SE535003C2 - Anordning för avgasningskontroll - Google Patents

Abstract

Metod och anordning (1) för pumpning av massa, vilken anordninginnefattar ett hus (2) i vilken en massapump (4) för pumpning av massa äranordnad, vari en vakuumpump (5) för avgasning av massan inuti huset (2)är anslutet via en ledning (6) till ett gasutlopp (7) på huset (2). En styrenhet(13) finns anordnad för att styra vakuumpumpens (5) pumphastighet ochstyrenheten (13) är vidare ansluten till en sensor (8) som är anordnad ianslutning till gasutloppet (7) för att detektera förekomsten av massa iledningen (7), vari styrenheten (13) är anordnad att sänka vakuumpumpens(5) pumphastighet om massa detekteras i ledningen (6). (Fig. 1)

Description

25 30 35 535 ÜÜS Båda dessa anordningar leder emellertid till att massan späds ut och dessutom medger de mycket små möjligheter att styra evakueringen av gas från massapumpkammaren.

SAMMANFATTNING Ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en förbättrad anordning och metod för att pumpa massa, vilken eliminerar eller minskar problemen som finns i den ovan citerade kända tekniken och vilken medger bättre kontroll av evakueringen av gas från massapumpkammaren.

Enligt en första aspekt avser uppfinningen en anordning för pumpning av massa, vilken anordning omfattar ett hus i vilket en massapump för att pumpa massa är anordnad, vari en vakuumpump för avgasning av massan inuti huset är ansluten via en ledning till ett gasutlopp hos huset. En styrenhet är anordnad att styra pumphastigheten hos vakuumpumpen och styrenheten är ansluten till en sensor som är anordnad i ledningen för att detektera förekomsten av massa i ledningen, vari styrenheten är anordnad att sänka vakuumpumpens pumphastighet om massa detekteras i ledningen.

Enligt en andra aspekt avser uppfinningen en metod för pumpning av massa med hjälp av en massapump som är placerad inuti ett hus, vilken metod innefattar: avgasning av massan som pumpas inuti huset med hjälp av en vakuumpump, vilken är ansluten via en ledning till nämnda hus. Metoden innefattar vidare: avkänriing av om massa firms i ledningen, indikering till en styrenhet om massa finns i ledningen, och styming av vakuumpumpen i respons på indikeringen som mottas av styrenheten.

Med uppfinningen enligt den första och den andra aspekten elimineras eller åtminstone reduceras problemen som firms med den tidigare kända tekniken och dessutom kan en bättre kontroll av evakueringen av gas från massapumpkammaren åstadkommas. l en fördelaktig utföringsform av metoden enligt uppfinningen är styrenheten anordnad att sänka pumphastigheten, d.v.s. vakuumpumpens rotationshastighet, om massa detekteras i ledningen.

I en arman fördelaktig utföringsform innefattar avkânningen av massa steget mätning av temperaturen i ledningen, vari en uppmätt temperatur som överstiger ett första tröskelvärde indikerar förekomsten av massa i ledningen, vilket utlöser en sänkning av pumphastigheten hos vakuumpumpen. 10 15 20 25 30 35 535 003 En annan fördelaktig utföringsform av metoden inbegriper ett steg att stänga en ventil i ledningen om den uppmätta temperaturen överstiger ett andra tröskelvärde eller om den uppmätta temperaturen förblir över det första tröskelvärdet under en förbeståmd tidsperiod.

Ytterligare utföringsfonner av uppfinningen presenteras i den detaljerade beskrivningen och i de beroende patentkraven.

Uppfinningen, samt ytterligare syften och fördelar med den förstås bäst utifrån den följande detaljerade beskrivningen med hänvisning till den bifogade ritningen, vari: Fig. 1 är en schematisk illustration av en utförlngsfonn av anordningen i enlighet med uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING Fig. 1 visar schematiskt en utföringsfonn av en pumpanordning 1 i enlighet med uppfinningen. Anordningen innefattar ett hus 2 i vilket en massapump 4 för pumpning av massa är anordnad. Massapumpen 4 har ett inlopp 10 till vilket massa matas, och ett utlopp 11 från vilken massa matas under tryck.

Massapumpen 4 drivs av en motor 12 via en axel 3.

I denna tillämpning definieras huset 2 såsom huset för hela massapumpen 4, innefattande dels ett pumphus 2a i vilket massan påverkas av pumphjulets (ej visat) pumpverkan, och dels ett axelhus 2b som täcker den del av axeln 3 som befirmer sig intill pumphuset 2a. Konventionellt kan det övergripande huset bestå av flera sarnmankopplade hus, men i denna tillämpning är termen hus avsedd att inbegripa alla dessa olika hus. t.ex. pumphuset 2a och axelhuset 2b, trots att huset 2 alltså lika gärna kan vara uppbyggt av flera separata men sammankopplade delar.

Såsom beskrivs ovan kan problem uppstå p.g.a. att gas, t.ex. luft, som omger massan blandas in i massan. Därför år en vakuumpump 5 för avgasning av massan inuti huset 2 ansluten till huset 2 via ett gasutlopp 7 på huset 2 och en ledning 6. Ett problem som kan uppkomma i anslutning till användningen av sådana vakuumpumpar är att massa kan följa med gasen in i ledningen 6 och hämma evakueringen av gas. Därför måste gasutloppet 7 vara placerat vid ett läge av huset 2 dit massa normalt inte når. I den visade utföringsformen är pumpen en centrifugalpump som med hjälp av centrifugalkrafter pressar massan i den radiella riktningen ut mot pumphusets 2a periferivåggar och vidare ut genom utloppet 1 1. Därför, för att minimera massan i ledningen 6 bör gasutloppet 7 vara placerat i en axiell 10 15 20 25 30 35 40 535 003 förlängning av huset 2 [inte i dess radiella förlängning). Därför kan gasutloppet 7 vara placerat vid inloppet 10 eller, såsom är konventionell, i axelhuset 2b, vilket täcker anslutningen av axeln 3 till pumphuset 2a. Detta förutsätter naturligtvis att det finns en förbindelse för gasen att passera från pumphuset 2a till axelhuset 2b. Gas kan därefter sugas medelst vakuumpumpen 5 från inuti pumphuset 2a. via axelhuset 2b och in i gasutloppet 7. Om en effektiv avgasning skall åstadkommas är det emellertid inte möjligt att helt hindra massa från att följa med gasen som sugs ut, oavsett var gasutloppet 7 är placerad. Följaktligen, kommer det alltid att finnas en risk att massa kommer in i ledningen 6.

Ett sätt att lösa problemet med massa i ledningen 6 kan vara att anordna en tjäderbelastad ventil för att släppa in luft i ledningen när trycket i ledningen når under ett särskilt värde. Ett sådant kontrollsystem skulle emellertid endast medge två kontrollnivåer, en i vilken ventilen är stängd och en andra ivilken ventilen år öppen. Dessutom, skulle det inte vara energieffektivt eftersom vakuumpumpen 5 skulle vara fullt aktiv oavsett vilken sugeffekt som krävs.

I anordningen enligt uppfinningen löses detta istället med hjälp av en styrenhet 13 och en sensor 8 som är ansluten för att styra enheten.

Anslutningen indikeras i figuren av en streckad linje. Sensom 8 är anordnad i anslutning till gasutloppet 7, företrädesvis inuti ledningen 6, för att detektera förekomsten av massa i ledningen 6. Dessutom är styrenheten 13 anordnad att sänka pumphastigheten av vakuumpumpen 5 om massa detekteras i ledningen 6. Anslutningen mellan styrenheten och vakuumpumpen 5 indikeras i figuren av en streckad linje. På detta sätt kan vakuumpumpens 5 sugkraft sänkas genom att bara minska effekten med vilken vakuumpumpen 5 arbetar. Således kan elektrisk energi sparas i förhållande till konventionella lösningar. Dessutom kan styrenheten 13 ställas in så att pumphastigheten för vakuumpumpen 5 hålls nere under en viss tidsperiod, såsom t.ex. ungefär 5, 10, 15 eller 20 sekunder, för att medge tillräcklig tid för massan som har kommit in i ledningen att glida ned med hjälp av gravitation och ut ur ledningen.

Ett annat problem är hur sensom 8 skall detektera att massa kommer in i ledningen 6. l en specifik och fördelaktig utföringsforrn av uppfinningen âr sensom 8 för att detektera massa i ledningen en temperatursensor, t.ex. en termometer, för avkånning temperaturen i ledningen 6. Vanligtvis är temperaturen av massasuspensionen mellan 45 och 95°C och oftast är den mellan 70 och 95°C. Temperaturen på gasen inuti huset 2 är mer eller mindre densamma som massans temperatur. Ledningen 6 kyls emellertid ned av den omgivande luften så att gasens temperatur inuti ledningen 6 är lägre än temperaturen på massan i huset 2. Temperaturen på gasen 10 15 20 25 30 35 535 003 minskar kontinuerligt i ledningen 6 från gasutloppet 7 av huset 2 till vakuumpumpen 5. Om massa kommer in ledningen 6 kommer temperaturen i ledningen därför att stiga, vilket kommer att detekteras av temperatursensorn.

För att detektera förekomsten av massa i ledningen på ett tillförlitligt sätt skall temperatursensom vara placerad relativt nära gasutloppet 7, i.e. 2-20 cm från gasutloppet 7 och företrädesvis 5- 10 cm från gasutloppet 7. Om detektom är placerad för nära utloppet 7 kan den påverkas av normala avvikelser i massaflödet och om den år placerad för långt från utloppet kan den detektera förekomsten av massa för sent. den mest fördelaktiga placeringen av sensorn 8 beror av bredden på ledningen 6 och andra för anordningen specifika parametrar. Därför är den mest fördelaktiga placeringen av temperatursensorn anordningsberoende och kan därför med fördel bestämmas av en fackman på området med hjälp av empiriska tester.

När en höjning av temperaturen över ett förbestämt tröskelvärde detekteras av sensom 8 i ledningen 6, så indikerar detta förekomsten av massa i ledningen 6, vilket i sin tur får styrenheten 13 att sänka pumphastigheten av vakuumpumpen 5. 'Iröskelvärdet för denna temperaturökning kan typiskt ställas in till 5 till 30°C. Dessutom, eftersom temperaturen på massan ofta förblir den samma, kan tröskelvärdet också ställas in för att motsvara en specifik temperatur som är Lex. 5 till 30°C högre än den nonnala driftstemperaturen i ledningen. Således ställs sensorn antingen in för att avge en indikation till styrenheten 13 närhelst en viss temperaturökning har detekterats i ledningen 6, eller närhelst den uppmätta temperaturen i ledningen 6 har nått över en viss förbestämd temperatur. Med andra ord är tröskelvärdet antingen en specifik temperatur, eller en specifik temperaturökning i förhållande till den normala driftstemperaturen.

På samma sätt som att sensorns avstånd frán utloppet inte ska vara för litet så skall inte heller tröskelvärdet vara för litet, altemativt för nära den normala driftstemperaturen, eftersom den i sådana fall skulle kunna påverkas av normala avvikelser i massaflödet. Men á andra sida skall den inte ställas in för högt för att inte riskera att den detekterar förekomsten av massa i ledningen för sent.

Vidare kan styrenheten 13 ställas in för att respondera till en plötslig ökning av temperaturen istället för en ökning av en viss magnitud. Det år faktiskt så att tack vare den kombinerade effekten av styrenheten 13 och sensom år det möjligt att åstadkomma styming av vakuumpumpen 5 på ett stort antal sätt som inte har varit möjliga förut. 10 15 20 25 535 003 Ett alternativ till att använda en temperatursensor som sensorn 8 kan vara att istället använda en optisk sensor eller någon annan typ av lämplig sensor.

I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen är styrenheten 13 ansluten till en frekvensomvandlare. vilken är anpassad för att styra pumphastigheten hos vakuumpumpen 5. En fördel med att utnyttja en frekvensomvandlare på detta sätt är att det möjliggör kontinuerlig och steglös styrning av vakuumpumpen på ett mycket energieffektivt sätt, eftersom ingen energi går till spillo.

Som ett komplement till vakuumpumpen kan en styrventil 9 anordnas i ledningen för att tillsluta passagen i ledningen. Styrventilen 9 kan t.ex. vara stängd under massapumpens startprocedur för att undvika att massa kommer in i ledningen 6 som en följd av ett övertryck inuti massahuset 2. I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen, kan styrventilen 9 emellertid också styras av styrenheten 13, t.ex. kan styrventilen 9 stängas automatisk i det fall förekomsten av massa i ledningen 6 detekteras över en viss tidsperiod, d.v.s. när sänkningen av pumphastigheten av vakuumpumpen 5 inte år tillräcklig för att erhålla den avsedda effekten att massan återgår från ledningen 6 in i huset 2. Alternativt kan styrventilen 9 vara anordnad i ledningen 6 för att tillsluta ledningens passage i det fall en temperaturökning över ett förbestämt andra tröskelvärde detekteras, vilket år högre än det första tröskelvärdet. Detta skulle ha väsentligen samma effekt som att stänga ventilen efter en viss tidsperiod av hög temperatur, d.v.s. för att erhålla den avsedda effekten att pà ett säkert sätt återföra massan från ledningen 6 in i huset 2.

Ovan har en specifik utföringsform av uppfinningen beskrivits, för att belysa och förklara uppfinningen. Uppfinningen år emellertid inte begränsad till denna utföringsform. Istället avgränsas uppñnningens skyddsomfårig av de bifogade patentkraven.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 535 ÜÜB ï PATENTKRAV

1. l. Anordning (1) för pumpning av massa, vilken anordning innefattar ett hus (2) i vilket en massapump (4) för pumpning av massa är anordnad, vari en vakuumpump (5) för avgasning av massan inuti huset (2) är ansluten via en ledning (6) till ett gasutlopp (7) hos huset (2), kännetecknad av att en styrenhet (13) är anordnad att styra vakuumpumpens (5) pumphastighet och av att styrenheten (13) år ansluten till en sensor (8) som är anordnad i anslutning till gasutloppet (7) för att detektera förekomsten av massa i ledningen (6), vari styrenheten (13) är anordnad att sänka vakuumpumpens (5) pumphastighet om massa detekteras i ledningen (6).

2. Anordning (l) enligt patentkrav 1, vari sensom (8) är en temperatursensor för avkänning av temperaturen i ledningen (6) och vari en detekterad temperaturölming som överstiger ett förbestämt tröskelvårde indikerar förekomsten av massa i ledningen (6), vilket får styrenheten ( 13) att sänka vakuumpumpens (5) pumphastighet.

3. Anordning enligt patentkrav 2, vari en styrventil (9) år anordnad i ledningen för att stänga densamma i det fall en temperaturökning över ett förbestämt andra tröskelvårde detekteras. vilket andra tröskelvårde är högre än det första tröskelvärdet.

4. Anordning (1) enligt något av de föregående patentkraven, vari styrenheten (13) är ansluten till en frekvensomvandlare som år anordnad att styra vakuumpumpens (5) pumphastighet.

5. Anordning (l) enligt något av de föregående patentkraven, vari en styrventil (9) är anordnad i ledningen för att tillsluta densamma i det fall förekomsten av massa i ledningen (6) detekteras över en viss tidsperiod.

6. Metod för pumpning av massa med hjälp av en massapump (4) som är placerad inuti ett hus (2), vilken metod innefattar: - avgasning av massan som pumpas inuti huset (2) med hjälp av en vakuumpump (5), vilken pump är ansluten via en ledning (6) till nämnda hus (2), kännetecknad av att metoden dessutom innefattar: - avkänning av om massa finns i ledningen (6), - indikering till en styrenhet (13) om massa finns i ledningen (6), - styrning av vakuumpumpen (5) i respons till indikeringen som mottas av styrenheten (13), varvid styrenheten (13) är anordnad att sänka vakuumpumpens (5) pumphastighet om massa detekteras i ledningen (6).

7. Metod enligt patentkrav 6, vari avkänningen av massa innefattar steget mätning av temperaturen i ledningen, och vari en uppmätt temperaturökriing som överstiger ett första tröskelvårde indikerar 535 003 förekomsten av massa i ledningen (6), vilket utlöser en sänkning av vakuurnpumpens (5) pumphastighet.

8. Metod enligt patentkrav 7, ytterligare innefattande ett steg att stänga en ventil i ledningen om den uppmätta temperaturen överstiger ett andra tröskelvårde eller om den uppmätta temperaturen förblir över det första tröskelvårde under en förbeståmd tidsperiod.