SE518138C2 - Matning av flis till en kontinuerlig kokare - Google Patents

Description

518138 2 endast ung. 18 m för samma kokarstorlek som där tidigare kända system skulle ha en höjd av 35 m. Likaså har systemet enligt föreliggande uppfinning högre inmatningskapacitet - dvs. för en speciell storlek på utrustningen kan det avge mer slurry till kokarens topp per tidsenhet. På grund av den mycket mindre storleken på systemet enligt föreliggande uppfinning kan den tidigare kända byggnaden eller bärkonstruktionen elimineras eller nedskalas så att den blir märkbart mer ekonomisk, vilket leder till ett komplett system, som är mycket billigare än tidigare kända system.

I de konventionella matningssystemen är högtrycks- mataren, som är en roterande överföringsanordning av högtryckstyp, såsom visas i den amerikanska patentskriften US 4,372,7l1, monterad på en upphöjd betongpelare. En sådan montering är nödvändig eftersom draw-through-systemet som användes för att suga flis från en flisränna genom högtrycksmataren kräver en minsta statisk höjd för att arbeta effektivt. Flisbehàllaren är vanligen ett stort cylindriskt kärl och det är förbundet med en flismatare och en lågtrycksmatare med ett horisontellt basningskärl, vilket i sin tur är förbundet med en vertikal, i huvudsak cylindrisk, flisränna under tryck över atmosfärtryck förbunden med överdelen av högtrycksmataren. Ãtercirkulationsledningen som innefattar en lågtryckspump monterad under högtrycksmataren innefattar en nivåtank med tryck över atmosfärtryck som reglerar nivån av vätska i flisrännan.

Enligt föreliggande uppfinning är i stort sett varje element i matningssystemet med undantag för själva högtrycksmataren modifierat för att reducera höjden och storleken av utrustningen och i ett fall för att även öka den effektiva kapaciteten hos högtrycksmataren.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning, som har den största enskilda effekten för att minimera höjden och samtidigt öka den effektiva kapaciteten hos 518138 3 högtrycksmataren, finns en modifikation av làgtryckscirkulationsledningen som är associerad med högtrycksmataren. I stället för en flisränna pà toppen av högtrycksmataren och flisrännans pump under högtrycks- mataren, vilket àstadkommer ett "suck through"-system, är ett "pump-through"-system anordnat enligt denna aspekt av uppfinningen. Enligt denna aspekt av uppfinningen innefattar ett system för att mata en flisslurry till den kontinuerliga kokaren: en roterande högtrycksöverförings- anordning som har ett lágtrycksinlopp, ett lägtrycksutlopp, ett högtrycksinlopp och ett högtrycksutlopp, varvid utloppet är operativt förbundet (t.ex. direkt genom ett impregneringskärl eller liknande) med en kontinuerlig kokare för att mata en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibröst material till kokaren; ett kärl vid väsentligen atmosfärtryck innehållande en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial, vilket kärl har en topp, en botten och ett utlopp intill bottnen; en slurrypump mellan kärlets utlopp och överföringsanordningens làgtrycksinlopp; samt en àtercirkulationsslinga för att återföra vätska fràn överföringsanordningens làgtrycksutlopp till kärlet.

Kärlet, slurrypumpen och högtrycksöverföringsanordningen är vanligen monterade väsentligen vid marknivá. Det betyder att den ena ej behöver vara monterad ovanpå den andra, och ingen betongpelare är nödvändig för att uppbära högtrycksmataren. Återcirkulationsslingan i systemet enligt uppfinningen innefattar vanligen en in-line-dränering förbunden med en nivàtank väsentligen vid atmosfärtryck för att reglera nivån av slurry i kärlet. För att undvika vattenslag pà grund av flashning av vätska i högtrycks- mataren är anordnat ett organ för att sänka temperaturen på àtercirkulationsvätskan i àtercirkulationsslingan, såsom en vätskekylare (indirekt värmeväxlare) eller ett kärl som tillàter vätskan att flasha. Temperatursensorer kan vara anordnade pà motsatta sidor av värmeväxlaren och lO 518138 4 en kontrollanordning kan sörja för kontroll av strömmen av kylmedel genom värmeväxlaren i beroende av temperatur- sensorerna. Vätskans temperatur i denna àtercirkulation kan även regleras genom kylning av vitluten innan denna tillsättes. Liknande metoder som de vilka användes i US- patentet 5,302,247 kan användas för att kyla vitluten.

Denna vitlutskylning kan regleras baserat pà den temperatur som avkännes vid en temperatursensor uppströms.

Systemet kan även innefatta en andra (eller även fler) roterande högtrycksöverföringsanordning som matas av samma slurrypump. En strömningsreglerventil kan vara anordnad i àtercirkulationsslingan med trycksensorer för avkänning av trycket mellan slurrypumpen och överförings- anordningens lägtrycksinlopp och trycket i àter- cirkulationsledningen för reglering av strömnings- reglerventilen i beroende av trycksensorerna.

Genom användning av "pump-through"-matningen av flis, som beskrivits ovan, kan höjden pà flismatningssystemet reduceras ung. 6 - 9 m med en tillhörande förenkling av tillhörande utrustning.

Systemet tillåter även att högtrycksmataren körs snabbare och tillàter att fler än en matare körs parallellt, vilket förenklar designen av nya system och ökar kapaciteten hos existerande system. I en konventionell "draw-through"-konstruktion reducerar sugningen från flisrännans pump trycket vid bottnen av mataren. Dä slurryn har en temperatur högre än lO5°C (en typisk slamtemperatur vid högtrycksmataren är ung. 115-l30°C) kan tryckreduktionen förorsaka flashning av den varma vätskan och sålunda vattenslag. Förutsättningarna för att flashning skall inträffa förbättras då matarens hastighet ökar genom att detta förorsakar ökat tryckfall.

Potentialen för att orsaka vattenslag begränsar f.n. den hastighet vid vilken konventionella högtrycksmatare kan drivas. (En del matare begränsas vanligen till ll rpm.) I ”pump-through"-systemet enligt uppfinningen minskas, 518138 eftersom ingen sugning sker vid vätskeutloppet, riskerna för att vattenslag skall uppträda, såvida sådana ej helt elimineras. Sålunda kan högtrycksmataren drivas vid högre hastigheter och ökad kapacitet, vilket tillåter att mindre enheter användes i nya system och tillåter existerande högtrycksmatare att löpa med högre hastigheter och ökad kapacitet.

”Pump-through"-utformningen ger även möjlighet att öka matarkapaciteten genom att tillåta högre strömmar.

Som beskrivits ovan begränsas strömmen i flisrännans cirkulation, dvs. från flisrännan, genom mataren, genom flisrännans pump etc., på grund av tryckfallet över mataren och risken för flashning. Eftersom risken för flashning i mataren minskas i "pump-through"-systemet, kan högre vätskeströmmar erhållas utan risk för flashning. Dessa högre vätskeströmmar genom mataren hjälper till att fylla matarens fickor med flis och ökar sålunda matarens kapacitet.

"Pump-through"-utformningen förbättrar effektiviteten hos system som kan innehålla luft eller inneslutna gaser i flisrännans slurry. Närvaron av luft eller andra gaser i flis-vätska-slurryn reducerar flashningstemperaturen hos den varma vätskan. Där vätska under ett tryck av 1 bar kan flasha vid 120°C, kan vätska innehållande innestängd luft under ett tryck av 1 bar flasha vid något lägre temperaturer, t.ex. 1l0°C.

"Pump-through"-systemet och "push-through"-systemet (dvs. systemet med den trycksatta flisrännan och nivåtanken vid atmosfärtryck) är fördelaktiga då luft finns närvarande eftersom lågtrycksområdena som skapar flashning ej uppträder i och runt högtrycksöverföringsanordningen. I "pump-through"- utformningen är lågtrycksarean i den atmosfäriska flisrännans pumpimpeller. I "push-through"-systemet är lågtrycksarean i den atmosfäriska nivåtanken, där flashning kan vara fördelaktig för att åstadkomma ånga för basning. 518138 6 Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning reduceras höjden hos matningssystemet vidare ytterligare märkbart genom användning av - i stället för den konventionella cylindriska flisbehàllaren -en trattformig ficka (”tratt”) som har tvà övergångar med en dimensionskonvergens och sidoavlastning. Den allmänna utformningen av en sådan tratt visas i US-patentet 4,958,74l (vars innehåll härigenom inkorporeras genom referens därtill) och detaljerade utformningar lämpliga för användning som flisbehàllare visas i det samtidiga US-patentet 5,500,083 1 februari 1994, vars innehåll härigenom inkorporeras (ansökning nr 08/189,549, inlämnad genom referens därtill). Genom att använda tratten med en dimensionskonvergens i stället för den konventionella cylindriska flisbehàllaren kan en höjdreduktion i storleksordningen ung. 4,5 m erhållas.

Enligt ännu en aspekt av föreliggande uppfinning kan, med den nya flisrännepumpen utgörande drivkraften som fyller mataren, de mellanliggande tryckhöjande anordningarna i konventionella matningssystem elimineras.

Detta kan ske genom att flisrännan (kärlet) drivs vid väsentligen atmosfärtryck (t.ex. 1 bar eller något högre), varvid denna är förbunden direkt med flisbehàllaren utan tryckisolering. Det betyder att làgtrycksmataren elimineras vilket reducerar matningssystemets höjd med ung. 1,5 m.

Matningssystemets höjd kan reduceras ytterligare genom att den konventionella flisrännan ersätts med ett kärl som har endimensionskonvergens och sidoavlastning såsom visas i patentet 4,958,74l. Detta reducerar höjden ung. ytterligare 1,5 - 3 m.

Med användning av alla modifikationer, som beskrivits ovan, är det möjligt att åstadkomma ett matningssystem som har en höjd som är endast 40 - 50% av den hos konventionella system utan den nödvändiga komplexa bärkonstruktionen (med tillhörande trapphus, utrustningar och liknande), betongpelare för att uppbära 518138 7 I stället för ett 35 m högt matningssystem som är typiskt för användning med en högtrycksmataren och liknande. kontinuerlig kokare som ger 1500 ton pr dag (med eller utan impregneringskärl), kan ett matningssystem åstadkommas som har en höjd av ung. 18 m.

Andra modifikationer kan likasà àstadkommas.

Exempelvis kan enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning ett system för att mata en slurry till en kontinuerlig kokare innefatta följande komponenter i förening med högtrycksöverföringsanordningen: ett kärl vid tryck över atmosfärtrycket innehållande en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibröst material och innefattande en topp, en botten och ett utlopp intill bottnen, en flisbehàllare monterad ovanför kärlet och förbunden med kärlet genom en làgtrycksmatare för att mata cellulosahaltigt fibröst material till kärlet vid tryck över atmosfärtryck; en àtercirkulationsslinga för àterföring av vätska från överföringsanordningens làgtrycksutlopp till kärlet; samt en nivàtank vid väsentligen atmosfärtryck anordnad i átercirkulations- slingan för att reglera slurrynivàn i kärlet och en pump mellan kärlet och nivàtanken för trycksättning av vätska och pumpning av denna fràn nivàtanken till kärlet. Över- föringsanordningen är företrädesvis monterad väsentligen vid marknivà. Flisbehàllaren är företrädesvis som beskrivits ovan. Likaså är företrädesvis en ängledning anordnad för att transportera ånga från vätskeflashning i nivàtanken med atmosfärtryck till flisbehàllaren.

En fördel med att använda en icke trycksatt nivàtank vid atmosfärtryck är att en större tank är praktisk. Den nuvarande trycksatta nivàtanken är begränsad i storlek pà grund av kostnaden för att konstruera och tillverka ett större kärl, som uppfyller ASME tryckkärlsnormer (dvs.

American Society of Mechanical Engineers). Ett större, icke trycksatt kärl utan tryck kan byggas billigare. En stor, icke trycksatt nivàtank skulle även bättre kunna kontrollera och upptaga bàde kort- och långvariga 518138 8 variationer, dvs. "svängningar" i systemets drift.

Kortvariga svängningar innefattar variationer i kokarens produktionshastighet och variationer i flismatningen.

Långvariga svängningar innefattar variationer i flisfukt och flisvolym. Strömmen av tillsatsvätska fràn en större nivàtank till kokaren kan regleras genom att trycket i kokaren övervakas.

Enligt ännu en aspekt av föreliggande uppfinning innefattar ett system för att mata en slurry till en kontinuerlig kokare förutom högtrycksöverförings- anordningen: ett kärl vid väsentligen atmosfärtryck innehållande en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibröst material och innefattande en topp, en botten och ett utlopp intill bottnen; en flisbehàllare väsentligen vid atmosfärtryck monterad ovanför kärlet och förbunden direkt med kärlet utan tryckisolering; en àter- cirkulationsslinga för att återföra vätska fràn över- föringsanordningens làgtrycksutlopp till kärlet; samt en nivàtank vid väsentligen atmosfärtryck anordnad i àter- cirkulationsslingan för att reglera slurryniván i kärlet.

Uppfinningen innefattar även ett behandlingssystem för finfördelat cellulosahaltigt fibröst material.

Behandlingssystemet innefattar: en kontinuerlig kokare som har ett inlopp för finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial intill dess topp; en kombination av element för att mata materialslurry till kokaren, vilken kombination innefattar en roterande överföringsanordning under högt tryck som har ett làgtrycksinlopp, ett làgtrycksutlopp, ett högtrycksinlopp och ett högtrycks- utlopp, varvid högtrycksutloppet är operativt förbundet med en kontinuerlig kokare för att mata en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial till kokaren; ett kärl innehållande en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial och innefattande en topp, en botten och ett utlopp intill nämnda botten; en flisbehàllare monterad ovanför kärlet och förbunden med kärlet för att mata cellulosahaltigt fibröst material 518138 9 till kärlet, en ätercirkulationsslinga för att återföra vätska fràn överföringsanordningens làgtrycksutlopp till kärlet; och en nivátank anordnad i àtercirkulations- slingan för att reglera slurrynivàn i kärlet.

Kombinationen av element har en maximal höjd som är mindre än ungefär 35% av kokarens höjd.

Med användning av ovan beskrivna system àstadkommes en metod att mata en slurry av flis till den kontinuerliga kokaren (antingen genom ett impregneringskärl eller direkt till kokartoppen) som tillàter drift av högtrycksöverföringsanordningen vid en märkbart högre arbetshastighet än konventionellt, t.ex. vid arbetshastigheter av ung. 15 rpm eller högre, med en motsvarande ökning av kapaciteten.

Huvudsyftet med uppfinningen är att åstadkomma ett mindre dyrbart, förbättrat matningssystem för att mata en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial till en kontinuerlig kokare. Detta och andra syften med uppfinningen kommer att framgà klart av en genomgång av följande detaljerad beskrivning av uppfinningen och av tillhörande patentkrav.

KORT BESKRIVNING AV RITNNGARNA Fig. 1 visar schematiskt en vy av ett konventionellt, känt flismatningssystem för en kontinuerlig kokare; Fig. 2 visar en isometrisk vy av en typisk byggnad/bärkonstruktion för installation av flismatningssystemet enligt fig. 1; Fig. 3 visar schematiskt en sidovy av matningssystemet l och 2; Fig. 4 visar en vy liknande fig. 3 av en första enligt fig. utföringsform av ett exempel pá ett system enligt uppfinningen; Fig. 5 visar schematiskt en ändvy av en andra modifikation av ett matningssystem enligt uppfinningen; 518138 Fig. 6 visar en vy liknande fig. 4 av ett tredje exempel pà ett system enligt uppfinningen; Fig. 7 visar en vy liknande fig. 6 av en fjärde utföringsform av ett system enligt uppfinningen; Fig. 8 visar schematiskt en vy av systemet enligt fig. 7 utan flisbehállaren men illustrerande àtercirkulations- slingan och andra komponenter som är associerade därmed; Fig. 9 visar en vy liknande fig. 7 av en femte utförings- form av ett system enligt uppfinningen; Fig. 10 visar en ändvy av det slurryinnehàllande kärlet i utföringsformen i fig. 9; Fig. 11 visar en sidovy av kärlet enligt fig. 10; och Fig. 12 - 14 visar tvärsnitt genom kärlet i fig. 11, tagna efter linjerna 12-12, 13-13 resp. 14-14.

DETALJERAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Det konventionella systemet enligt fig. 1 innefattar ett matningssystem 10 för en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial (t.ex. träflis) förenat med en konventionell kontinuerlig kokare 11, sàsom en sådan som säljs av Andritz Inc., Glens Falls, New York.

Matningssystemet 10 innefattar en väsentligen cylindrisk flisbehàllare 12, såsom en sådan som visas i kanadensiska patentet 1.154.622, vilken har ett luftlàs 13 vid sin topp och en flisdoserare 14 och en làgtrycksmatare 14' monterad under densamma för att förbinda flisbehàllaren 12 med ett horisontellt basningskärl 15. Till bottnen av basningskärlet 15 är förbundet en flisränna 16, som i sin tur är monterad ovanför och förbunden med en högtrycks- överföringsanordning 17. Överföringsanordningen 17 innefattar ett làgtrycksinlopp 18, ett làgtrycksutlopp 19, ett högtrycksinlopp 20 och ett högtrycksutlopp 21.

Högtrycksutloppet 21 är operativt förbundet med en kontinuerlig kokare 11, antingen direkt till toppen av kokaren 11 såsom framgår av fig. 1 eller genom ett impregneringskärl eller liknande. Högtryckspumpen 22 utgör drivkraften för att pumpa slurryn in i ledningen lO 518138 ll 21' som är förbunden med utloppet 21 till kokaren 11. En pump 23 för flisrännan är monterad under anordningen 17 och utgör sugkälla för att mata vätska i lágtrycks- ledningen genom làgtrycksutloppet 19 in i en àter- cirkulationsslinga 24. Återcirkulationsslingan 24 innefattar vanligen en sandseparator 25, en in-line- dräneringsanordning 26 förbunden med en nivátank 27 och en returledning 28 till flisrännan 16. Nivàtanken 27 - som är vid tryck över atmosfärtryck - reglerar niván av vätska i flisrännan 16, varvid överskottsvätska avlägsnas i ledningen 29 och pumpas av pumpen 30 till önskad plats i systemet (t.ex. till toppen av kokaren 11, varvid vitlut tillsätts till densamma såsom anges vid 31 i fig. 1). Vitlut kan även tillsättas vid 32 i àtercirkulations- slingan 24, om sà önskas.

Fig. 2 visar hur komponenter i matningssystemet 10 ser ut i ett aktuellt kokaraggregat, visat i förening med en byggnad eller bärkonstruktion, som visas väsentligen med hänvisningsbeteckningen 33 och som innefattar en stàlkonstruktion 34, en betongpelare 35 för att hålla mataren 17 med flisrännans pump 23 anordnad under anordningen 17 inuti pelaren 35, trapphus 36, utrustningar och liknande. En transportör för matning av flis till luftlàset 13 är ej visad i fig. 2 men är en massiv konstruktion, vars kostnad är typiskt direkt relaterad till systemets 10 höjd.

Höjden pà systemet 10 visas schematiskt i fig. 3 med hänvisningsbeteckningen 38 och är typiskt ung. 35 m för en kontinuerlig kokare för 1500 ton/dag. Pelaren 35 vilar pà marken 39 inuti byggnaden 33.

Fig. 4 visar en första utföringsform av ett matningssystem 40 enligt föreliggande uppfinning.

Komponenterna i matningssystemet 40, som är desamma som de i det kända systemet 10, visas med samma hänvisningsbeteckningar. Systemet 40 skiljer sig fràn systemet 10 endast i anordnandet av en ny typ av flisbehàllare. I stället för en konventionell, 518138 12 väsentligen cylindrisk flisbehàllare 12 och basningskärl innefattar flisbehàllaren 41 en tratt med två övergångar med enkeldimensionkonvergens och sidoavlastning. Flisbehàllaren 41 är företrädesvis sådan som visas i det samtidiga US-patentet 5,500,083 (ansökning 08/189,546, inlämnad 1 februari 1994), vars innehåll inkorporeras häri genom referens därtill, och innefattande en ”DOUBLE DIAMOND BACK”--trattkonstruktion, sásom en sådan som finns att få från J.R. Johanson, Inc., San Luis Obispo, Californien, och som generellt visas i US-patentet 4,958,741. Med tratten 41 är basning associerad, såsom visas i nämnda US-patent 5,500,083. Med användning av utformningen enligt fig. 4 är höjden 42 pà matningssystemet 40 ungefär 5 m lägre än höjden 38 pà det konventionella systemet i fig. 3. Om exempelvis det konventionella systemet 10 har en höjd 38 pà ung. 35 m är höjden 42 ung. 30 m.

Fig. 5 visar en modifikation av matningssystemet enligt fig. 4, i vilken högtrycksmataren 17 är monterad "DOUBLE DIAMOND BACK”- konstruktionen av tratten 41 är mer synlig i fig. 5, väsentligen vid marknivà 39. liksom den skruvmatare som är förenad med densamma. Även i denna utföringsform visas en konventionell typ av transportsystem 44 för att avge flis till toppen av luftlàset 13.

I utföringsformen i fig. 5 är det möjligt att montera högtrycksmataren 17 vid marknivà (vilket reducerar matningssystemet 45 med höjden pà betongpelaren ) genom att anordna nivàtanken 46 vid väsentligen atmosfärtryck. Pumpen 23 som finns i det konventionella systemet används ej, men en pump 47 är anordnad pà den motsatta sidan av nivàtanken 46 fràn högtrycksmataren 17 för att àtercirkulera vätska fràn tanken 46 till rännan 16 och bibehålla den önskade slurrynivàn i rännan 16.

Trycket i flisrännan 16 tvingar slurryn in i högtrycksmataren 17 sà att systemet enligt fig. 5 väsentligen är ett "push-through"-system snarare än ett 518138 13 sugsystem. Ånga som flashar då den varma vätskan inkommer i nivåtanken 46 med atmosfärtryck passerar i ångledningen 48 för att komplettera ångan som tillsätts genom ångledningen 49, som leder till tratten/flisbehållaren 41 för att basa flisen däri. Notera tryckkontrollventilen 48' i fig. 5 vilken reglerar ångvolymen som tillföres flisbehållaren 41.

Matningssystemet 50 i fig. 6 liknar systemet 40 förutom att rännan 16 är en ränna under atmosfärtryck snarare än under tryck över atmosfären (såsom för 40). Flisbehållaren 41 är direkt förbunden (genom mataren 43) med rännan 16 utan tryckisolering, systemen 10, dvs. làgtrycksmataren 14' är eliminerad. Höjden 51 på systemet 50 är sålunda ung. 1,5 m lägre än höjden 42, t.ex. ung. 29 m.

Fig. 7 och 8 visar komponenter i systemet enligt uppfinningen, som har den största påverkan på höjdreduktionen i matningssystemet och även effektivt ökar kapaciteten hos högtrycksmataren 17. I utföringsformen enligt fig. 7 innefattar kärlet för att innehålla slurryn i stället för en ränna 16 ett i huvudsak cylindriskt upprätt standardkärl 53 som har en topp 54 (se fig. 8) och en botten 55 med ett slurryutlopp 56 intill bottnen 55. Flisrännans pump 23 är eliminerad och i stället àstadkommes ett "pump-through"-system genom användning av slurrypumpen 57 som pumpar slurry från kärlet 53 in i lågtrycksinloppet 18 i högtrycks- överföringsanordningen 17. En återcirkulationsslinga 59 àterför vätska från överföringsanordning 17 till kärlet 53.

Som framgår i den föredragna utföringsformen enligt fig. 8, drages en del av vätskan i återcirkulations- slingan 59 av genom in-line-dräneringen 26 och leds till en nivåtank, t.ex. en nivåtank med atmosfärtryck, såsom Återstoden av fluidet leds i slingan 59 slutligen tillbaka till kärlet tanken 46 i utföringsformen enligt fig. 5. 53 (naturligtvis kan även en sandseparator och annan 518138 14 konventionell utrustning vara inkopplad i àter- cirkulationsslingan 59). För att minska eller eliminera vattenslag till följd av flashning av vätskan kan vätskan som àtercirkuleras positivt kylas eller pà annat sätt fä sin temperatur reducerad, exempelvis genom användning av temperaturreduktionsorgan 60. Organen 60 kan helt enkelt vara en anordning som tillåter en del av vätskan att expandera och flasha, varvid den flashade ångan avlägsnas. Såsom visas i fig. 8 kan organen 60 även innefatta en indirekt värmeväxlare innefattande en ström av kylmedel 61 genom densamma. Strömmen av kylmedel i ledningen 61 regleras genom att ventilen 62 regleras med användning av en konventionell kontrollapparat 63. Data för att reglera strömmen av kylmedel genom ventilen 62 àstadkommes genom användning av en första temperatur- sensor 64, som är mellan pumpen 57 och överförings- anordning 17, och en andra temperatursensor 65, som är mellan den indirekta värmeväxlaren 60 och kärlet 53.

Beroende pà temperaturerna som avkännes av sensorerna 64, 65 reglerar kontrollapparaten 63 ventilen 62 för att antingen tillàta mer kylmedel att strömma till värmeväxlaren 60 eller mindre. Som framgår av fig. 8 kan vitlut tillsättas nedströms kylaren 60, såsom visas med ledningen 66.

Temperaturen pá vätskan i denna àtercirkulation 59 kan även regleras genom att vitluten kyls innan den tillsättes vid 66. Liknande metoder som de vilka används i US-patentet 5,302,247 kan användas för att kyla vitluten. Denna vitlutkylning kan regleras baserat pà den temperatur som avkännes vid temperatursensorn 64 uppströms. Återcirkulationsslingan 59 innefattar även typiskt en strömningsmätare 67, en strömningsreglerventil 68, en första trycksensor 69 och en andra trycksensor 70.

Trycksensorerna 69, 70 är pà motsatta sidor av över- föringsanordningen 17 och ett högtrycksfall indikerar igenpluggning av antingen in-line-dräneringen 26 eller 518138 högtrycksmataren 17. Ett tryckfall mellan sensorerna 64, 70 kan regleras genom att ventilen 68 regleras via kontrollapparaten 63 innefattande data fràn strömningsmätaren 67.

En alternativ kontrollmetod kan vara att kontrollera strömningen genom mätaren 67 via ventilen 68 och därefter använda tryckfallet över sensorerna 69 och 70 för att reglera hastigheten hos mataren 17. Då tryckfallet ökar kan hastigheten hos den av en motor med varierbar hastighet drivna mataren minskas.

Med användning av systemet som visas i fig. 8 kan ett antal olika högtrycksöverföringsanordningar drivas fràn samma kärl 53 och pump 57. Exempelvis visar fig. 8 en andra högtrycksöverföringsanordning 17' som likaså matas med slurry av slurrypumpen 57. Dessa matare kan mata till en eller flera kokare. Användningen av "pump- through"-systemet som visas i fig. 8 tillàter mataren eller matarna 17, 17' att löpa snabbare och ha högre kapacitet, varvid matarna 17, 17' är parallella. Sålunda kan utformningen av nya system förenklas och kapaciteten hos existerande system ökas. Exempelvis kan hastigheten hos en typisk högtrycksmatare 17 ökas fràn ungefär 11 rpm upp till ungefär 15 rpm eller även högre. Denna möjlighet att öka den effektiva kapaciteten hos högtrycksmataren är i sig värdefull då tekniken länge har kämpat med behovet att öka den effektiva kapaciteten hos högtrycksmataren (se t.ex. US-patenten 5 236 285 och 5 236 286). Dessa matare kan ha individuella komponenter för flisrännans cirkulation (dvs. nivàtankar, in-line-dräneringar etc.) eller kan ha gemensamma komponenter.

Systemet 72 enligt fig. 7 och 8 har en höjd 73 som är ungefär 6 - 9 (vanligen ungefär 7,5 - 9) m mindre än om "pump-through"-systemet ej hade använts. Exempelvis kan höjden 73 - som är även mindre än höjden på systemet 45 i fig. 5 - vara ungefär 21 m.

Fig. 9 illustrerar ett system 75 som har ytterligare en egenskap som minimerar höjden. Systemet 75 är likt 518138 16 systemet 72 förutom att i stället för att kärlet 53 är ett konventionellt, i huvudsak cylindriskt kärl är det ett kärl som har en dimensionskonvergens och sido- avlastning, vilket visas generellt av hänvisnings- beteckningen 76 i fig. 9 - 14, såsom ett sådant som illustreras i US-patent 4,958,741 och finns tillgänglig under varumärket "DIAMONDBACK HOPPER" från J.R. Johanson, Inc., San Luis Obispo, Californien. Höjden 77 på systemet 75 är ungefär 18 m, dvs. ungefär 40 - 50% av höjden 38.

Fig. 10 - 14 illustrerar kärlet 76 i mer detalj, varvid dess dimensionskonvergens klart visas i fig. 10 och 11 och varvid tvärsnittsutformningarna därav vid nivåerna angivna av sektionslinjerna 12-12 till 14-14 12 till 14. Med andra ord har kärlet 76 vid sin topp 78, som är förbunden med flisbehàllaren 41, en visas i fig. sektion 79 som är i huvudsak cirkulär i tvärsnitt, såsom visas i fig. 12. Den avsmalnande/konvergerande arean 80 har en utformning väsentligen av typ "oval löparbana”, såsom framgår av fig. 13. Bottensektionen 81 som är förbunden via böjen 83 med slurrypumpen 57 har likaså en väsentligen cirkulär tvärsektion, såsom illustreras i fig. 14, med en diameter som är endast ungefär 10 - 40% av diametern på sektionen 79. Det skall noteras att sektionen 81 ej är cirkulär utefter sin hela höjd utan endast vid sin botten 82, som är förbunden med böjen 83, varvid sektionen 81 utgör en övergång mellan löpar- baneformen 80 och den cirkulära formen 82.

Kombinationen av element anordnade enligt uppfinningen har sålunda en maximal höjd som är mycket mindre än hos konventionella matningssystem. Exempelvis är den maximala höjden på systemet enligt föreliggande uppfinning mindre än ungefär 35% av höjden på kokaren 11, medan vid tidigare känd teknik de konventionella matningssystemen har en höjd som är ungefär 60 - 70% av höjden på kokaren, med vilken de är förenade.

Det framgår sålunda att enligt föreliggande uppfinning har åstadkommits ett mycket fördelaktigt 518138 17 system, som starkt minskar kostnaden för en massafabrik samtidigt som kapaciteten ökas. Även om uppfinningen här har beskrivits och visats i vad som f.n. anses vara den mest praktiska och föredragna utföringsformen framgår det för fackmannen att många modifikationer kan göras inom ramen för uppfinningen, vilken ram skall ges den bredaste tolkningen av tillhörande patentkrav så att den innefattar alla ekvivalenta system och anordningar.

Claims (15)

10 15 20 25 30 35 518138 18 PATENTKRAV

1. System för att avge en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial till en kontinuerlig kokare innefattande: en roterande högtrycksöverföringsanordning som har ett làgtrycksinlopp, làgtrycksutlopp, högtrycksinlopp och högtrycksutlopp, vilket högtrycksutlopp är förbundet med en kontinuerlig kokare för att mata en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial till kokaren; ett kärl vid väsentligen atmosfärtryck innehållande en slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial och som har en topp, en botten och ett utlopp intill nämnda botten; en slurrypump anordnad mellan kärlets utlopp och överföringsanordningens lågtrycksinlopp; och en àtercirkulationsslinga för att återföra vätska från överföringsanordningens làgtrycksutlopp till kärlet.

2. System enligt krav 1, i vilket kärlet, slurrypumpen och högtrycksöverföringsanordningen är monterade väsent- ligen på marknivå.

3. System enligt krav 1 eller 2, i vilket àtercirkula- tionsslingan innefattar en in-line-dränering förbunden med en nivàtank väsentligen under atmosfärtryck för att reglera nivån av slurry i kärlet.

4. System enligt något av föregående krav, vidare innefattande organ för att sänka temperaturen på vätska som återcirkuleras i àtercirkulationsslingan innan vätskan cirkuleras till kärlet.

5. System enligt krav 4, i vilket nämnda temperatursän- kande organ innefattar en indirekt värmeväxlare, till vilken tillföres en ström av kylmedel, och vidare inne- fattande första och andra vätsketemperatursensorer på motsatta sidor av värmeväxlaren och en kontrollapparat lO 15 20 25 30 35 518138 19 för att reglera strömmen av kylmedel genom värmeväxlaren i beroende av temperatursensorerna.

6. System enligt något av föregående krav, vidare inne- fattande en andra roterande högtrycksöverföringsanordning som har ett làgtrycksinlopp, làgtrycksutlopp, högtrycks- inlopp och högtrycksutlopp, vilket högtrycksutlopp är operativt förbundet med en kontinuerlig kokare för att mata slurry av finfördelat cellulosahaltigt fibermaterial till kokaren, varvid slurrypumpen är anordnad mellan kär- lets utlopp och làgtrycksinloppen i båda överföringsan- ordningarna.

7. System enligt krav 3, vidare innefattande en ström- ningsreglerventil i àtercirkulationsslingan, en första trycksensor för avkänning av trycket mellan slurrypumpen och överföringsanordningens lágtrycksinlopp, en andra trycksensor för att avkänna trycket i àtercirkulations- ledningen och en kontrollapparat för att reglera ström- ningsregleringsventilen i beroende av de första och andra trycksensorerna.

8. System enligt något av föregående krav, i vilket kärlet har en dimensionskonvergens och sidoavlastning.

9. System enligt krav 8, i vilket kärlet har ett inlopp för cellulosahaltigt fibermaterial vid sin topp och vidare innefattande en flisbehàllare monterad ovanför kärlet och förbunden med kärlets inlopp. i vilket flisbehàllaren innefattar en tratt som har två övergångar med en dimen-

10. System enligt krav 9, sionskonvergens och sidoavlastning. i vilket flisbehàllaren är väsentligen vid atmosfärtryck och är förbunden direkt med

11. System enligt krav 10, kärlet utan tryckisolering. 10 15 20 25 30 518138 4 20

12. System enligt krav l, i vilket kärlet har ett inlopp vid sin topp för cellulosahaltigt fibermaterial och vi- dare innefattande en flisbehàllare monterad ovanför kär- let och förbunden med kärlets inlopp och vari flisbehàl- laren innefattar en tratt som har tvà övergångar med en dimensionskonvergens och sidoavlastning.

13. System enligt krav 1, i vilket kärlet har ett inlopp vid sin topp för cellulosahaltigt fibermaterial och vi- dare innefattande en flisbehàllare med doseringsanordning monterad ovanför kärlet och förbunden med kärlets inlopp och vari mätanordningen är väsentligen vid atmosfärtryck och är förbunden med kärlet utan tryckisolering.

14. System enligt krav 2, i vilket kärlet och högtrycks~ överföringsanordningen har en höjd ovanför marknivàn som är mellan ungefär 6 - 9 m mindre än för ett matnings- system för en kontinuerlig kokare som har en pelarmonte- rad högtrycksöverföringsanordning och en flisränna under tryck över atmosfärtryck för att mata slurry till högtrycksöverföringsanordning med samma kapacitet. i vilket kärlet, flisbehàlla- ren och högtrycksöverföringsanordningen kollektivt har en

15. System enligt krav ll, maximal höjd ovanför marken som är ungefär 40 - 50 % mindre än höjden pà en cylindrisk flisbehàllare, en flis- ränna under tryck över atmosfärtryck och pelarmonterad högtrycksöverföringsanordning med samma kapacitet.