingsanordning. Gälens funktion blir i detta fall att fánga upp vätska som, exempelvis vid tillfälligt tjockare filtratvätskefilm, inte passerar mellan skärmanordningen och valsen utan rinner utefter skärmanordningen pà dess sida vänd mot materialbanan.

Eftersom schabern i detta fall är borttagen elimineras den mekaniska päverkan mellan vals och schaber och därmed även alla kostnader i samband med byte av slitna schabrar. Även risken för att viraduken eller valsen skall skadas elimineras.

Kraven pà noggrannhet vid utformning av skärm- anordningen och styvhet i densamma blir mycket lägre än pä en schaberanordning. Detta eftersom skärmanordningen anordnas pà ett relativt stort avständ fràn valsen.

Uppfinningen leder därmed till en minskning av kostnader relaterade till konstruktion och tillverkning jämfört med om schaberanordningar används.

Med en anordning enligt uppfinningen kan torrhalten hos massa höjas fràn 2,5-8% till 20-40%, företrädesvis fràn 3-8% till 30-40%.

Uppfinningens närmare kännetecken framgår av patentkraven.

I det följande skall uppfinningen beskrivas närmare med hänvisning till ritningar.

Figur 1 visar ett tvärsnitt av en avvattnings~ n|v»| 10 15 20 25 30 i51 se såïä-'ïš " no» e -avun- n n u og un 5 anordning enligt uppfinningen.

Figur 2 visar i större skala en del av avvattningsanordningen i figur l.

Figur 3 visar en annan utföringsform av gälen.

Figur 4 visar en del av en avvattningsanordning enligt uppfinningen, med en skärmanordning.

Den i figur 1 visade avvattningsanordningen innefattar tvà samverkande, cylindriska, roterbara, vätskegenomsläppliga pressvalsar l vilka mellan sig bildar ett pressnyp 2. För reglering av nypets 2 storlek är åtminstone en av valsarna 1 inställbar. Valsarnas 1 mantelyta utgörs av en vätskegenomsläpplig mantel 3, lämpligen en perforerad plàt, med eller utan viraduk, som är fastsatt på en valsstomme. Övre delen av valsarna 1 omges av ett hölje 4 sà att ett utrymme 5 bildas ovanför valsarna l. Till höljet 4 är åtminstone ett inlopp 6 för tillförsel av materialsuspension anslutet.

I utrymmet 5 upprätthålls ett högre tryck än i och under valsarna l. Trycket àstadkommes lämpligen genom en pump som matar materialsuspensionen till utrymmet 5.

Pà grund av övertrycket i utrymmet 5 trycks vätska fràn materialsuspensionen in i valsen 1. Vätskan trycks genom den vätskegenomsläppliga mantelytan 3 samtidigt som materialet avsätts pà mantelytans 3 yta.

Genom valsarnas l rotation förs sedan materialet genom nypet 2 där det avvattnas till en torrhalt vilken är beroende av bland annat materialets egenskaper och av pà massabanan anbringad kraft. Efter nypet 2 sker avtagningen av det avvattnade materialet fràn valsarna med hjälp av tyngdkraften. Materialet bör därmed ha en sådan torrhalt att det släpper fràn valsarna 1. Detta underlättas om materialet efter nypet 2 bildar en sammanhängande materialbana 8. Materialbanans 8 tyngd hjälper dà till att dra med sig efterföljande U 10 15 20 25 30 35 2516 t566 2 6 materialbana 8. I det fall materialsuspensionen är en massasuspension bör torrhalten efter nypet vara över ca 20% men helst över 30% för att materialet skall bilda en sammanhängande materialbana 8.

Materialet faller efter nypet 2 ned i en transportanordning 7 och då exempelvis en rivarskruv.

Utrymmet 5 är för att kunna sättas under övertryck avtätat fràn omgivningen medelst tätningar 9 mot valsarnas 1 mantelytor samt tätningar (ej visade) som ansätts mot valsarnas gavlar. Mellan valsarna 1 tjänstgör materialbanan 8 i nypet 2 som tätning.

En del av den vätska (filtrat) som pressats ur materialsuspensionen och in genom valsens 1 vätske- genomsläppliga mantelyta 3 rinner efter nyper 2 tillbaka och bildar en vätskefilm 10 av filtrat pá valsen 1. vätskefilmen följer med i valsens 1 rotation. En schaber 16, vilken sträcker sig utefter hela valsens längd, skrapar av vätskefilmen fràn valsen 1. Vätskan rinner utefter en avledningsyta 20 och in i en gäl 17.

Avledningsytan 20 och gälen 17 sträcker sig utefter hela valsens 1 längd. I den visade utföringsformen utgörs den övre delen av avledningsytan 20 av schabern 16.

Schabern 16 kan givetvis vara sammansatt av flera schabrar vilka tillsammans sträcker sig utefter hela valsens längd.

Gälen 17 har ett vätskeinlopp 18, i detta fall en spalt, som sträcker sig utefter hela valsens 1 längd.

Gälen 17 är vidare utformad med ett áterrinningsskydd 19, i detta fall en làngsträckt vägg, sá att den vätska som runnit in via vätskeinloppet 18 inte kan rinna tillbaka och àterväta materialet. Vätskan leds frán gälen 17 till en filtratuppsamlingsanordning 14.

Avledningsytan 20 bör vara utformad sà att vätskan inte släpper och faller ned i transportanordningen 7. Avledningsytan 20 bör därmed 10 15 20 25 30 35 7 exempelvis ha en relativt jämn yta samt inte luta allt för mycket.

Gälen 17 kan även exempelvis som i figur 3 vara utformad med en stavsilplàt som vätskeinlopp 18. Det vill säga med ett flertal làngsträckta stänger 21 vilka mellan sig bildar smala spalter. I figur 3 är stavarna huvudsakligen horisontella men de kan även vara snedställda.

Givetvis kan även ett flertal gälar anordnas för att samla upp vätskan. En avledningsyta skall dà vara anordnad för att leda vätskan in i respektive gäl.

Filtratvätskefilmen 10 följer som tidigare sagts med i valsens 1 rotation. Vätskefilmen släpper dock till slut fràn valsen 1 och faller ned. Schabrarna 16 bör alltsà vara anordnade sà nära nypet 2 att filtratvätskefilmen inte självmant hinner släppa frán valsen l och falla ned i transportanordningen 7 och därmed àterväta materialet.

Schabrarna 16 kan ersättas med skärmanordningar ll. Detta visas i figur 4. Under nypet 2 är för vardera valsen 1 àtminstone en skärmanordning 11 anordnad. Varje skärmanordning innefattar en skärm 12 vilken sträcker sig utmed hela valsens 1 längd med sin översta del 13 belägen närmast valsen 1. Givetvis kan skärmanordningen ll innefatta flera skärmar 12 vilka är anordnade sä att de tillsammans sträcker sig utmed hela valsens längd.

Varje skärmanordning ll och dess skärm 12 är inställbar för justering av dess läge i förhållande till valsen 1.

Skärmen 12 anordnas så att skärmens översta del 13 är pà ett sàdant avstànd frán valsen 1 att filtrat- vätskefilmen 10 passerar mellan valsen 1 och skärmen i huvudsak utan att skärmens översta del 13 kommer i kontakt med filtratvätskefilmen 10. Det avvattnade materialet/materialbanan 8 passerar pá motsatt sida av skärmens översta del 13 som filtratvätskefilmen 10. 10 l5 20 25 30 35 516 ses ~ ' I I 0 ~ . ~ « ..

Detta visas i figur 4.

Skärmen 12 skall vara anordnad pà en plats sä att filtratvätskefilmen 10 passerar in mellan skärmens översta del 13 och valsen 1 innan filtratvätskefilmen 10 släpper fràn valsen 1. Filtratet leds därefter utan att komma i kontakt med det avvattnade materialet ned i en filtratuppsamlingsanordning 14. Detta görs lämpligen med hjälp av skärmanordningen 11 till exempel genom att som i figur 4 skärmen 12 sträcker sig en bit ned i filtratuppsamlingsanordningen 14.

Skärmarna 12 skall även vara utformade och anordnande sä att filtratet som passerar mellan valsen 1 och dess skärm 12 inte stoppas upp. Avståndet B mellan valsen 1 och dess skärm 12 bör därmed lämpligen öka med avståndet fràn nypet 2.

Om skärmens överstaidel 13 kommer i kontakt med filtratvätskefilmen 10 pà valsen 1 kan filtrat- vätskefilmen 10 åtminstone delvis släppa fràn valsen 1 och dà passera pá samma sida av skärmen 12 som det avvattnade materialet. Denna vätska rinner i detta fall utefter avledningsytan 20 och in i gälen 17. Pà samma sätt som beskrivits i anslutning till figur 1,2 och 3.

I det fall man vill att all vätska eller i vart fall huvuddelen av vätskan skall passera mellan valsen 1 och skärmanordningen 11 bör man tänka pà att filtratvätskefilmen 10 är tunnast närmast nypet 2 och sedan blir tjockare längre bort fràn detsamma. Detta innebär att ju längre upp mot nypet skärmen 12 är anordnad desto närmare valsen kan skärmen 12 vara anordnad. Materialbanan 8 kan också vika av lite mot skärmarna 12. För att inte materialbanan skall kunna áka in mellan valsen 1 och dess skärm 12 bör i detta fall skärmens översta del 13 vara anordnade så nära valsen 1 som möjligt med hänsyn till filtratvätskefilmens 10 tjocklek. Dessutom kan vid uppstart av en oana- 10 15 20 25 30 35 n n u | o.

~ Q - . . . . - ., avvattningsanordning enligt uppfinningen materialets torrhalt efter nypet 2 vara så làg att materialet inte släpper fràn valsen 1 och att en materialbana 8 ej genast bildas. Material kan da pà grund av valsarnas 1 rotation kastas àt olika hàll och även följa med valsarna i deras rotation. I det fall man vill minimera mängden material som vid uppstart passerar mellan skärmen 12 och valsen 1 bör även ur denna synpunkt skärmens översta del 13 anordnas sà nära valsen 1 som möjligt med hänsyn till filtratvätskefilmens 10 tjocklek. Skärmarnas 12 position i förhållande till valsarna 1 och nypet 2 blir en optimering av avståndet mellan skärmarna 12 med hänsyn bland annat till var filtratvätskefilmen 10 släpper fràn valsen 1, filtratvätskefilmens 10 tjocklek och det sätt materialet beter sig pà efter nypet 2._ Avståndet mellan valsen 1 och dess skärms översta del 13 bör vara minst 2 mm men lämpligen minst 3 mm och allra helst minst 5 mm.

I det fall man i möjligaste man vill undvika att filtratvätska skall rinna pà samma sida av skärmen 12 som materialet passerar bör avståndet mellan valsen 1 och dess skärms översta del 13 vara mer än 20 mm men lämpligen mer än 30 mm.

Skärmens översta del 13 utformas lämpligen för att hindra eventuellt avsatt material att samlas och byggas upp pà denna. En uppbyggnad av material pà skärmens översta del 13 kan i sämsta fall leda till att en plugg bildas. Risken för detta är störst i samband med uppstart av avvattningsanordningen. En lämplig utformning av skärmens översta del 13 är den som visas i figur 4. Den är där avfasad och eventuellt avsatt material leds därmed bort med filtratet. Skärmens översta del 13 kan även till exempel vara rundad eller VaSS . 10 15 20 u .nu a. 10 Huruvida schaber eller skärmanordning skall användas avgörs bland annat av hur mycket vätska som finns pá valsen efter nypet. Vid stora mängder vätska är det lämplig att ha en skärmanordning. Även vid viraklädd vals är skärmanordning att föredra.

Avvattningsanordningen kan även exempelvis innefatta tvá valsar där endast den ena är vätskegenomsläpplig. Den vals som inte är vätskegenomsläpplig kan i detta fall ha en betydligt mindre diameter än den vätskegenomsläppliga valsen. En gäl är i detta fall endast anordnad för den vätskegenomsläppliga valsen. Samma gäller för skärmanordningen.

Uppfinningen kan också användas i en anordning avsedd för tvättning av en materialsuspension. Material- suspensionen behandlas därvid efter nypet pà tidigare beskrivet sätt medan den före nypet exempelvis bildar en bana pà den eller de vätskegenomsläppliga valsarna vilken bana pàförs tvättvätska.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den visade utföringsformen utan kan varieras inom ramen för patentkraven med hänsyn till beskrivning och figurer.

Claims (7)

1. 0 15 20 25 30 5-1 62 5 66 11 P a t e n t k r a v l. Anordning för avvattning av materialsuspensioner vilken anordning innefattar två cylindriska roterbara valsar (1) där åtminstone en av valsarna (1) är vätske- genomsläpplig och där valsarna (1) mellan sig bildar ett nyp (2) genom vilket materialet är avsett att passera uppifrån och ned under samtidig avvattning, kännetecknad av att för den vätskegenomsläppliga valsen (1) är under nypet (2) anordnat åtminstone en utefter hela valsen (1) sig sträckande avledningsyta (20) utefter vilken åtminstone delar av avpressad vätska (filtrat) är avsedd att rinna och ledas in i en gäl (17) vilken sträcker sig utefter hela valsens (1) längd och innefattar ett vätskeinlopp (18) samt ett àterrinningsskydd (19) för att hindra den avpressade vätskan att àterväta det avvattnade materialet.

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att avledningsytans (20) övre del utgörs av åtminstone en schaber (16) för avskrapning av en på valsen (1) efter nypet (2) bildad vätskefilm (10) av filtrat innan filtratvätskefilmen (10) släpper från valsen.

3. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att avledningsytans (20) övre del utgörs av åtminstone en skärmanordning (11) med åtminstone en skärm (12) där skärmens översta del (13) är belägen närmast valsen (1) och att avståndet mellan skärmens översta del (13) och valsen (1) är sä stort att en på valsen efter nypet (2) bildad vätskefilm (10) av filtrat kan passera in mellan valsen och skärmens översta del (13) innan filtratvätskefilmen (10) släpper från valsen (1) medan det avvattnade materialet passerar på andra sidan av skärmens översta del (13). 10 15 20 i 151 6) 56 6 12

4. Anordning enligt krav 3, kännetecknad av att avståndet mellan valsen (1) och skärmens översta del (13) är minst 2 mm.

5. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att båda valsarna (l) är vätske- genomsläppliga.

6. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att vätskeinloppet (18) är utformat som en spalt som sträcker sig utefter hela valsens (1) längd.

7. Anordning enligt något av kraven 1 till och med 5, kännetecknad av att vätskeinloppet (18) är utformat som ett flertal huvudsakligen horisontella långsträckta stänger (21) vilka mellan sig bildar smala spalter.