SE526033C2 - Silanordning och silkorg för silning av massasuspensioner - Google Patents

Description

FAQ ÛÜ? v'.:_=._} 2 sprutmunstycken kan variera betydligt, så att flödeshastigheterna i de sprutmunstycken som är lokaliserade mera nedströms längs den rörformiga kanalen är högre än flödeshastigheterna i de munstycken som är lokaliserade mera uppströms. De varierande flödeshastigheterna i de skilda sprutmunstyckena medför ofördelaktig ojämn fördelning av spädvätskan till suspensionen.

En lösning för att skapa enhetliga flödeshastigheter i sprutmunstyckena hos den kända fördelaren med konstant tvärsnittsarea hos den rörformiga kanalen skulle kunna vara att utforma alla sprutmunstycken med olika dimensioner, så att munstyckena som befinner sig mera uppströms är bredare, medan däremot de munstycken som befinner sig mera nedströms är smalare. En nackdel med denna lösning är dock att i praktiken är det mycket svårt att rätt dimensionera de olika sprutmunstyckena, i synnerhet när det finns ett stort antal sprutmunstycken. Dessutom, även om en storleksserie för sprutmunstyckena har blivit korrekt beräknad är denna serie endast giltig för en given huvudström av spädvätska som tillsätts fördelarens rörformiga kanal. Detta medför att fördelningen av spädvätska genom sprutmunstyckena ej blir enhetlig för andra huvudvätskeströmmar som är större eller mindre än nämnda givna huvudvätskeström.

En annan lösning för att skapa enhetliga flödeshastigheter i den kända fördelarens sprutmunstycken skulle kunna vara att utforma den rörformiga kanalen avsmalnande i spädvätskeströmmens riktning, så att de statiska trycken i spädvätskan vid sprutmunstyckenas ingångar är lika, vilket skulle medföra enhetliga flödeshastigheter i sprutmunstyckena. Emellertid är det komplicerat att utforma en sådan fördelare, på grund av att för att uppnå de önskade enhetliga statiska trycktillstånden vid de olika sprutmunstyckena måste den rörformiga kanalen smalna av (_ f'1 i J LÅ x 3 i olika grad längs kanalen. Dessutom är kanalens korrekta avsmalnande beroende av friktionen mellan spädvätskan och den rörformiga kanalens väggyta.

Ett första ändamål med föreliggande uppfinning är att förbättra silanordningen enligt SE 0201746-5, så att fördelaren enhetligt distribuerar spädvätska till suspensionen som skall silas, Ett andra ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en silkorg för användning i den förbättrade silanordningen enligt uppfinningen och även för att ersätta silkorgar i existerande silanordningar i kommersiell drift.

Det första ändamålet uppnås medelst en silanordning av den typ som beskrevs inledningsvis kännetecknad av att varje sprutmunstycke innefattar åtminstone två kanalsektioner, en ingångskanalsektion som mynnar i fördelarens kanal och en utgångskanalsektion nedströms ingàngskanalsektionen, varvid ingångskanalsektionen är väsentligen bredare än utgångskanalsektionen. Detta medför att den bredare ingångskanalsektionen bildar en volym i vilken hastigheten hos huvudströmmen i kanalen väsentligen minskas, så att när delströmmar hos huvudströmmen avviker in i _ ingångskanalsektionerna konverteras huvudströmmens dynamiska tryck till väsentligen_enhetliga statiska tryck i g ingångskanalsektionerna. Dessa statiska tryck matar de smala utgångskanalsektionerna med vätskeströmmar som har väsentligen enhetliga flödeshastigheter.

Ingångskanalsektionen hos varje sprutmunstycke kan ha en tillräckligt stor volym för att inrymma en eddyström som bildas i den spädvätskeström som avviker från den rörformiga kanalen in i sprutmunstyckets ingångssektion, när spädvätska tillsätts av fördelaren. Detta medför att eddyströmmar förhindras att bildas .mfl 9323 v .__ 4 i utgångskanalsektionen, vilket är fördelaktigt med avseende på att reducera påverkan av existerande fluktuerande mottryck vid sprutmunstyckenas tömningssida. Om en eddyström skulle bildas i utgångskanalsektionen skulle det vara mycket lättare för mottryck att förflytta material från sprutmunstyckenas tömningssida tillbaka in i fördelarens kanal. Alternativt kan ingångskanalsektionen hos varje sprutmunstycke ha en tillräckligt stor volym för att förhindra bildandet av eddyströmmar i spädvätskeströmmen i utgångskanalsektionen, när spädvätska tillsätts av fördelaren, dvs. utan hjälp av att man bildar en eddyström i ingångskanalsektionen.

Ingångskanalsektionens volym bör var 0,2 till 2 gånger utgàngskanalsektionens volym.

Enligt en utföringsform av uppfinningen har ingångskanalsektionen hos varje sprutmunstycke en bredd som är 25 till 100% bredare än bredden hos utgångskanalsektionen och ingángskanalsektionens längd hos varje sprutmunstycke är 5 till 50% av bredden hos ingàngskanalsektionen.

Enligt en mycket enkel utföringsform av uppfinningen är sprutmunstyckena identiska och har fördelarens rörformiga kanal konstant tvärsnittsarea längs sin längd. Kanalen hos varje sprutmunstycke kan ha avlångt eller cirkulärt tvärsnitt.

Det andra ändamålet av uppfinningen uppnås medelst en silkorg för silning av massasuspensioner innefattande en rörformig mantelvägg försedd med silhål, och en spädvätskefördelare på mantelväggen, som bildar en rörformig kanal för spädvätska som sträcker sig åtminstone väsentligen omkring mantelväggen, varvid_ fördelaren är försedd med ett flertal sprutmunstycken. Silkorgen kännetecknas av att varje sprutmunstycke bildar en kanal som innefattar åtminstone två kanalsektioner, en ingångskanalsektion som mynnar i fördelarens kanal och en utgàngskanalsektion nedströms ingångskanalsektionen, varvid ingångskanalsektionen är väsentligen bredare än utgångskanalsektionen.

Silkorgen enligt uppfinningen kan utformas på samma sätt som silkorgen hos den ovan beskrivna silanordningen enligt uppfinningen.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka Figur l är en delvis bortskuren vy i perspektiv av en första utföringsform av silanordningen enligt föreliggande uppfinning,A Figur 2 är en delvis uppskuren vy i perspektiv av en andra utföringsform av uppfinningen, Figur 3 är en vy i perspektiv av en silkorg som passar anordningen enligt figur l, Figur 4 är en tvärsnittsvy i perspektiv av silkorgen som visas i figur 3, Figur 5 illustrerar spädvätskans flödesmönster genom sprutmunstycken som bildar traditionella cylindriska kanaler, och Figur 6 illustrerar spädvätskans flödesmönster genom sprutmunstycken utformade i enlighet med föreliggande uppfinning.

Identiska eller motsvarande element som visas i figurerna är betecknade med samma hänvisningsbeteckningar.

Figur 1 visar en silanordning enligt föreliggande uppfinning för silning av massasuspensioner, innefattande ett hus 2, ett inloppsorgan 4 lösgörbart anslutet till ett tillförselrör 6 för tillförsel av en suspension som skall silas in i huset 2, en rörformig silkorg 8 som avdelar husets 2 inre i en central väsentligen cylindrisk kammare 10 för mottagning av suspensionen rrxf mp; u r... u' 'Vf v k\l 6 som skall silas vid en ände 12 av den centrala kammaren och en enda yttre ringformig acceptkammare 14 för mottagning av en acceptfraktion av suspensionen som har passerat genom silkorgen 8, ett acceptutloppsorgan 16 lösgörbart anslutet till ett acceptutloppsrör 18 för tömning av acceptfraktionen från acceptkammaren 14 och ett rejektutloppsorgan 20 lösgörbart anslutet till ett rejektutloppsrör 22 för tömning av en rejektfraktion av suspensionen från den centrala kammaren 10 vid dess andra ände 24. En rotor 26 är anordnad i den centrala kammaren 10 för att skapa tryck och sugpulser i suspensionen längs silkorgen 8. En ringformig fördelare 28 för spädvätska är anordnad att tillföra spädvätska till den centrala kammaren 10 mellan dess ändar 12 och 24.

Som framgår av figurerna 3 och 4 innefattar silkorgen 8 en cylindrisk mantelvägg 30 med silhàl som har slitsform.

Mantelväggen 30 är försedd med en övre fläns 32 och en undre fläns 34 som tätar mot en övre ansats 36 på huset respektive en undre ansats 38 pà huset; Mantelväggen 30 är avdelad i två separata cylindriska delar 40 och 42, vilka är axiellt ihopkopplade av den ringformiga fördelaren 28. Fördelaren 28 bildar en rörformig spädvätskekanal 46, som har rektangulärti tvärsnitt och som sträcker sig omkring mantelväggen 30.

Fördelaren 28 är försedd med en inloppsöppning 48 för spädvätska och en mångfald av sprutmunstycken 50 för sprutning av A spädvätska från kanalen 46 till silkorgens 8 insida. En tillförselledning 51 för tillförsel av spädvätska från husets utsida 2 till spädvätskekanalen 46 sträcker sig genom acceptutloppsrörets 18 vägg och är ansluten till fördelarens 28 inloppsöppning 48 (Alternativt kan två eller flera spädvätskeinloppsöppningar, företrädesvis två öppningar, fanordnas.) Figur 5 illustrerar normala flödesvägar av spädvätska i en fördelare 52 med sprutmunstycken som bildar konventionella cylindriska kanaler 54. I fördelaren 52 enligt figur 5 strömmar spädvätskan från vänster till höger. Såsom klart framgår av figur 5 störs de delströmmar av spädvätska som avviker från huvudströmmen av spädvätska in i sprutmunstyckenas cylindriska kanaler 54 av de bortre ingångskanterna 56 hos sprutmunstyckena (sett i flödesriktningen hos spädvätskans huvudström i fördelaren 52). Dessa störningar i delströmmarna ger upphov till mer eller mindre ojämna flödesprofiler över kanalerna 54, så att delströmmar med olika flödeshastigheter uppträder i respektive kanaler 54. Dessutom uppstår lägre tryckzoner i delströmmarna vid de närbelägna ingångskanterna 57 hos sprutmunstyckena (sett i flödesriktningen hos spädvätskans huvudström i fördelaren 52).

Dessa lägre tryckzoner kan ge upphov till den nackdelen att momentana mottryck som skapas av rotorn 26, när denna sveper längs mantelväggen 30, kan förorsaka att fibrer inträder i munstyckskanalerna 54 vid de närbelägna ingångskanterna och ackumulerar i fördelarkanalen 46.

.Figur 6 illustrerar flödesvägarna av spädvätskan i fördelaren 28 hos anordningen enligt föreliggande uppfinning. Varje sprutmunstycke 50 bildar en cylindrisk kanal 58 som innefattar två olika cylindriska kanalsektioner, en ingångskanal 60 som mynnar i fördelarens 28 kanal 46 och en utgångskanalsektion 62 6 nedströms ingàngskanalsektionen 60. Ingångskanalsektionen 60 är bredare än utgångskanalsektionen 62 och bildar en volym i vilken hastigheten hos huvudströmmen i kanalen 46 väsentligen minskas, så att när delströmmar av huvudströmmen avviker in i respektive ingångskanalsektioner 60 konverteras det dynamiska trycket hos .huvudströmmen i väsentligen enhetliga statiska tryck i ingångskanalsektionerna 60. Dessa statiska tryck matar de respektive smalare utgångskanalsektionerna 62 med delströmmar av väsentligen enhetliga flödeshastigheter. Detta medför att tryck frxf (w7'f v-.~.J '\.1\_.-~) 8 och flödesfördelningen av delströmmarna i munstyckskanalerna 58 blir homogena, vilket gör flödena genom kanalerna 58 mindre känsliga för momentana mottryck skapade av den roterande rotorn.

Varje utgângskanalsektion 62 kan ha cirkulärt tvärsnitt med en diameter i intervallet 2 till 20 mm, företrädesvis 5 till 15 mm.

Alternativt kan varje utgångskanalsektion 62 ha formen av en slits med en bredd i intervallet 2 till 20 mm, företrädesvis 5 till 15 mm.

Silkorgen 8 som beskrivs ovan är speciellt lämpad för att ersätta traditionella silkorgar av enstegstyp i äldre silanordningar. Genom att man utnyttjar existerande acceptutloppsorgan för att ansluta tillförselledningen för spädvätska finns det ej något behov för att omkonstruera huset hos den äldre anordningen.

Under drift matas en fibersuspension som skall silas via inloppsorganet 4 till silkorgen 8 vid dess övre sida 12. I silkorgen 8 silas suspensionen längs mantelväggens 30 sektion 40, så att en primär acceptfraktion passerar genom silhålen hos mantelväggen 30 medan en primär rejektfraktion bildas inne i silkorgen 8. Den primära rejektfraktionen utspäds medelst ett reglerat flöde av spädvätska, som sprutas genom sprutmunstyckena 50. Den utspädda primära rejektfraktionen silas längs I mantelväggens 30 sektion 42, sä att en sekundär acceptfraktion passerar genom mantelväggen 30 medan en sekundär rejektfraktion bildas inne i silkorgen 8 och sedan töms från silkorgen 8 genom rejektutloppsorganet 20. De primära och sekundära acceptfraktionerna kombineras och töms genom 'acceptutloppsorganet 16. Flödet av spädvätska genom sprutmunstyckena 50 regleras i beroende av koncentrationen och flödet hos suspensionen som matas till silkorgen 8 och koncentrationen och flödet hos den sekundära rejektfraktionen :oi mv” 1 f u J \/L-_ 9 som töms från silkorgen 8, så att koncentrationen hos den primära rejektfraktionen som träder in i mantelväggens 30 sektion 42 blir väsentligen densamma som koncentrationen hos suspensionen som matas in i silkorgen 8.

Figur 2 visar en silanordning enligt uppfinningen som är likadan som utföringsformen visad i figur l med undantag av att silkorgen och spädvätsketillförseln är annorlunda utformade.

Således innefattar anordningen enligt figur 2 ett hus 64 försett med två inloppsledningar 66 och 68 för spädvätska, och en silkorg 70 försedd med två inloppsöppningar 72 och 74 för spädvätska anslutna till ledningarna 66 respektive 68. Denna utföringsform är lämpad för nya silanordningar.

Som alternativ till utföringsformerna enligt figurerna 1 och 2 som beskrevs ovan kan föreliggande uppfinning också realiseras i den typ av silanordningar i vilken rotorn är arrangerad i den yttre ringformade kammaren och suspensionen matas från den yttre kammaren genom silkorgen in i den centrala kammaren.

Claims (11)

v ._ .J a, 10 PATENTKRAV:

1. l. Silanordning för silning av massasuspensioner, innefattande ett hus (2;64), en rörformig silkorg (8;70) som avdelar husets inre i en central kammare (10) och en yttre väsentligen ringformig kammare (14), ett inloppsorgan (4) för tillförsel av en suspension som skall silas in i antingen den centrala kammaren eller den yttre kammaren, ett acceptutloppsorgan (16) för tömning av en bildad acceptfraktion av suspensionen som har passerat genom silkorgen, ett rejektutloppsorgan (20) för tömning av en bildad rejektfraktion av suspensionen, en rotor (26) anordnad i huset för att skapa tryck och sugpulser i suspensionen som skall silas längs silkorgen, en spädvätskefördelare (28) i huset för tillförsel av spädvätska för att motverka förtjockning av suspensionen under drift, varvid fördelaren bildar en rörformig kanal (46), som avdelar korgen i åtminstone två delar (40,42) och som sträcker sig åtminstone väsentligen omkring silkorgen, och åtminstone en tillförselledning (5l;66,68) för tillförsel av spädvätska från husets utsida till fördelarens kanal, varvid fördelaren är försedd med ett flertal sprutmunstycken (50) för sprutning av spädvätska från den rörformiga kanalen, kännetecknad av att varje sprutmunstycke bildar en kanal (58), som innefattar. åtminstone tvà kanalsektioner, en ingångskanalsektion (60) som mynnar i fördelarens kanal (46) och en utloppskanalsektion (62) nedströms ingångskanalsektionen, varvid ingàngskanalsektionen är väsentligen bredare än utgångskanalsektionen}

2. Silanordning enligt krav 1, i vilken ingàngskanalsektionen (60) hos varje sprutmunstycke (50) har en tillräckligt stor volym för att inrymma en eddyström.som bildas i den ström av spädvätska som avviker från den rörformiga kanalen (46) in i sprutmunstyckets ingångskanalsektion, när spädvätska tillförs av-fördelaren (28). \' 6.- M.) \4 \. ll

3. Silanordning enligt krav 1 eller 2, i vilken ingångskanalsektionen (60) hos varje sprutmunstycke har en tillräckligt stor volym för att förhindra att en eddyström bildas i spädvätskeströmmen i utgàngskanalsektionen (62), när spädvätska tillförs av fördelaren (28).

4. Silanordning enligt krav l, i vilken volymen av ingångskanalsektionen (60) hos varje sprutmunstycke är 0,2 till 2 gånger volymen av utgångskanalsektionen (62).

5. Silanordning enligt något av kraven 1-4, i vilken bredden hos ingångskanalsektionen (60) hos varje sprutmunstycke är 25 till 100% bredare än bredden hos utgångskanalsektionen (62).

6. Silanordning enligt krav 5, i vilken längden hos ingàngskanalsektionen (60) hos varje sprutmunstycke är 5 till 50% av bredden hos ingångskanalsektionen (62).

7. Silanordning enligt något av kraven 1-6, i vilken 'sprutmunstyckena (50) är identiska.

8. Silanordning enligt något av kraven 1-7, i vilken den rörformiga kanalen (46) har konstant tvärsnittsarea längs sin längd.

9. ; Silanordning enligt något av kraven 1-8, i vilken varje ;sprutkanal (58) har cirkulärt tvärsnitt.^ 10. A Silanordning enligt något av kraven 1-8, i vilken varje sprutkanal (58) har avlångt tvärsnitt. 12 ll. Silanordning enligt något av kraven l-10, i vilken varje sprutmunstycke (50) är anordnad att spruta spädvätska åtminstone väsentligen vinkelrätt från den rörformiga kanalen (46). 12. Silkorg (8;70) för silning av massasuspensioner, innefattande en rörformig mantelvägg (30) försedd med silhál, och en spädvätskefördelare (28) på mantelväggen, vilken fördelare (28) bildar en rörformig kanal (46) för spädvätska som sträcker sig åtminstone väsentligen omkring mantelväggen, varvid fördelaren bildar ett flertal sprutmunstycken (50), kännetecknad av att varje sprutmunstycke bildar en kanal (58), som innefattar åtminstone två kanalsektioner, en ingàngskanalsektion (60) som mynnar i fördelarens (28) kanal (46) och en utgàngskanalsektion (62) nedströms ingångskanalsektionen, varvid I ingàngskanalsektionen är väsentligen bredare än utgàngskanalsektionen. 13. Silkorg enligt krav 12, i vilken ingångskanalsektionen (60) hos varje sprutmunstycke har en tillräckligt stor volym för att inrymma en eddyström som bildas i den ström av spädvätska som avviker från den rörformiga kanalen in i ingångssektionen hos sprutmunstycket, när spädvätska tillförs av fördelaren. _14. ' ' Silkorg enligt krav 12 eller 13, i vilken ingångskanalsektionen (60) hos varje sprutmunstycke har en tillräckligt stor volym för att förhindra att en eddyström bildas i strömmen av spädvätska i utgångskanalsektionen (62), när spädvätska tillförs av fördelaren. 15. Silkorg enligt krav 14, i vilken volymen av ingángskanalsektionen (60) är 0,2 till 2 gånger volymen hos utgångskanalsektionen (62). 13 16. Silkorg enligt något av kraven 12-15, i vilken ingångskanalsektionen (60) hos varje sprutmunstycke har en bredd som är 25 till 100% bredare än bredden hos utgàngskanalsektionen (62). 17. Silkorg enligt krav 16, i vilken längden av ingångskanalsektionen (60) hos varje sprutmunstycke är 5 till 50% av bredden hos ingångskanalsektionen. 18. Silkorg enligt något av kraven 12-17, i vilken sprutmunstyckena (50) är identiska. 19. Silkorg enligt något av kraven 12-17, i vilken den rörformiga kanalen (46) har konstant tvärsnittsarea längs sin längd. 19. Silkorg enligt något av kraven 11-18, i vilken varje sprutkanal (58) har cirkulärt tvärsnitt.

10. _ -Silkorg enligt något av kraven 11-18, i vilken varje* sprutkanal (58) har avlångt tvärsnitt.

11. Silkorg enligt något av kraven 1-9, i vilken varje sprutmunstycke (50) är anordnat att spruta spädvätska åtminstone väsentligen vinkelrätt från den rörformiga kanalen (46).