NO154216B - Fremgangsmùte og anordning for ù separere gass fra en fibe rsuspensjon. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og en anordning for separering av en gass, som f.eks. luft, fra en fiber suspensjon ifølge kravenes innledning. Anordningen er spesielt beregnet for masser med høy konsentrasjon, f.eks. 812%.

Det er tidligere kjent å utnytte væskers rotasjonsbevegelse for separering av gass. Således er en sentrifugalpumpe kjent fra US 3 597 904, hvor et gassavløpsrør strekker seg gjennom pumpens innløp til løpehjulets inn-løpsåpning. I pumpens løpehjul er rotorvinger anbrakt som strekker seg langs gassavløpsrøret i nærheten av dets åpne ende. Når vingene roterer, dannes en sentralt be-liggende gasskjerne som er omgitt av væske, hvorfra gass fjernes til gassavløpsrøret som er koplet til en vakuumkilde.

I US 3 323 465 er et reguleringssystem for en pumpe beskrevet som har et gassavløpsrør som strekker seg inn i den gasskjerne som dannes i pumpens innløp og hvis løpehjulsskovler strekker seg inn i pumpens innløp. Trykkforskjellen mellom væsken nær innløpets vegg og væsken i nærheten av sentrumslinjen måles. Trykkforskjellen reguleres ved hjelp av en ventil i pumpens trykkledning. Formålet med reguleringssystemet ifølge dette patentskrift er å oppnå en tilstrekkelig sugehøyde til å sikre at løpe-hjulet holdes fylt med væske. Volums tremmen varierer imidlertid og kan ikke reguleres i overensstemmelse med de krav som prosessen stiller.

I CH 571 655 er en sentrifugalpumpe beskrevet hvis løpehjul har en bakvegg på hvilken flere skovler er anbrakt. Bakveggen har også flere åpninger nær løpe-hjulets aksel, gjennom hvilke væske og gass kan passere i form av skum. Væsken og gassen separeres fra skummet bak løpehjulets bakvegg og fjernes separat.

En pumpe av denne type kan imidlertid ikke anvendes for pumping av høykonsistent masse da fibrene ville til-stoppe pumpens innløp.

I SE 363 363 er beskrevet en metode for avlufting av en fibersuspens jon, hvor en pumpe av samme type som beskrevet i US 3 579 904 anvendes. Gassrommet i pumpens innløp står i forbindelse med en vakuumkilde.

Ifølge det svenske patentskrift finnes imidlertid iritet middel for regulering av undertrykket i overensstemmelse med innløps trykket.

Luft som befinner seg i massen, medfører ulemper spesielt ved pumping med en sentrifugalpumpe. Jo større massens luftinnhold er, desto større tilløpstrykk behøver pumpen for å fungere feilfritt. Dersom det disponible tilløpstrykk er for lavt, dannes bobler i massen som samler seg ved løpehjulets innløpsåpning, hvorved pumpens funksjon forstyrres.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å eliminere de ovennevnte vanskeligheter ved å benytte en anordning som effektivt avlufter massen før den føres inn i en pumpes løpehjul. Anordningen kan også anvendes uten pumpe dersom den disponible trykkforskjell er tilstrekkelig til å transportere massen fra ett sted til et annet.

Det forannevnte formål oppnås med fremgangsmåten og anordninger ifølge oppfinnelsen med de i kravenes karakteriserende deler beskrevne trekk.

Anordningen ifølge oppfinnelsen omfatter ikke et strømningshindrende, friksjonsdannende gassavløpsrør i pumpens innløp. Da et gassavløpsrør ikke forekommer 1 anordningens innløpsåpning, kan denne forbindes direkte med en massebeholder. Anordningen kan anvendes istedenfor en hvilken som helst pumpe av standard konstruksjon uten at rørledningene behøver å forandres.

Oppfinnelsen beskrives under henvisning til tegningene hvor fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en utførelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser et snitt langs AS på fig. 1, fig. 3 viser et snitt langs B-B på fig. 1, fig. 4 viser en annen utf ørelsesf orm av oppfinnelsen, fig. 5 viser en tredje utførelsesform av oppfinnelsen og fig. 6-8 viser ulike reguleringssystemer for anordningen ifølge oppfinnelsen.

Den på fig. 13 viste anordning omfatter et hus 1 med en rotorkammer 2 og med et gassrom 3 inntil dette. En vegg 4 mellom disse har en sentral åpning 5 gjennom hvilke rotorkammeret og gassromme.t står i forbindelse med hver-andre. Huset har en innløpsåpning 6 gjennom hvilken fibersuspens jonen strømmer til rotorkammeret, og en utløps-åpning 7. Gassrommet har en utløpsåpning 8 for gass. En rotor 10 med vinger 9 er anordnet i rotorkammeret. Rotoren har en rørformet indre del 11 på hvilken vingene er festet og er forsynt med hull 12. Den ende av den indre del som vender mot utløpet, er lukket med en kjegleformet spiss del 13, og i dens annen ende er en plate 14 anordnet vinkelrett til rotorens rotasjonsakse og forsynt med åpninger 15. Rotorplaten 14 er festet på en aksel 17 som ér lagret i et lagerhus 16 på en ikke vist måte. Vinger 18 er festet på akselen, er anordnet i gassrommet.

Akselens drivanordninger er ikke vist.

Anordningen kan anbringes ved bunnen av en massebeholder 19 slik at rotoren 10 strekker seg inn i beholder-en, som vist på fig. 1. Når rotoren roterer, fluid iseres massen i rotorens omgivelse og flyter inn i rotorkammeret 2 gjennom innløpsåpningen 6. I rotorkammeret gir rotoren massen en rotasjonsbevegelse slik at luften separeres fra massen slik at det dannes en sentral luftkjerne omgitt av massen. Luften kan fjernes via åpningene 12, 15 og 5 til gassrommet 3, hvorfra den avledes gjennom utløps-åpningene 8 for gass. Den avluftedé masse fjernes gjennom utløpsåpningen 7.

Formålet med vingene 18 i gassrommet er å oppløse og fjerne den masse som samles i gassrommet ved drifts-stans .

Ifølge den på fig. 4 viste utførelse er skovler 23 anbrakt på baksiden av rotorplaten 14.

Formålet med skovlene er å skille masse som har fulgt med luftstrømmen gjennom åpningene 15, fra luften. Massen avledes gjennom en kanal som dannes mellom platen 14 og mellomveggen 4, hvorved den luft som strømmer gjennom åpningen 5 praktisk talt er fri for masse. Avstanden fra skovlenes 23 ytterkant 25 til rotasjonsakselen bør helst være større enn avstanden fra vingenes 9 ytterkant 26. Derved øker luftkjernens diameter foran veggens 4 åpning 5, og det hindres at massen får adgang til gassrommet.

Ifølge den på fig. 5 viste utførelse er rotoren som fluidiserer og avlufter massen, anordnet i en innløps-kanal 27 for en sentrifugalpumpe foran løpehjulet 28 og festet til dette slik at en rotorenhet dannes som omfatter en første del 10A, som står i forbindelse med innløps-åpningen 6. Her er avstanden fra vingenes 9A ytterkant 28 til rotas jonsakselen liten. En annen del 10B står i forbindelse med utløpsåpningen 7, og har en stor avstand fra vingenes 9B ytterkant 29 til rotasjonsakselen. I den første del 10A av rotoren forflytter massen seg hoved-sakelig aksialt og i den annen del 10B radialt.

Det på fig. 6 viste system har et avluftingspumpe-aggregat 30 ifølge fig. 5 som er anordnet ved en massebeholders bunn. I den utløpsledning som er tilkoplet aggregatets utløpsåpning, er en strømningsmåler 31 og en reguleringsventil 32 anordnet hvormed pumpens volumstrøm kan reguleres. Trykkforskjellen mellom pumpens innløps-åpning og utløpsåpning (pumpens løftehøyde) måles med " en trykkdifferansegiver 33. I en avluftningsledning 34 som står i forbindelse med utløpsåpningen for gass, er en lufttank eller en ekspansjonsdel 35, en vakuumpumpe 36 og en reguleringsventil 37 anordnet. Avluftingens trykkforskjell måles og reguleres med en DP-s tyreenhet 38 som er koplet til pumpens innløpsåpning og lufttanken og til trykkdifferansegiveren 33 og reguleringsventilen 37. Trykk-dif f eransereguleringen for avluftingen regulerer størrelsen av luftbobler i pumpens innløpskanal slik at innstilt

verdi for pumpens løftehøyde oppnås. Systemet omfatter ytterligere en vannledning som står i forbindelse med gassrommet, for tilførsel av spylevæske, og en trykkluft-ledning som står i forbindelse med lufttanken 35, for tilførsel av trykk ogjøre forhåndsinnstilling av trykkforskjellen ved oppstarting og hurtig reduksjon av trykkforskjellen ved behov.

Et noe forenklet system hvor trykkdifferanse-reguleringen av avluftingen er eliminert, er vist på fig. 7. Her måles og reguleres trykkforskjellen mellom pumpens innløp og utløp med en DPstyreenhet 41 som er koplet til avluftingens reguleringsventil 37. Også dette system fungerer bra.

Trykket i vakuumsysternet er imidlertid noe vanske-ligere å forhåndsinnstille og oppstartingen mer omfintlig for forstyrrelser enn med det på fig. 6 viste system som således er bedre, men dyrere.

På fig. 8 er vist et system som er egnet for slike tilfeller hvor pumpens tilløpstrykk er konstant. Ifølge den på figuren viste utførelse holdes massens nivå i et tårn konstant med en nivågiver 42 som er koplet til tårnet, og en reguleringsventil 4 3 som er anordnet i pumpens ut-løpsledning. Trykket i pumpens utløpsledning måles med en trykkgiver 44 og reguleres med avluftingens reguleringsventil 37.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte ved separering av gass fra en fibersuspensjon, som settes i rotasjon i en anordning med en innløpsåpning og en utløpsåpning for fibersuspensjon samt en ■utløpsåpning for gass, slik at det dannes en gasskjerne omgitt av fibersuspensjon hvorfra gassen avledes til et gassrom, KARAKTERISERT VED å opprettholde en ønsket trykkforskjell mellom innløpsåpningen og utløps-åpningen for fibersuspensjon ved med en trykkgiver (33, 41, 44) å måle trykket i fibersuspensjonens utløpsåpninger eller trykkforskjellen mellom disse og å styre en ventil (37) i gassutløpsledningen for med en reguleringsanordning (38, 41) å regulere gasstrømmen fra gassrommet (3).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at den ønskede trykkforskjell mellom innløpsåpningen og utløps-åpningen for fibersuspensjon opprettholdes ved å regulere trykkforskjellen mellom innløpsåpningen for fibersuspensjon og utløpsåpningen for gass ved hjelp av en ventil som er anordnet i gassutløpsledningen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at det mellom innløpsåpningen for fibersuspensjon og utløps-åpningen for gass opprettholdes en trykkforskjell av 0 - 0,7 bar, fortrinnsvis 0,2 - 0,5 bar.

4. Anordning for utskillelse av gass fra en høyk<p>nsi-stent fibersuspensjon, omfattende et hus (1) med en innløps-kanal (27) for fibersuspensjonen og en med innløpskanalen konsentrisk rotor (10) med rotorvinger (9) for å sette fibersuspensjonen i rotasjonsbevegelse, et gassrom (3) med en utløpsåpning (8) for gass, samt en mellomvegg (4) mellom gassrommet og rotoren, som har en gassutløpsåpning (5), KARAKTERISERT VED at rotorens (10) sentrum er åpent i et gassavskillingsområde dannet av rotorvinger (9) som trenger inn i innløpskanalen (27), slik at gass fritt kan trenge frem til det åpne rom i sentrum som står i forbindelse med en i den aksiale strømningsretning forløpende, dvs. i for-hold til innløpsåpningen (6) motsatte side av huset (1) plassert mellomveggs (4) utløpsåpning (5), at rotoren har en perpendikulært til rotoraksen anordnet plate (14) med minst en åpning (15) nær rotorens rotasjonsaksel og at åpningen(e) (15) er forbundet med utløpsåpningen (8).

5. Anordning ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at skovler (23) er anbragt på rotorplatens (14) bakside.

6. Anordning ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at avstanden fra skovlens (23) ytterkant (25) til rotasjonsakselen er større enn avstanden fra vingenes (9) ytterkant (26) til akselen.

7. Anordning ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at vinger (18) er festet på akselen (17) i gassrommet (3).

8. Anordning ifølge krav 4-7, KARAKTERISERT VED at en første del (10A) av rotoren (10) står i forbindelse med innløpsåpningen (6), en annen del (108) står i forbindelse med utløopsåpningen (7), og at avstanden fra rotorvingenes (9A) ytterkant (28) til rotasjonsakselen i den første del er mindre enn avstanden fra rotorvingenes (9B) ytterkant (29) til rorasjonsakselen i den annen del.

9. Anordning ifølge krav 4-8, KARAKTERISERT VED at den står i forbindelse med en massebeholders utløpsåpning og at rotoren (10, 10A) strekker seg inn i massebeholderen.

10. Anordning ifølge krav 9, KARAKTERISERT VED at rotorens (10, 10A) aksel er anordnet loddrett.