NO150574B - Fremgangsmaate og anordning for pumping av en fibersuspensjon med hoey tetthet - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en anordning for pumping av en fibersuspensjon, som spesielt er beregnet til å tilpasses i sentrifugalpumper for høykonsentrerte fibersuspensjoner.

For pumping av cellulose- og papirindustriens forskjellige fibersuspensjoner eller masser kan, når konsistensen understiger 6 %, sentrifugalpumper med fordel anvendes forut-satt at pumpen er riktig konstruert og at dens tilløpstrykk er tilstrekkelig stort. En sentrifugalpumpe egner seg imidlertid ikke for tykkere masser, fordi pumpen på grunn av massens fnok-ning blir tilstoppet. For pumping av høykonsistente masser må det derfor anvendes dyre pumper basert på fortrengningsprinsippet.

Målet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte og en anordning ved hjelp av hvilke en sentrifugalpumpe kan anvendes for å pumpe tykkere masser enn hva hittil har vært mulig.

Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes dette slik at det

i pumpen fremfor løpehjulet og/eller innved fremkanten av løpe-hjulets skovler dannes skjærkrefter som virker oppløsende på fiberopphopninger eller fnokker. Oppfinnelsen er basert på at når fibersuspensjonen utsettes for oppløsende krefter for fiberbindingene, fluidiseres den, dvs. overgår i en flytende og lett pumpbar tilstand. Dette tilveiebringes ved å anordne fordypninger og/eller utspring fremfor løpehjulet som samvirker med en fremfor løpehjulet anbragt rotor. I sammenligning med en konvensjonell sentrifugalpumpe fungerer pumpen ifølge oppfinnelsen med et mindre tllløpstrykk.

DE-OS 2 411 043 beskriver en pumpe som er utstyrt med et oppbrytningsorgan som består av en sats stasjonære og roterende skiver med skjærekanter. Materialet føres av en roterende skives ytre overflate mot en stasjonær skives indre overflate, hvorigjennom det utsettes for trykk og skjærkrefter slik at grovt materiale knuses og skjæres. Noen fluidisering skjer ikke. Den roterende skive er anordnet i et sylindrisk hus. I det ikke runde hull i den stasjonære skive roterer en sylindrisk aksel.

Sveitsisk patentskrift 411 584 viser en pumpe hvor innløpsåpningen og løpehjulet er utstyrt med skjærekanter for oppdeling av materiale som strømmer inn i løpehjulet. Ingen ikke-rund rotor er anordnet i pumpens innløpsdel.

Østerriksk patentskrift 176 507 viser en knivanord-ning som roterer med et annet omdreiningstall enn viftehjulet, slik at materialet som strømmer inn i viftehjulet, klippes av.

DE-OS 1 211 905 viser en blander utstyrt med en ikke-rund skive som det fra spalte 3, linje 8, fremgår roterer i en sylindrisk beholder.

DE-OS 1 813 864 viser en beholder i hvis nedre ende er anordnet en skrue med gjenger. Skruens oppgave er å dosere materialet som faller ned i det underliggende kammer. Noen ikke-rund rotor som roterer i et ikke-rundt hull, vises ikke i den motholdte publikasjon.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte for pumping av en fibersuspensjon med høy tetthet med en sentrifugalpumpe, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at oppstrøms pumpens skovlhjul, i en integrert del av denne, bringes fibersuspensjonen i en rotasjonsbevegelse som har alternerende tverrgående strømningskomponenter mot og fra dens rotasjonsakse, nevnte alternerende tverrgående strøm-ningskomponenter nedbryter fiber- til -fiberbindingene uten at fibersuspensjonen underkastes en skjærende eller malende kraft, hvorved fibersuspensjonen fluidiseres og blir pumpbar, og hvor den roterende bevegelse mid alternerende tverrgående-strømningskomponenter forårsakes av den gjensidige påvirkning mellom en roterende,hovedsakelig ikke-skjærende rotor og en hovedsakelig ikke-skjærende indre overflate.

Oppfinnelsen angår ennvidere en sentrifuqalpumpe

for pumping av en fibersuspensjon med høy tetthet omfattende et innløp, et pumpehus, et utløp og et skovlhjul som er kjennetegnet ved at innløpet er utstyrt med ikke-skjærende utspring eller fordypninger foran skovlhjulet, men integrert i pumpen, at en rotor som har en ytre overflate med ikke-skjærende utspring eller fordypninger er anbragt i innløpet, og at rotorens radielle utstrekning er mindre enn innløpet.

Anordningen ifølge oppfinnelsen kan blant annet ut-nyttes for å utmate masse hvis konsistens ligger i området 5 - 25 %, fra en massebeholder.

Ifølge hittil kjente metoder uttas masse fra en beholder ved hjelp av mekaniske anordninger slik som transportskruer eller roterende bunnskraper. For å utta høykonsentrerte masser fordres meget energi og robuste konstruksjoner. For uttagning av masser fra beholdere er det foreslått vibrasjonsanordninger, blant annet slike som er basert på ultralyd, men disse har ikke vist seg å være effektive i praksis. Ved uttagning av høykon-sentrerte masser fra store beholdere pleier man å spe ut massen foran utløpsåpningen for å få massen til å renne ut.

I en utførelsesform av oppfinnelsen tilkobles pumpen til massebeholderens utløp, hvorved massen fluidiseres av en rotor som strekker seg gjennom pumpens innløpsdel og massebeholderens utløp, slik at den under tyngdekraftens innvirkning kan renne inn i den underliggende pumpe.

Oppfinnelsen beskrives i det følgende under henvisning til de følgende tegninger, av hvilke

fig. 1 viser en utførelsesform av oppfinnelsen i vertikalsnitt, fig. 2 viser et snitt langs linjen C - C på fig. 1.

I fig. 1 og 2 angir henvisni,ngstallet 1 pumpehuset som omfatter en innløpsdel 2. I pumpehuset er det anbragt et

roterbart lagret løpehjul 3 som har skovler 4 og en bakvegg 5. Løpehjulets ene side er åpen, og pumpehusets indre overflate 6, som har samme form som skovlkanten, fungerer som styreoverflate for strømningen.

I pumpens innløpsdel som har et ikke-rundt tverrsnitt, fremfor løpehjulet, er det anbragt en ikke-rund rotor 11 som be-virker fluidisering av fibersuspensjonen ved at dens ytre overflate i samvirke med innløpsdelens indre overflate (8) frem-kaller til sin retning vekslende radielle strømningskomponenter i innløpsdelen, samt skjærkrefter som virker oppløsende på fiberbindingene. På grunn av dette fluidiseres fibersuspensjonen innved skovlenes fremkanter og dens strømningsmotstand minsker.

Oppfinnelsen belyses av de etterfølgende eksempler.

Eksempel 1

Rotoren 11 ifølge fig. 1 og 2 i innløpsdelen fremfor løpehjulet hadde følgende dimensjoner:

Innløpsdelens tilsvarende verdi utgjorde 150 og 130 mm.

Utførte prøver viser at pumpen ifølge oppfinnelsen med letthet kan pumpe papir- og celluloseindustriens forskjellige masser i konsistensområdet 8 - 12 %. Selv pumping av tykkere masser er mulig. Under 6 % konsistens fungerer pumpen med et tilløpstrykk som er 2 - 3 m v p mindre enn en konvensjonell massepumpes.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de viste utførelses-former men kan modifiseres på flere måter uten avvikelse fra oppfinnelsens ramme. Således kan eksempelvis rotoren rotere med en annen vinkelhastighet enn løpehjulet 4.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for pumping av en fibersuspensjon med høy tetthet med en sentrifugalpumpe, karakterisert ved at oppstrøms pumpens skovlhjul, i en integrert del av denne, bringes fibersuspensjonen i en rotasjonsbevegelse som har alternerende tverrgående strømningskomponenter mot og fra dens rotasjonsakse, nevnte alternerende tverrgående strøm-ningskomponenter nedbryter fiber- til -fiberbindingene uten at fibersuspensjonen underkastes en skjærende eller malende kraft, hvorved fibersuspensjonen fluidiseres og blir pumpbar, og hvor den roterende bevegelse måd alternerende tverrgående strømningskomponenter forårsakes av den gjensidige påvirkning mellom en roterende^hovedsakelig ikke-skjærende rotor og en hovedsakelig ikke-skjærende indre overflate.

2. Sentrifuaalpumoe for pumping av en fibersuspensjon med høy tetthet omfattende et innløp, et pumpehus (1), et utløp og et skovlhjul (3) ,' karakterisert ved at innløpet er utstyrt med ikke-skjærende ■ utspring eller fordypninger (8) foran skovlhjulet (3), men integrert i pumpen, at en rotor (11) som har en ytre overflate med ikke-skjærende utspring eller fordypninger (8), er anbragt i innløpet, og at rotorens (11) radielle utstrekning er mindre enn innløpet.