FI63612C - Apparat foer avlaegsnande av koagulationer ur fibermassasuspensioner i synnerhet vid rengoering av blandat avfallspapper - Google Patents

Description

μν^.Ι m ηη KUULUTUSJULKAISU ,χ,Λη «TA lBJ {11) UTLÄeGNINOSSKIlIPT 0061 2 C (45) Patentti myönnetty 11 07 1983 Patent aeddelat ^ * ^ (51) Kv.ik.3/iM.ci.3 D 21 D 5/20 SUOMI—FINLAND (21) Ptt«nttlh(k«mu* — PttmtamBknlng 77075^ (22) Hak*ml*pilvt — AiwMcnlnpdag 09.03.77 (23) Allaip!Jvt-»Glltlgh«c*d·· 09.03.77 (41) Tttlkit |ulklMk*l — Whrit offancHg 2χ og γγ patentti-)· rekisterihallitut (44) Nlhtivftkslfwnon j* kiMiLfulksbun pvm. — n,

Patent· och registerstyrelten ' Antöktn utitgd och ut)jkrift#n puMicarad ji. u3.03 (32)(33)(31) Pyydetty «tuolkeut—tegtrd prioritet 20.03.76

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2611886.5 (71) Hermann Finckh Maschinenfabrik, Marktstrasse I85, 7L17 Pfullingen,

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Emil Holz, Eningen u.A., Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken lyskland(DE) (7^) Leitzinger Oy (5M Laite koagulatioiden erottamiseksi kuitumassavesiseoksista, eritoten puhdistettaessa sekalaista jätepaperia - Apparat för avlägsnande av koagulationer ur fibermassasuspensioner, i synnerhet vid rengöring av blandat avfallspapper

Keksinnön kohteena on laite koagulatioiden poistamiseen kuitumassavesi-seoksista, varustettuna pesällä, jossa on tuloaukko työstettävää kuitu-massavesiseosta varten ja jossa on makaava ontto sylinteri, jonka seinämä ainakin osaksi on tehty seulaksi ja johon on järjestetty vaakasuoran akselin ympäri pyöritettävä roottori, jonka kehällä on koagulatioiden erottamiseen vaikuttavia korotuksia.

Tämän tyyppisessä tunnetussa laitteessa (DT-AS 1 185 047) avautuu työstettävän kuitumassavesiseoksen tuloaukko ylhäältä päin säteen suunnassa ja likimain roottorin keskikohdalla tämän sisältävään pesätila»n, ja hylkymassan poistoaukko on niinikään johdettu pesästä likimain keskelle roottorin yläpuolelle, kuitenkin tangentiaaIisassa suunnassa. Lopuksi on pesän alapäässä ja määrätyllä kehäkulmaosalla seulaksi tehdyn onton sylinterin ulkopuolella käyttömassan ulostuloaukko.

Ohutmassa-alueella (esim. n. 0,5 - 2 % massatiheyksillä) työskentelevät tunnetut koaguloitumia poistavat laitteet heikolla hyötysuhteella ja erikoisen epätaloudellisesti. Näiden vaikeuksien kanssa joudutaan tekemisiin eritoten työstettäessä hylkymassaa, jota saadaan ohutmassa-alueella työskentelevistä painelejittelijoista, sillä jos tätä hylkymassaa 2 6361 2 vain jälkila jiteltaisiin,olisi seurauksena suuret kuituhäviöt, koska liukenematon jp koaguloitumaton kuitumassa tulee hylätyksi lian mukana.

Keksinnön pohjaksi asetettiin tästä syystä tehtävä aikaansaada laite, jonka »ailla koagulatiot voidaan tehokkaasti erotella ohutmassa-alueella ja joka soveltuu erikoisesti sellaisten painelajittelijoitten hylkymas-sojen koagulatioiden poiston suorittamiseen, jotka työskentelevät ohutmassa-alueella. lähtemällä johdannossa mainitun tyyppisestä laitteesta tulee tämä tehtävä keksinnönraukaisosti ratkaistua siten, että sisääntulo on sijoitettu toisen roottoripään alueelle, että tähän roottori-päähän liittyvä roottorin ensimmäinen vyöhyke on vähintään alaosaltaan seulaksi muotoillun onton sylinteriseinämän ensimmäisen rengasvyöhyk-keen ympäröimä ja että roottorin toinen vyöhyke, joka sijaitsee sisään-tuloaukon vastakkaisella ensimmäisen roottorivyöhykkeen sivulle, on varustettu koagulatioiden erotteluun vaikuttavilla korotuksilla. Tällaisessa laitteessa poistetaan ensiksi työstettävästä kuitumassavesiseok-sesta vettä, ts. sakeutetaan ja vasta sen jälkeen poistetaan koagulatiot, niin että koagulatioiden poistovaihe voidaan suoritta* taloudellisesti hyvällä hyötysuhteella. Syystä, että työstettävä kuitumassavesiseos ensimmäisen roottorivyöhykkeen ja ensimmäisen onton sylinteriseinämän rengasvyöhykkeen välissä saatetaan nopeaan pyörintään vastaavalla roottorin suurella kierrosluvulla, poistaa keksinnönmukainen laite myös vettä erikoisen tehokkaasti, jolloin laitteen mitat ja roottorin kierros-luku erikoisesti valitaan siten, että kuitumassavesiseokset sakeutetaan ensiksi n, 3 - 6 % massatiheyteen, ennen kuin ne matkallaan roottoria myöten tulevat toista roottorivyöhykettä ympäröivään koaguloitumien poistovyöhykkeeseen.

Ymmärrettävästi roottorin ei tarvitse olla kokonaan järjestetty onttoon sylinteriin, vaan se voi myös tulla aksiaalisessa suunnassa tämän ulkopuolelle. Sen lisäksi aikaisemmin annettuje keksinnön määritteitä ei tule ymmärtää niin, että työstettävän kuitumassavesiseoksen tuloaukon ehdottomasti tarvitsee olla järjestetty roottorin viereen, vaikka näin onkin asianlaita keksinnönmukaisen laitteen ensisijaisessa ratkaisumallissa. Cn nimittäin mahdollista ajatella myös niin, että sisääntuloau-kon annetaan päätyä roottorin yläpuolelle vastaavaan aukkoon ontossa sylinterissä.

Koagulatioista eroteltu kuitumassavesiseos voitaisiin nyt ohjata erikoiseen jälkilajittelijaan; on kuitenkin yksinkertaisempaa, jos keksinnön-

II

3 6361 2 mukainen laite muotoillaan siten, että kiinteä, makaava seulakori ympäröi roottorin kolmatta vyöhykettä, joka on tuloaukon vastaisella toisen roottorivyöhykkeen sivulla. Kuitumassavesiseos virtaa sitten matkallaan roottoria pitkin koagulatioiden po 1stovyöhykkeestä tullen kolmanteen vyöhykkeeseen, jossa jälkiseulonta voi tapahtua. Tällöin on tarkoituksenmukaista, jos kolmannen roottorivyöhykkeen alueelle avautuu ohennusvesisyöttöaukko massatiheyden ohentamiseksi jälkilajittelua varten ja epäpuhtauksien samanaikaiseksi pesemiseksi kuitumassavesi-seoksesta.

Koagulat ioiden poistovyöhyke voi olla muotoiltu eri tavoilla. Yksinkertaisinta on, jos toinen roottorivyöhyke on onton sylinterin toisen ren-gasvyökykkeen ympäröimä, joka on tehty seulaksi tai on varustettu sisäänpäin työntyvillä korotuksilla. Erikoistapauksessa on toisen roottorivyöhykkeen ja toisen onton sylinterin-rengasvyöhykkeen korotuksilla aksiaalisessa suunnassa kulkevien ripojen muoto, joiden väliin on järjestetty uria.

Jotta olisi tarve vain vähäisen työstettävän kuitumassavesiseoksen tilavuuden pyörintään saattamiseksi, mikä tulee olla tavoitteena huomioiden tarpeellisen energiamäärän, on suositeltavaa käyttää joka puolelta suljettua roottoria, vaikkakin sinänsä voitaisi myös ajatelle roottorin varustamista sisääntuloaukonpuoleisessa päässä keskeisellä sisääntulo-aukolla ja onton sylinteriseinämän ensimmäistä vyöhykettä vastapäätä ulosmenoaukoille.

Tehokkaan vedenerottelun aikaansaamiseksi on erikoisesti suositeltavaa laitteen muotoileminen siten, että rengastila ensimmäisen roottori- ja ensimmäisen onton sylinterin-rengasvyöhykkeen välillä etäisyyden kasvaessa sisäänotonpuoleisessa roottoripäässä pienenee. Tämä on toteutettavissa yksinkertaisimmin saraan halkaisijan koko pituudellaan omaavassa ontossa sylinterissä siten, että roottorin halkaisijan annetaan pienentyä pitkin ensimmäistä roottorivyöhykettä sisääntuloaukon suunnassa. Samanaikaisesti tämän toimenpiteen avulla, ts. kaventamalla rengastilaa roottorin pituussuunnassa aikaansaadaan, että koagulatioiden poisto-vyöhykkeellä erottelu tapahtuu erittäin tehokkaasti.

Jotta nyt roottorin kaikilla alueilla, joilla jälkilajittelua tapahtuu ja epäpuhtauksia pestään pois, on käytettävissä riittävän suuri tilavuus ja että kuidut ohennusveden lisäyksen vaikutuksesta eivät heti tu- 4 6361 2 le huuhdottua viereiseen hylkyinä ssatilaan, on tarkoituksenmukaista, että roottorin halkaisija pienenee pitkin kolmatta roottorivyöhykettä root-tor ipään suuntaan, ts. että roottori kapenee sen hylkymassstilan viereisen pään suuntaan, Sama voitaisiin ymmärrettävästi saavuttaa siten, että kolmatta roottorivyöhykettä ympäröivä seulakori laajenee kartio-maisesti hylkymassatilan suunnassa tai että roottorin ympäröivässä ontossa sylinterissä kolmannen roottorivyöhykkeen alueella on askelma.

Keksinnönmukaisen laitteen ensisijaisessa ratkaisumallissa on ensimmäisessä ja/tai kolmannessa roottorivyöhykkeessä kuitumassavesiseoksen pyörimään saattavat, erikoisesti listan muotoiset korotukset, koska tällä tavoin kuitumassavesiseos voidaan saada kiihtymään huomattavasti tehokkaammin kuin jos roottorissa olisi sileä yläpinta. Suuret kuitumassavesiseoksen kiertonopeudet vedenpoistovyöhykkeessä kuin myös kaikissa niissä vyöhykkeissä, joissa jälkiseulontaa ja lian poispesua tapahtuu, eivät ainoastaan nosta tämän vaiheen tehokkuutta vaan ne myös estävät, ettei kuitumassavesiseos virtaa aksiaalisessa suunnassa suhteellisen nopeasti roottoria pitkin ja etteivät hyvät kuidut täten pääse hylky-massatilaen.

On suositeltavaa antaa työstettävän kuitumassavesiseoksen sisääntulon avautua ylhäältäpäin, nimenomaan säteissuunnassa tai tangentiaalisesti roottorin sisältämään pesätilaan. Tällaiseen ilman painetta työskentelevään laitteeseen tarvitaan vähemmän energiaa ja sitä paitsi työstettävän kuitumassavesiseoksen sisäänsyöttö paineen alaisena johtaisi siihen, että seos toivottua nopeammin ohittaisi roottorin.

Jos keksinnönmukainen laite on kytketty lajittelijan perään, niin on selvitettävä, onko tässä lajittelijassa reiät vaiko raot. Ensiksi mainitussa tapauksessa on suositeltavaa seula-aukkojen tekeminen ensimmäisessä onttosylinteri-rengasvyöhykkeessä rakoina isoksi, toisessa tapauksessa kuitenkin reikämäiseksi. On edullista, jos ensimmäisen onttosy-linteri-rengasvyöhykkeen seula-aukot ovat reikiä, joiden halkaisija on n. 1 mm tai rakoja, joiden leveys on n. 0,2 - 5 mm.

Keksinnön avulla aikaansaatiin siis laite, joka energiaa säästäen ja erikoisen tehokkaasti poistaa vettä tai sakeuttaa, sekä sen jälkeen poistaa koagulatiot tai kuiduttaa ja lopuksi pesee pois epäpuhtaudet ja lajittelee.

il 6361 2 5

Lisää keksinnön tunnusmerkkejä, yksityiskohtia ja etuja selostetaan oheisissa vaatimuksissa ja/tai seuraavassa selostuksessa j~ oheen liitetyissä piirroksissa keksinnönmukaisen laitteen ensisijaisesta ratkaisumallista, Niissä esittää:

Kuva 1 pitkittäisleikkausta pystysuunnassa kulkevaa tasoa pitkin keksinnönmuka isen laitteen ensimmäisestä ratkaisumallista;

Kuva 2 leikkausta tästä laitteesta kuvan 1 leikkausviivan 2-2 kohdalta;

Kuva 3 kuvassa 1 A:11a merkittyä leikkausta suuremmassa mittakaavassa kuin kuvassa 1 ja.

Kuva 4 kuvaa 3 vastaavaa esitystä muunnetusta ratkaisumallista.

Kuvien 1-3 mukaisessa laitteessa on kokonaisuutena 10:llä merkitty moniosainen pesä, jonka toisessa päässä on ylöspäin suuntautuva tytsä, mikä muodostaa sisääntulon 12 työstettävälle kuitumassavesiseokselle. Toisella sivulla on pesässä 1C vaakasuoraan kulkeva akseli 14 laakeroitu pyörivästi, jonka toisessa päässä on kokonaisuutena 16:11a merkitty roottori ja toisessp päässä hihnapyörä 18, jonka avulla jp käyttöhih-nojen 20 välityksellä roottoria voi pyörittää sähkömoottori 22,

Akselille 14 on kiinnitetty kaksi kannatinlevyä 24 ja 26, jotka kannattavat likim*>in tynnyrin muotoista roottorin vaippaa 28, johon edelleen on kiinnitetty kartiomainen kansi 30, joka sulkee roottorin sisääntulo-sivulta kannatinlevyn 24 sulkiessa roottorin toisesta päästä. Roottorin 16 tynnyrimuoto syntyy siten, että vaippa 28 keskiosastaan on sylinteri-mäinen ja siihen liittyviltä pääosiltaan katkaistun kartion muotoinen, niin että siinä syntyy sisääntulosukon 12 sivulla ensimmäinen katkaistun kartion muotoinen roottorivyöhyke 16a, tähän liittyen toinen sylin-terimäinen roottorivyöhyke 16b ja lopuksi kolmas niinikään katkaistun kartion muotoinen roottorivyöhyke 16c.

Kuten kuvasta 1 erikoisesti kuvan 2 yhteydessä on nähtävissä, on toisessa roottorivyöhjdckeessä 16b rengas 34, jonka kehällä on akselin suunnassa kulkevien urien 36 toisistaan erottamia pitkittäisripoja 38. Tähän renkaaseen liittyvät molemmilta puolin kiihdytyslistat 4C ja 42, jotka niinikään kulkevat akselin suuntaisina.

6361 2

Pesään 1C keskeisesti järjestetty roottori 16 pyörii samakeskisesti pesän kannattaman ja kokonaisuutena 44:llä merkityn onton sylinterin sisässä, jolla kuvien 1 ja 3 mukaisessa ensisijaisessa rakenne-esimerkissä on kiinteän seulakorin muoto. Kolmea roottorivyöhykettä vastaavasti on ontolla sylinterilläkin ensimmäinen, toinen ja kolmas rengas-vyöhyke 44a, 44b ja 44c, jotka rajautuvat onttoa sylinteriä kannattavien renkeitten 48 ja 50 avulla kuin myös likimain C-muotoisten rengas-segmenttien 52 ja 54 avulla. Nämä renkaat ja rengassegmentit ra jaavat myös kolme rengastilaa 60a, 60b ja 60c toisistaan, jotka sijaitsevat onton sylinterin 44 ja pesän 10 kehäseinämän välillä. Huomattavaa on tässä yhteydessä, että laitteen alaosassa rengassegmenttien 52, 54 C-muodon vaikutuksesta rengastilat 60a, 60b ja 60c ovat yhteydessä keskenään.

Onton sylinterin 44 ensimmäisen rengasvyöhykkeen 44a alapuolella on pesän 10 kehäseinässä ns. käyttömassan ulostuloaukko 62, kun taas kolmannen rengasvyöhykkeen 44c alueelle ylös pesän 10 kehäseinömään on sijoitettu tytsä 64, joka muodostaa ohennusveden tuloaukon.

Sisääntuloaukolle 12 roottorin 16 vastakkaisen pään vieressä on pesässä 10 lopuksi ns. hylkyinässatila 66, jonka alaosassa avautuu hylkymassan ulosmenoaukko 68.

Syystä, että sisääntulo 12 avautuu ylhäältäpäin roottorin 16 sisältämään pesätilaan, ei ole tarpeen syöttää työstettävää ku i tumassa ve s is e-osta paineen alaisena keksinnönmukaiseen laitteeseen. Yleisesti ottaen tulee tämä kuitumassavesiseos eteenkytketyn ja ohutmassa-alueella työskentelevän paine-erottelijan hylkymassa-aukosta, niin että sen massa-tiheys on suhteellisen pieni ja nimenomaan välillä 0,5 ja 2 %, Tästä kuitumassavesiseoksesta erotellaan nyt vedenpoistovyöhykkeessä ensimmäisen roottorivyöhykkeen 16a ja seulakorin tai onton sylinterin 44 ensimmäisen rengasvyöhykkeen 44a välissä tehokkaasti vettä, kun seos kiih-dytyslistojen 40 vaikutuksesta suurella kierrosluvulla pyörivän roottorin 16 vaikutuksesta saatetaan voimakkaaseen kiertoliikkeeseen. Roottorin pyörimisnopeus^ ensimmäisen roottorivyöhykkeen ja ensimmäisen ren-gasvyöhykkeen pituus kuin myös välissä olevan rengastilan leveys ovat mitoitetut toistensa suhteen tarkoituksenmukaisesti siten, että kuitumassavesiseos saostuu siinä määrin, että sen massatiheys vedenpoisto-vyöhykkeeltä lähtiessä on likimain 3 - 6 %, Onton sylinterin 44 ensimmäisen rengasvyöhykkeen 44a reiät ovat suhteutetut eteenkytketyn paineli 7 6361 2 lajittelijan s sula kor ire iki in ja kyseessä on tarkoituksenmukaisesti reiät, joiden halkaisija on n, 1 - 1,2 mm tai ovat hienoja rakoja, joiden leveys on n» 0,3 - 0,4 mm.

Seostettu kuitumassavesiseos joutuu sitten koagulatioiden poistovyöhyk-keen alueelle, joka muodostuu onton sylinterin 44 toisesta rengasvyöhykkeestä 44b ja renkaasta 34. Tässä koagulatioiden poist©vyöhykkeessä on rengastila roottorin ja onton sylinterin välillä erikoisen kapea ja pitkittäisripojen 3S sekä urien 36 avulla tulevat koagulntiot ja kuitu-kasaantumat tehokkaasti hajoitettua, mitä ei tapahtuisi ilman ennalta tapahtuvaa kuitumassavesiseoksen seostamista.

lopuksi joutuu koagulatioista vapautettu kuitumassavesiseos pesu- ja lajitteluvyöhykkeeseen kolmannen roottorivyöhykkeen 16c ja kolmannen rengasvyöhykkeen 44c väliin. Roottorin tynnyrimaisestä muodosta johtuen on tässä pesu-ja lajitteluvyöhykkeessä käytettävissä riittävän suuri tilavuus, jotta on mahdollista aikaansaada tytsän 64 kautta syötetyn ohennusveden avulla epäpuhtauksien poishuuhtelu ja hyvistä kuiduista erottaminen ja jälkihuuhteluun optimaalinen massatiheys. Kiihdytyslis-tojen 42 vaikutuksesta kiihdytetään kuitumassavesiseos huuhtelu- tai lajitteluvyöhykkeessä niin suureen pyörimisnopeuteen, ettei ohennusveden syöttö johda siihen, että kuitumassavesiseos välittömästi virtaisi hylkyraassatilaan 66, Myös kolmannella rengasvyöhykkeellä 44c on ontossa sylinterissä 44 pieniä reikiä tai rakoja.

Pesän 10 alaosassa yhtyy nyt rengasvyöhykkeen reikien 44a, 44b ja 44c läpivirrannut käyttämässä ja virtaa ulos käyttöinässan poistonukosta 62. Poishuuhdeltu lika sitä vastoin tulee hylkymassatilaan 66 ja poistuu hylkymassaulostulon 68 kautta.

Kuvassa 4 esitetyssä muunnetussa ratkaisumallissa ei onton sylinterin 44 toisessa rengasvyöhykkeessä 44b’ ole mitään aukkoja, niin että kaikki koagulatioiden poistovyöhykkeeseen saapuva kuitumassavesiseos virtaa edelleen huuhtelu- ja lajitteluvyöhykkeeseen. Tässä toisessa ratkaisumallissa on toisessa rengasvyöhykkeessä sisäänpäintyöntyvät ja aksiaalisessa suunnassa kulkevat pitkittäisrivat 38*, joiden välillä on vastaavat urat. Kuitumassavesiseokset vapautetaan siis koagulatioista roottorin pitkittäisripojen 38 ja onton sylinterin pitkittäiripojen 38' välissä.

8 6361 2

Lajittelu voisi myös tapahtua ensimmäisen rengasvyöhykkeen 44a avulla, jolloin samanaikaisesti tapahtuisi vedenpoisto* Tästä johtuen voitaisiin keksinnönmukaisella laitteella jälkilajitella myös lajittelijan hylkyjäte (rejected stock) ja sitten kuiduttaa ja puhdistaa koegula-tioista *

II

Claims (3)

9 6361 2

1. Laite kuitususpension lajittelemiseksi ja puhdistamiseksi koagulaatioista, varustettuna pesällä (10), jossa on sisääntulo (12) käsiteltävää suspensiota varten sekä lajitellun kuitususpension käyttöainesulostulo (62b) sekä hylkyainesulostulo (68) sekä pesään pyörivästä laakeroitu roottori (16), jossa on useita eritoimintaisten rengastilojen ympäröimää, roottorin akselin suunnassa peräkkäin olevaa vyöhykettä (16a, 16b, 16c), joista ensimmäistä, sisääntuloa (12) lähinnä olevaa roottorivyöhykettä (16a) ympäröi kuitususpensiota lajitteleva ja hylkyaineksen poiston kanssa yhdessä oleva ensimmäinen seulakori (44a) ja toisessa, virtaussuunnassa ensimmäisen roottorivyöhykkeen jälkeen olevassa roottorivyöhykkeessä (16b) on koagulointien poistoa aiheuttavat korotukset (38), tunnettu siitä, että makaavassa roottorissa (16) on virtaussuunnassa toisen roottorivyöhykkeen (16b) jälkeen kolmas roottorivyöhyke (16c), jota ympäröi koagulaatioista puhdistettua kuitususpensiota jälkilajitteleva toinen seulakori (44c) ja että kolmatta roottorivyöhykettä ympäröivä rengastila on yhteydessä laimennusveden tuloon (64) sekä hylkyai-neksen poistoon (68).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että toinen seulakori (44c) on osa myöskin ensimmäisen seulakorin (44a) muodostavasta ontosta sylinteristä (44).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että kolmatta roottorivyöhykettä (16c) ympäröivä rengastila laajenee virtaussuunnassa.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että kolmannessa roottorivyöhykkeessä (16c) on kuitususpensiota kiertoliikkeeseen saattavat, erityisesti listan muotoiset korotukset (42).

3. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että pesässä (10) on kauimpana sisääntulosta (12) olevan roottoripäädyn (24) läheisyydessä hylkyainestila (66), johon hylkyainespoisto (68) päättyy.