SE526405C2 - Sätt och anordning för tvärfördelning av ett strömmande medium - Google Patents

Description

yzs =ÄW 526 405 2 suspensioner av 'träfiber, gör det svårt att förutse tryckfall längs strömlinjerna. Ett problem är igensättning av fördelningsanordningen då fibrerna tenderar att bromsas eller vidhäfta mot innerväggarna hos fördelningsanordningen vilket påverkar körbarheten. Kända fördelningsanordningar har även visat sig känsliga för variationer i flödeshastighet.

Föreliggande uppfinning syftar till att åstadkomma ett sätt och en anordning enligt ovannämnda första principen där en förbättrad jämn utbredning och fördelning av ett strömmande medium åstadkommes och där ovannämna problem är minimerade.

Detta syfte uppnås med ett sätt att uppnå jämn tvärfördelning och utbredning av ett strömmande medium enligt föreliggande uppfinning, där: mediet tillföres genom en ledning och avlänkas under utbredning i åtminstone en fördelningsspalt avgränsad av en friktionsyta; mediet avlänkas under divergerande utbredning längs fördelningsspalten; mediet leds från fördelningsspalten via en passage till en utloppsspalt med en större spalthöjd än fördelningsspalten; mediet vid passagen leds förbi en huvudsakligen tvärs strömningsriktningen sig sträckande kant, som utgör övergång till utloppsspalten; och kanten utformas så att friktionsytan får en utbredning längs det divergerande mediets strömningsväg i. fördelningsspalten som åstadkommer ett huvudsakligen jämnt och parallellt flöde av mediet längs utloppsspalten. att blir åstadkommes föreliggande fördelat uppfinning utflöde, Därvidlag enligt friktionsförluster, för ett jämt väsentligen lika för alla strömlinjer. Kantens utformning är avsedd att variera mängden friktionsyta längs olika strömlinjer jämnt i fördelningsspalten, för att därigenom åstadkomma ett fördelat flöde ut ur utloppsspalten. Genom att utloppsspaltens tvärsnitt ökar vid passage av den huvudsakligen i tvärriktningen 10 15 20 yzs íiißo 526 405 sig sträckande kanten, minskas tryckfallet per längdenhet längs en strömlinje, vilket gör att utloppsspaltens utformning minskar i betydelse, relativt övriga delar av anordningen.

Med ”medium” i denna beskrivning avses vätskor, gaser, skum fibersuspensioner eller andra materialblandningar.

Efter passage via spalterna passerar mediet en utloppsöppning.

Företrädesvis föregås utloppsöppningen av flera fördelningsspalter med olika spalthöjder i syfte att kontrollera friktionsförluster i olika delar av maskinen. kan en vid utloppsöppningen ha en Lämpligen utloppsspalt spalthöjd som är j_ storleksordningen 1,2-4 gånger spalthöjden hos föregående spalt.

Med ”friktionsyta” i denna beskrivning avses de ytor med vilka det strömmande mediet är i kontakt med. Det är mängden friktionsyta i fördelningsspalten, alternativt fördelningsspalterna, och ej utloppsspalten, som styr flödesprofilen. Friktionsförluster i utloppsspalten kan kompenseras för med hjälp av kantens form.

Föreliggande uppfinning avser även en fördelningsanordning för jämn fördelning och utbredning av ett strömmande medium.

Fördelningsanordningen innefattar ett fördelningshus med en ledning för tillförsel av mediet och avlänkning under utbredning i åtminstone en i fördelningshuset anordnad fördelningsspalt avgränsad av en friktionsyta. Fördelningshuset innefattar en utloppsöppning via vilken mediet passerar efter passage genom fördelningsanordningen. Fördelningsspalten är utformad med en divergerande utbredning. Fördelningshuset innefattar en passage mellan fördelningsspalten och en utloppsspalt vilken är inrättad med en större spalthöjd än fördelningsspalten. Passagen =ff?° 10 l5 20 526 405 4 innefattar en i huvudsak tvärs strömningsriktningen sig sträckande kant, som utgör övergång till utloppsspalten. Kanten har en utformning så att friktionsytan får en utbredning längs det divergerande mediets strömningsväg i fördelningsspalten som ett huvudsakligen jämnt åstadkommer och parallellt flöde av mediet längs utloppsspalten.

Ytterligare kännetecken enligt utföringsformer av sättet och anordningen enligt föreliggande uppfinning framgår av patentkraven.

Föreliggande uppfinning ska nu beskrivas mer i detalj i utföringsexempel, med, hänvisning till de bifogade ritningarna, utan att uppfinningen skall tolkas begränsande därtill, där fig. lA schematiskt i en visar perspektivvy en fördelningsanordning enligt en utföringsform av uppfinningen, fig. lB visar ett snitt A-A av' fördelningsanordningen i fig. 1A, fig. 2A-D visar schematiskt i en vy rakt ovanifrån olika utföringsformer av en kant hos fördelningsanordningen enligt uppfinningen, och effekten på flödesfördelningen ut ur fördelningsanordningen, fig. 3 visar schematiskt i en vy rakt ovanifràn en annan utföringsform av en fördelningsanordning enligt uppfinningen, fig. 4A visar schematiskt i en perspektivvy ytterligare en utföringsform av en fördelningsanordning enligt uppfinningen, fig. 4B visar ett snitt B-B av' fördelningsanordningen i fig. 4A, och fig. 5 visar schematiskt i en vy rakt ovanifrån ytterligare en annan utföringsform av en fördelningsanordning enligt uppfinningen.

I figur 1A och lB visas en fördelningsanordning enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning för jämn fördelning och 10 15 20 yzs 5.26 405 utbredning av ett strömmande medium. Anordningen innefattar ett fördelningshus 2 med en ledning 4 för tillförsel av mediet och en. bred utloppsöppning 6, fördelningshuset är utformat med en fördelningskammare 8 och en utloppskammare 10, vilka kammare är bildade av begränsningsytor 12, vars inre ytor benämns friktionsytor. Tillförselledningen 4 är i fig. 1 inrättad i vinkel till fördelningskammaren 8, men kan även vara anordnad parallellt med strömningsriktningen S. Fördelningskammaren 8 har en fördelningsspalt 14 som sträcker sig från ledningens anslutning divergerande, konformig, utbredning till en passage 16 med en väsentligen i tvärriktningen sig sträckande kant 18 med en krökningsradie R, vilken kant 18 exempelvis har formen av 16 utloppskammaren 10 är en cirkelbåge, vid vilken passage ansluten. Fördelningskammarens fördelningsspalt 14 kommunicerar via passagen 16 med en utloppsspalt 20 hos utloppskammaren, vilken utloppsspalt 20 är inrättad med en större spalthöjd än vilken hos fördelningshuset 2, 16 till fördelningsspalten 14 den 20 har från Båda utloppsspalt 20 sträcker sig passagen rektangulära utloppsöppningen 6. spalterna 14, huvudsakligen rektangulärt tvärsnitt. Tryckfallet längs varje strömlinje, från tillförandet via nämnda ledning 4 till en utmatning av det utgående flödet av mediet via utloppsöppningen 6, för ett jämt fördelat utflöde, är väsentligen lika, åstadkommande ett huvudsakligen jämnt och parallellt utgående flöde.

Eftersom avståndet längs varje strömlinje inte är lika i utloppskammaren 10 skall tryckfallet i denna vara relativt litet i förhållande till tryckfallet i övriga delar av anordningen.

Tillförselledningen 4 kan vara anordnad i närhet till skärningslinjen. C för de divergerande begränsningsytorna.

Företrädesvis är fördelningskammaren 8, från inloppet fram till den väsentligen i tvärriktningen sig sträckande kanten, utformad 10 15 20 )2s 526 405 med två divergerande begränsningsytor och vilka företrädesvis sammanbinds av en cirkelbågformad kant 18.

Enligt en utföringsform enligt föreliggande uppfinning kan passagen mellan fördelningskammaren 8 och utloppskammaren 10 vara inrättad med partier med ett flertal fördelningsspalter, med olika spalthöjder, vilket beskrivs närmare nedan med hänvisning till fig. 5. Antalet spalter med olika spalthöjd kan således vara fler än två, lämpligen tre eller fyra, och passagen mellan två av ett flertal av spalter utgörs av en kant utformad på liknande sätt som kanten 18 beskriven häri.

Fördelningsspalterna kan ha längs strömningsriktningen ökande spalthöjder. Enligt en föredragen utföringsform innefattar emellertid fördelningsanordningen enligt föreliggande uppfinning omväxlande ökande och minskade spalthöjder hos fördelningspalterna.

Syftet med att inrätta ett flertal spalter är att kunna kontrollera friktionsförluster i olika delar av maskinen.

Spalterna kan ha en spalthöjd i intervallet 8 till 60 mm.

En utloppsspalt 20 vid utloppsöppningen 6 kan ha en spalthöjd Un) som är i storleksordningen 1,2-4 gånger spalthöjden (hl) hos föregående spalt, lämpligen 1,5-4 gånger spalthöjden (hfl hos föregående spalt.

Samma hänvisningsbeteckningar används i figurerna i den mån detaljer i de olika utföringsformerna är överensstämmande.

Fig. 2A-D visar variationer av kantens 18 form och där det illustreras hur flödesbilden ändras vid ändrad krökning av en bågformad kant. kanten 18 ha en huvudsakligen Enligt en utföringsform kan lO 15 20 )25 526 405 7 cirkelbågsformad utsträckning med en krökningsradie R, vilken för olika utföringsformer av 2A-C. radie kan ha olika krökning fördelningsanordningar, såsom exempelvis visas i fig.

Tillförselledningen 4 kan vara anordnad i en mittpunkt på en korda hos cirkelbågen. Företrädesvis är fördelningskammaren 8, från inloppet fram till cirkelbågen av anordningen, huvudsakligen koniskt utformad. Detta parti kan bilda en cirkelsektor. Fig. 2C visar en utformning av cirkelbågen där alla radier R hos cirkelsektorn sammanstrålar i en centrumpunkt C (se även fig. 1A). På detta sätt säkerställes att den väg varje strömlinje följer från inloppet fram till cirkelbågen är lika lång. Tillförselledningen 4 är då placerad i centrumpunkten C. Cirkelbàgens krökningsradie R kan vara större än vad som visas i fig. 2C, såsom framgår i fig. 2A och 2B. Med utgångspunkt från att en utformning enligt fig. 2B antas frambringa ett jämnt fördelat flöde V utmed hela utloppsöppningen 6, så kommer en förändring till en grundare cirkelbåge, d.v.s. med en större krökningsradie R1 än utformningen av kanten med krökningsradien R2 i fig. 2B, att resultera i ett större flöde V1 i mitten av utloppsöppningen och lägre flöde V2 mot utloppsöppningens sidokanter 12' i förhållande till utformningen enligt fig. 2B. Om istället, i jämförelse med fig. 2B, en djupare cirkelbåge utformas, d.v.s. med en ndndre krökningsradie R än utformningen av kanten med krökningsradien R2 resulterar detta i ett mindre flöde V2 i mitten av V1 i fig. 2B, utloppsöppningen och större vid utloppsöppningens sidokanter 12' i förhållande till utformningen enligt fig. 2B, I fig. 2D visas i en utföringsform en annan utformning av kanten 18, här bildat av två väsentligen raka kantpartier 22, 24 som möts i en spets nära en mitt av utloppsöppningen 6.

Kantpartierna 22, 24 bildar en vinkel a mellan sig. Flödesbilden 2D visade utformningen är liknande fig. 2C, för den i fig. d.v.s. flödet V1 är störst vid utloppsöppningens sidokanter 12' 15 20 F 026 405 8 och lägre V2 vid mitten av utloppsöppningen i förhållande till Kanten kan även vara utformad med 24, utformningen enligt fig. 2B. andra vinklar mellan de raka kantpartierna 22, beroende på vilken flödesbild som önskas utmed utloppsöppningen. Kanten 18 kan även vara utformad med fler än två kantpartier (icke visat).

I fig. 3 visas en utföringsform enligt föreliggande uppfinning.

Med. väsentligen cirkelbågsformad kant 18 avses att partier av men att övergången 20 till kanten 18 kan ha en avvikande utformning, mellan fördelningsspalten 14 och utloppsspalten övervägande del följer formen av en cirkelbåge. Exempelvis kan cirkelbågen mot respektive sidokanterna 12' hos anordningen avslutas med raka partier 22, vilka partier huvudsakligen sträcker sig parallellt med sidokanterna 12' hos utloppskammaren. Cirkelbågen kan således kortas av mot sidokanterna 12' för att kompensera för ökande friktionsförluster vid kanterna 12'.

Enligt uppfinningen rör sig flödet genom en huvudsakligen i planet sig utsträckande kanal. Därav minimeras omlänkning av flödet, varvid problenl med igensättning" kan minimeras. Enligt ytterligare en utföringsfornl av föreliggande uppfinning, såsom 4A-B, 24, framgår i fig. kan dock anordningen innefatta åtminstone en omlänkning som ett krökt parti eller liknande.

Tryckfallet till följd av omlänkningen är försumbart. Denna utformning kan vara föredraget av monteringstekniska skäl.

I fig. 5 'visas en fördragen utföringsforn1 enligt föreliggande uppfinning, där fördelningsanordningen innefattar en första en andra fördelningsspalt 14", 20. fördelningsspalt 14', en tredje fördelningsspalt 14"' och en utloppsspalt Den första är inrättad från inloppet fram till en 18' fördelningsspalten 14' första cirkelbågformad kant som sammanbinder två divergerande begränsningsytor som utgör en första 10 15 20 57.6 405 fördelningskammare 8'. Den andra fördelningsspalten l4" är inrättad från första cirkelbågformade kanten 18' fran1 till en andra cirkelbågformad kant 18" som sammanbinder två divergerande begränsningsytor som utgör en andra fördelningskammare 8". Den tredje fördelningsspalten 14"' är inrättad från andra cirkelbågformade kanten 18" fram till en i väsentligen rätlinjig i tvärriktningen sig sträckande kant 18"' huvudsak divergerande begränsningsytor 811/ som sammanbinder två i Den i till 14", som utgör en tredje fördelningskammare tvärriktningen sig sträckande kanten utgör övergången utloppsspalten 20. Sidokantpartier 12" hos spalterna l4', 14"' och 20 är vinklade i brytpunkter P vid andra fördelningsspalten 14" och vid tredje fördelningsspalten 14"'.

Den andra fördelningsspalten l4" har företrädesvis en lägre spalthöjd än den första fördelningsspalten 14'. Den tredje fördelningsspalten 14"' har företrädesvis lika spalthöjd som den första fördelningsspalten 14'. Utloppsspalten 20 har företrädesvis en större spalthöjd än tredje fördelningsspalten l4III.

Med hänvisning nu till figurerna 1-5 kan således en fibersuspension med en koncentration av t.ex. upp till 12% tillföras fördelningshuset 2 via tillförselledningen 4.

Fibersuspensionen som kommer in i fördelningskammaren 8, 8' träffar husets inre begränsningsytor 12 och avlänkas därvid.

Från inloppet sprids suspensionen med avtagande hastighet utåt i den fördelningsspalten 14, 14' i divergerande fördelningskammaren 8, 8' till passagen 16 där den på nytt avlänkas då den passerar den exempelvis cirkelbågsformade kanten 18, 18' och övergår i utloppsspalten 20 med en större spalthöjd, alternativt övergår i ytterligare en fördelningsspalt 14" med företrädesvis en lägre spalthöjd och därefter en fördelningsspalt med högre spalthöjd än föregående spalt innan utloppsspalten 20 såsom beskrivits med hänvisning till fig. 5. 59: 4-05 lO Efter att suspensionen transporteras in i utloppskammaren lO tvingas suspensionen mot utloppsöppningen 6 att strömma i ett i huvudsak parallellt flöde med konstant hastighet.

Claims (14)

10 15 20 )25 zxfio 526 405 %?¿3¿¿_:: 11 Patentkrav

1. Sätt att uppnå jämn tvärfördelning och utbredning av ett strömmande medium, där mediet tillföres genom en ledning (4) och avlänkas under utbredning i åtminstone en fördelningsspalt (14, l4', 14", att 14"') avgränsad av en friktionsyta, kännetecknat av - mediet avlänkas under divergerande utbredning längs fördelningsspalten (14, l4', 14", l4"'), - mediet leds från fördelningsspalten (14, 14', 14", 14"') via en passage (16) till en utloppsspalt (20) med en större spalthöjd än fördelningsspalten, - mediet vid passagen (16) leds förbi en huvudsakligen tvärs strömningsriktningen sig sträckande kant (18, 18', 18", 18"'), som utgör övergång till utloppsspalten (20), och - kanten (18, 18', l8", 18"') utformas så att friktionsytan får en utbredning längs det divergerande mediets strömningsväg i fördelningsspalten (14, l4', 14", 14"') som åstadkommer ett huvudsakligen jämnt och parallellt flöde av mediet längs utloppsspalten (20).

2. Sätt efter via enligt patentkrav 1, där mediet (14, 14', 14", 14"', 20) passage spalterna (6), spalter passerar en utloppsöppning kännetecknat av att flera (l4', l4", 14", 20) med olika spalthöjder. utloppsöppningen föregås av

3. Sätt enligt patentkrav 2, l4', 14", l4"', 20) kännetecknat av att spalterna (14, har en spalthöjd i intervallet 8 till 60 mm.

4. Sätt enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att utloppsspalten (20) har en spalthöjd som är i storleksordningen 1,2-4 gånger spalthöjden hos föregående spalt (14, 14"'). 10 15 20 )25 526 405 12

5. Sätt enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att fördelningsspalten (14, l4', 14", 14"') avgränsas av två divergerande friktionsytor som sammanbinds av en cirkelbågformad kant.

6. Sätt enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att medieflödet i spalterna (14, l4', l4", l4"', 20) bringas att utbreda sig i rektangulära tvärsnitt.

7. Sätt enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av omlänkas att medieflödet från tillförsel (4) till utmatning (6) i åtminstone ett krökt parti (24).

8. Fördelningsanordning för jämn fördelning och utbredning av ett strömmande medium, innefattande ett fördelningshus (2) med en ledning (4) för tillförsel av' mediet och avlänkning under fördelningshuset anordnad 14/11) åtminstone en i (14, 14', l4", att utbredning i fördelningsspalt avgränsad av en friktionsyta, och fördelningshuset innefattar en utloppsöppning (6) via vilken mediet passerar efter passage kännetecknad av att 141/7) fördelningsanordningen, (14, l4', 14", genom fördelningsspalten är utformad med en divergerande utbredning, att fördelningshuset (2) innefattar en passage (16) mellan fördelningsspalten (14) och en utloppsspalt (20) vilken är inrättad med en större spalthöjd än fördelningsspalten (14, l4', l4", l4"'), att passagen (16) innefattar en i huvudsak tvärs strömningsriktningen sig sträckande kant (18, l8', l8", l8"'), som utgör övergång till utloppsspalten (20), och att kanten (18, l8', l8", l8"') har en utformning så att friktionsytan får en utbredning längs det divergerande mediets strömningsväg i fördelningsspalten (14, l4', 14", l4"') som. åstadkommer' ett huvudsakligen jämnt och parallellt flöde av mediet längs utloppsspalten (20). 10 15 20 526 4-05

9. Fördelningsanordning enligt patentkrav 8, kännetecknad av att ett flertal spalter (l4', 14", 14"', 20) med olika spalthöjder är anordnade mellan tillförselledningen (4) och utloppsöppningen (6)-

10. Fördelningsanordning enligt något av patentkraven 8-9, kännetecknad av att spalterna (14, l4', 14", l4"', 20) har en spalthöjd i intervallet 8 till 60 mm.

11. Fördelningsanordning enligt något av patentkraven 8-10, kännetecknad av att utloppsspalten (20) har en spalthöjd som är i storleksordningen 1,2-4 gånger spalthöjden hos föregående spalt (14, 14"').

12. Fördelningsanordning enligt något av patentkraven 8-11, kännetecknad av att spalterna (14, l4', 14", 14"', 20) uppvisar ett i huvudsak rektangulärt tvärsnitt.

13. Fördelningsanordning enligt något av patentkraven 8-12, kännetecknad. av att fördelningsspalten (14, 14', 14", 14"') avgränsas av två divergerande friktionsytor som sammanbinds av en cirkelbågformad kant.

14. Fördelningsanordning enligt något av patentkraven 8-13, kännetecknad av att anordningen innefattar åtminstone ett krökt (24) i vilket medieflödet från tillförsel (4) till (6) parti utmatning kan omlänkas.