SE524527C2 - Flerstegssilanordning för silning av massasuspensioner - Google Patents

Description

25 30 Qw hä $> in to \J ~ . . - .- Som ett alternativ till traditionella silsystem med flera ihopkopplade silanordningar, kan en enstaka silanordning vara utformad med flera steg, typiskt två eller tre steg, införlivade i samma silkropp. En mångfald av sådana flerstegssilanordningar med varierande utformningar har nyligen introducerats på marknaden.

Den ökande storleken av dagens produktionsbanor för papperstillverkning har resulterat i mycket stora silanordningar. Speciellt silanordningar för massa- suspensioner med låg konsistens är stora och har en mycket stor silkorg, för att rymma stora hydrauliska laster.

Silkorgarna för olika silanordningar är typiskt utformade med ungefär samma lägesförhållande - längd/diameter - oberoende av storlek, så att en stor korg är mycket lång.

En annan orsak varför silkorgar är långa är det många faktum att det är betydligt billigare att öka storleken av silkorgen i en given korg genom ökning av längden av jämförelse med ökning av diametern därav. silkorg kommer förflyttningsvägen för I en lång partikulärt skräp att vara lång. Som en följd av detta har en lång silkorg den nackdelen att eftersom uppehållstiden för de individuella partiklarna som skall kasseras kommer att vara lång, kommer sannolikheten för acceptans eller haveri att vara högre än i kortare silkorgar. Vidare är det troligt att en lång silkorg råkar ut för problem med förtjockning av rejektfraktionen och kommer att ha lägre per såväl som reducerad kapacitet ytenhetsarea avlägsningseffektivitet.

Ett sätt att motverka förtjockning av rejektfraktionen är att utspäda den med spädvätska, typiskt vatten. och det finns tidigare silanordningar försedda med arrangemang för 46869 modifierad lO l5 20 25 30 524 527 a . . u . u - . » . . , n.. .. tillsats av spädvatten till insidan av silkorgen för detta ändamål. T.ex. beskriver US patent nr 6,080,274 och 6,l86,333, och WO OO/50690 kostsamma spädvattenarrangemang byggda i flerstegsanordningar. En allvarlig nackdel med dessa kända flerstegssilanordningar är behovet av kostsam hårdvara för processtyrning i form av mycket stora ventiler och flödesmätare vid acceptbanorna från de olika stegen. Varje acceptkammare kräver en separat flödesstyrning med flödesmätare och styrventiler.

Ett annat känt spädarrangemang innefattar ett roterande spädvattenutlopp integrerat inuti rotorn. Med detta slag av spädarrangemang är det emellertid svårt att få det trycksatta spädvattnet från silhuset in i rotorn. Det finns tätningar mellan stationära och roterande delar av anordningen som ofta har nötningsproblem, så att fibrerna passerar genom tätningarna in i spädvattenkamrarna och slutligen igensätter utloppen för spädvatten. Ett annat känt spädarrangemang innefattar stationära spädvattenutlopp under silningszonen, och integrerade i silhuset. Med dessa tämligen kostsamma kända arrangemang är det mycket svårt att transportera Spädvattnet till den optimala destinationen i silkorgen.

Svensk patentansökan nr 9601979-9 föreslår en lösning till ovannämnda beskrivna problem och beskriver ett spädarrangemang, i vilket spädvatten införs in i en kanal, som ringformigt omger en silkorg av kilviratyp. Kanalen är utformad genom att ett lock placeras över utrymmet mellan två stödringar på silkorgen. Spädvattnet matas in i silkorgen genom silspalter anordnade på mantelväggen av silkorgen. Ett problem med denna lösning är emellertid att flödet av spädvätskan som tränger in på insidan av silkorgen genom de många mycket smala spalterna är 46869 modifierad lO l5 20 25 30 G7 NJ $> CH NJ *J otillräcklig och kan inte ge tillräcklig genomträngning och blandning av spädvattnet och den förtjockade rejektfraktionen. Ett annat problem är läckage av okända mängder av vatten till acceptkammaren genom» de axiellt utrymmena vid de yttre smala ändarna mellan de öppna kilformade stängerna och fixerings - och stödringarna, som utgör överdelen och bottendelen av spädvattenkanalen.

Ett första syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en silanordning, som stegvis silar massa- suspensionen och som har ett enkelt, billigt utspädningsorgan för tillförsel av spädvätska till en optimal destination i. silkorgen, sår att rejektfraktionen effektivt späds ut. syfte med uppfinningen är att åstadkomma en Ett andra silkorg för användning i silanordningen av uppfinningen och även för ersättning av utnötta silkorgar i existerande silanordningar.

Det första syftet uppnås Hædelst en silanordning av' det inledningsvis beskrivna slaget kännetecknad av att silkorgen är avdelad i minst två separata rörformiga sektioner, och att det ringformiga elementet axiellt förbinder silkorgens två rörformiga sektioner med varandra och bildar ett rörformigt spädvätskeutrymme, som sträcker sig åtminstone väsentligen omkring den centrala kammaren och som är inrättat att motta spädvätska från ledningen för tillförsel av spädvätska, varvid det ringformiga elementet är försett med ett flertal utsprutningspassager rörformiga spädvätskeutrymmet för spädvätska mellan det och den centrala kammaren 46869 modifierad lO l5 20 25 30 524 527 u u - . ,,,. - . ~ . . a. u n u n n nu u Detta medför att den erforderliga mängden och hastigheten av spädvätskestrålarna, som sprutas från utsprutningspassagerna för att åstadkomma effektiv spädning av rejektfraktionen, är enkel att uppnå medelst rätt utformning av utsprutningspassagerna.

I enlighet med en utföringsform av uppfinningen bildar accceptutloppsorganet en acceptutloppspassage, och spädvätsketillförselledningen sträcker sig från det ringformiga elementet in i acceptutloppspassagen. Denna utföringsform. möjliggör enkel och billig förbindning av spädvätsketillförselledningen med det ringformiga elementet, på grund av att det inte finns något behov för någon separat förbindning genom huset. En acceptutlopps- rörledning kan lämpligen vara löstagbart förbunden till spädvätsketillförselledningen acceptutloppsorganet, vari sträcker sig genom väggen av acceptutloppsrörledningen_ I enlighet med en annan utföringsform av uppfinningen innefattar utspädningsorganet första och andra spädvätske- tillförselledningar förbundna till ringformiga elementet vid olika lägen därpå. Denna utföringsform åstadkommer en mer jämn fördelning av spädvätska in i silkorgen. det rörformiga kan I båda utföringsformerna spädvätskeutrymmet sträcka sig i en sluten bana runt den centrala kammaren, och spädvätsketillförselledningen kan vara anordnad att rikta spädvätskan in i spädvätskeutrymmet så att spädvätskan strömmar in en riktning längs nämnda slutna bana. Som en följd av detta strömmen av som cirkulerar i kommer spädvätska spädvätskeutrymmet motverka att fibrer som kan intränga i utrymmet avsätter sig på utrymmets vägg. 46869 modifierad lO 15 20 25 30 u ~ o . .n . » ~ - Q n. u.. .- 6 Det andra syftet med uppfinningen uppnås medelst en ny silkorg, vilken innefattar en rörformig mantelvägg försedd med perforeringar, och ett utspädningsorgan för tillförsel av spädvätska till insidan av rörformiga mantelväggen varvid utspädningsorganet innefattar minst ett ringformigt element, som sträcker sig omkring den rörformiga silkorgen kännetecknas av att den mantelväggen. Den. nya rörformiga nantelväggen är avdelad j. minst två separata rörformiga väggsektioner, och att det ringformiga elementet axiellt förbinder' mantelväggens två rörformiga väggsektioner med varandra och bildar ett rörformigt spädvätskeutrymme, som sträcker sig åtminstone väsentligen omkring mantelväggen, varvid det ringformiga elementet är försett med ett flertal utsprutningspassager för spädvätska mellan det rörformiga spädvätskeutrymmet och silkorgens insida.

En viktig fördel med silkorgen enligt uppfinningen är att den är väl lämpad för att ersätta silkorgar i existerande enstegssilar och funktionellt omvandla dem till flerstegs- anordningar.

Utsprutningspassagerna kan ha cirkulära tvärsnitt eller alternativt anta formen av spalter.

Lämpligen har det rörformiga spädvätskeutrymmet ett rektangulärt tvärsnitt och sträcker sig i en sluten bana runt den rörformiga mantelväggen.

Utspädningsorganet kan innefatta första och andra spädvätsketillförselinlopp på det ringformiga elementet placerat vid olika lägen därpå. 46869 modifierad lO 15 20 25 30 » ø » . .- n.. ..

En fördel med detta nya koncept är att arbeta med en mer skonsam ytprofil av silkorgen som avgränsar perforeringarna för bättre avlägsningseffektivitet. En alltför aggressiv ytprofil behövs inte för att möta kapacitetsbehoven. Flerstegsspädning kommer också att göra det möjligt att reducera varvtalet av rotorn. Vid lägre varvtal kommer silanordningen att dra mindre elektrisk energi.

Nya produktbanor för silar kan dra fördelen av denna teknologi. Inga spädarrangemang kommer att krävas i silhusen och/eller i silrotorn. En enklare och mindre dyr silutformning kan användas.

Flerstegssilanordningen enligt uppfinningen kan utformas med endast ett acceptutrymme och med mindre dyr processtyrning. T.ex. erfordrar en tvàstegssil med styrd mängdrejekthastighet baserad på teknikens ståndpunkt fyra flödesstyrningar och två konsistensmanöverorgan, medan flerstegspädsteknologin enligt föreliggande uppfinning erfordrar endast tre respektive två styrningar för liknande information.

Samma jämförelse för en trestegsanordning är till och med mer fördelaktig till förmån för föreliggande uppfinning. steget erfordrar endast ett ytterligare skulle Det ytterligare flödesmanöverorgan. Med konventionell teknik två eller flera manöverorgan krävas.

Om flerstegsteknologin kombineras med styrning av silrotorns varvtal kommer det att vara möjligt att erhålla ett ”tvàstegssystem” maximal avlägsningseffektivitet av under mycket varierande processförhàllanden. 46869 modifierad 10 15 20 25 30 G1 NJ $> Lfi PO w - ~ . - ..

Uppfinningen beskrivs mer i detalj i det följande med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka Fig. 1 är en delvis bortskuren perspektivvy av en första utföringsform av silanordningen enligt föreliggande uppfinning, Fig. 2 är en delvis bortskuren skuren perspektivvy av en andra utföringsform av uppfinningen, Fig. 3 är en perspektivvy av en silkorg som passar anordningen enligt fig. 1, och Fig. 4 är en delperspektivvy av silkorgen visad i fig. 3.

Identiska detaljer visade i. figurerna är betecknade med samma hänvisningssiffror.

Fig. 1 visar en silanordning enligt föreliggande uppfinning för silning av massasuspensioner, innefattande ett hus 2, löstagbart förbunden till ett inloppsorgan 4, en tillförselledning 6 för tillförsel av en suspension som skall uppdelande det inre av huset 2 i en centralt väsentligen silas in i huset 2, en rörformig silkorg 8 cylindrisk kammare 10 för mottagande av suspensionen som skall silas vid en ände 12 av den centrala kammaren och en enda yttre ringformig acceptkammare 14 för nwttagande av en acceptfraktion av suspensionen som har passerat genom perforeringarna av silkorgen 8, ett acceptutloppsorgan 16 löstagbart förbunden till en acceptutloppsledning 18 för utmatning auf acceptfraktionen fràn. acceptkammaren 14 och 20 löstagbart förbunden till en ett rejektutloppsorgan rejektutloppsledning 22 för utmatning av en rejektfraktion 4 6869 modifierad 10 15 20 25 30 ' ' ' ' ' ' n u u u -u av suspensionen från den entrala kammaren 10 vid yttre änden 24 därav. En rotor 26 är anordnad i centrala kammaren 10 för åstadkommande av tryck- och sugpulser i Ett utspädningsorgan 28 är till suspensionen längs silkorgen 8. anordnat för tillförsel av spädvätska centrala kammaren 10 mellan ändarna 12 och 24 därav. innefattar en cylindrisk mantelvägg 30 med Silkorgen 8 perforeringar som antar formen av spalter. Mantelväggen 30 är försedd med en övre fläns 32 och en lägre fläns 34 som tätar mot en övre ansats 36 på huset, respektive en lägre ansats 38 på huset. Med hänvisning till fig. 3 och 4 är mantelväggen 30 uppdelad i två separata cylindriska sektioner 40 och 42, vilka är axiellt förbundna med varandra medelst ett ringformigt element 44 av utspädningsorganet 28. Det ringformiga elementet 44 bildar ett rörformigt spädvätskeutrymme 46 med ett rektangulärt tvärsnitt och sträcker sig runt mantelväggen 30. Det ringformiga elementet 44 har en spädvätskeinloppsöppning 48 och en. mångfald av spädvätskeutsprutningspassager 50 med cirkulärt tvärsnitt och sträcker sig mellan utrymmet 46 och insidan av silkorgen 8. En spädvätsketillförselledning 52 för tillförsel av spädvätska fràn utsidan av huset 2 till spädvätskeutrymmet 46 sträcker sig genom väggen av acceptutloppsledningen 18 och är förbunden till öppningen 48 av det ringformiga elementet 44.

Silkorgen 8 beskriven ovan är speciellt lämplig för ersättning av traditionella enstegssilkorgar i äldre silanordningar. Genom användning av existerande acceptutloppsorgan för att förbinda spädvätske- tillförselledningen finns det inget behov att omkonstruera huset av den äldre anordningen. 46869 modifierad 10 15 20 25 30 - » n u Q o , , _ . ._ 524 527 10 Under drift matas en fibersuspension som skall silas via inloppsorganet 4 till silkorgen 8 vid övre sidan 12 därav.

I silkorgen 8 silas suspensionen längs sektion 40 av perforerade mantelväggen 30, så att en primär genom mantelväggen 30 medan en bildas acceptfraktion passerar primär rejektfraktion invändigt silkorgen 8.

Primära rejektfraktionen utspäds nædelst ett styrt flöde av spädvätska sprutat genom utsprutningspassagerna 50. Den utspädda primärrejektfraktionen silas längs sektion 42 av perforerade mantelväggen 30, så att en sekundär acceptfraktion passerar genom mantelväggen 30 medan en sekundär rejektfraktion bildas invändigt silkorgen EB och utmatas sedan från silkorgen 8 genom rejektutloppsorganet 20. Primära och sekundära acceptfraktionerna förenas och utmatas genom acceptutloppsdelen l6.

Flödet av spädvätska genom utmatningspassagerna 50 styrs i beroende av konsistensen och flödet av suspensionen som till sekundära rejektfraktionen som utmatas från silkorgen 8, matas silkorgen 8 och konsistensen och flödet av så att konsistensen av' primärrejektfraktionen. soni kommer in i sektion 42 av mantelväggen 30 blir väsentligen densamma som konsistensen av suspensionen som matas in i silkorgen 8.

Fig. 2 visar en silanordning enligt uppfinningen, som är likadan som den i fig. l visade, förutom att silkorgen och spädvätsketillförseln är annorlunda utformade. Anordningen enligt fig. 2 innefattar således ett hus 54 försett med två spädvätskeinloppsledningar 56 och 58, och en silkorg 60 försedd Ined två spädvätskeinloppsöppningar 62 och 64 förbundna till respektive ledningar 56 och 58. Denna utföringsform är lämplig för nya silanordningar. 46869 modifierad

Claims (12)

10 15 20 25 30 52%» 5527 ll Patantkrav

1. l. Silanordning för silning av massasuspensioner, innefattande ett hus (2;54), ett inloppsorgan (4) för tillförsel av en suspension som ska silas in i huset, en (8;60), som avdelar husets inre i en (10) rörformig silkorg central väsentligen cylindrisk kammare för mottagning av suspensionen som ska silas vid ena änden (12) av den kammaren och en enda (14) centrala yttre ringformig acceptkammare för mottagning av en acceptfraktion av suspensionen som har passerat genom (16) silkorgens perforeringar, ett acceptutloppsorgan för utmatning acceptfraktion från ett (20) av en acceptkammaren, rejektutloppsorgan för utmatning av en rejektfraktion av suspensionen från den centrala kammaren vid dess andra ände (24), en rotor (26) anordnad i den centrala kammaren för àstadkommande av tryck - och sugpulser i suspensionen längs silkorgen, och ett utspädningsorgan (28,52,56,58) för tillförsel av spädvätska till den centrala kammaren mellan dess ändar, varvid utspädningsorganet innefattar minst ett ringformigt element (28), som sträcker sig omkring den centrala kammaren, och minst en ledning (52;56,58) för tillförsel av spädvätska från husets utsida, kännetecknad av att silkorgen är avdelad i minst sektioner (40,42), och att det (28) två separata rörformiga ringformiga elementet förbinder silkorgens två rörformiga sektioner axiellt med varandra och bildar ett (46), åtminstone väsentligen omkring den centrala kammaren rörformigt spädvätskeutrymme som sträcker sig och som är inrättat att motta från ledningen (52;56,58) spädvätska för tillförsel av spädvätska, varvid det elementet är försett med ett flertal (50) ringformiga utsprutningspassager för spädvätska. mellan det rörformiga spädvätskeutrymmet och den centrala kammaren. 46869 modifierad 10 15 20 25 30 (TI PJ ¿> gj-l '\ 3 \4 u. u.. - . . - . .. 12

2. Silanordning enligt patentkrav 1, där accept- utloppsdelen (16) bildar en acceptutloppspassage, och spädvätsketillförselledningen (52) sträcker sig från ringformiga elementet (28) in i acceptutloppspassagen.

3. Silanordning enligt patentkrav 2, vidare innefattande en acceptutloppsrörledning (52) löstagbart förbunden till acceptutloppsorganet (16), där spädvätske- tillförselledningen (52) sträcker sig genom väggen av acceptutloppsrörledningen.

4. Silanordning enligt patentkrav 1, där utspädningsorganet innefattar första och andra spädvätske- tillförselledningar (56,58) förbundna till det ringformiga elementet (44) vid olika lägen därpå.

5. Silanordning enligt patentkrav 1, där rörformiga spädvätskeutrymmet (46) sträcker sig i en sluten bana runt den centrala kammaren (10), och spädvätsketillförselledningen (52) är anordnad, att rikta spädvätskan in i spädvätskeutrymmet så att spädvätskan strömmar i en riktning längs nämnda slutna bana.

6. Silanordning enligt patentkrav 4, där rörformiga spädvätskeutrymmet (46) sträcker sig i en sluten bana runt centrala kammaren (10), och första och andra spädvätsketillförselledningarna (56,58) är anordnade att rikta spädvätskan in i spädvätskeutrymmet så att spädvätska strömmar i en riktning längs nämnda slutna bana.

7. Silkorg (8;60) för användning i en anordning enligt något av kraven 1-6, innefattande en rörformig mantelvägg 46869 modifierad 10 15 20 25 30 524 527 13 (30) försedd med perforeringar, och ett utspädningsorgan (44) för tillförsel av spädvätska till den rörformiga mantelväggens insida, varvid utspädningsorganet innefattar minst ett ringformigt element (28), som sträcker sig omkring den rörformiga mantelväggen, kännetecknad av att den rörformiga mantelväggen (30) är avdelad i ndnst två separata rörformiga väggsektioner (40,42), och att det ringformiga elementet (44) förbinder mantelväggens två rörformiga väggsektioner axiellt med varandra och bildar ett rörformigt spädvätskeutrymme (46), som sträcker sig åtminstone väsentligen omkring mantelväggen, varvid det ringformiga elementet är försett med ett flertal utsprutningspassager (50) för spädvätska mellan det rörformiga spädvätskeurymmet och silkorgens insida.

8. Silkorg enligt patentkrav 7, där utsprutnings- passagerna (50) har cirkulära tvärsnitt.

9. Silkorg enligt patentkrav 7, där utsprutnings- passagerna antar formen av spalter.

10. Silkorg enligt något av patentkraven 7-9, där det rörformiga spädvätskeutrymmet (46) har rektangulärt tvärsnitt.

11. ll. Silkorg enligt något av patentkraven 7-10, där utspädningsorganet innefattar första och andra spädvätske- tillförselinlopp (48) på det ringformiga elementet (44) belägna vid olika lägen därpå.

12. Silkorg enligt något av patentkrav 7-11, där det rörformiga spädvätskeutrymmet (46) sträcker sig i en sluten bana runt den rörformiga mantelväggen (30). 46869 modifierad