NO170163B - Fremgangsmaate for aa senke energiforbruket ved raffineringav fibermateriale - Google Patents

Description

Nærværende oppfinnelse vedrører raffinering av fibermateriale

i anordninger med i forhold til hverandre bevegelige maleflater. Det dreier seg i første rekke om raffinering av stykkformet fibermateriale, f.eks. flis til masse ifølge TMP, CTMP, CMP

eller andre metoder for fremstilling av høyutbyttemasse eller såkalt mekanisk masse. Oppfinnelsen vedrører nærmere bestemt en kombinasjon av foranstaltninger for å senke energiforbruket ved slik raffinering. Energiforbruket ved nåværende metoder er nemlig meget høyt, og kan per raffineringstrinn være av størrelsesorden ca. 1000 kWh per tonn masse, d.v.s. med en to-trinns raffinering vil forbruket per tonn produsert masse være ca. 20 0 0 kWh. Av denne energimengde forbrukes bare en liten del til selve defibreringsarbeidet, mens den vesentlig største delen går med for å omdanne fuktigheten i fibermaterialet og eventuell tilsatt væske til damp. Dampen, som er dannet i malespalten, opptar et volum som i og for seg ikke er ønskelig, da dampen ved det trykk som råder i malespalten vanskeliggjør f:.bermaterialets naturlige passasje gjennom malespalten, og dessuten minsker fibermaterialets oppholdstid i malesonen.

Det er således et vesentlig formål med oppfinnelsen å senke energiforbruket ved raffineringen ved hjelp av en kombinasjon av foranstaltninger som skal nærmere forklares nedenfor.

Selv om det forekommer raffinører hvor begge maleflåtene er bevegelige for å oppnå en ønsket relativ bevegelse i malespalten, vil man her i fortsettelsen som eksempler bare betrakte raffinører med en fast del som kalles stator og en inntil denne bevegelig del som kalles rotor.

En første energisparende foranstaltning består i å drastisk

senke malefrekvensen ved å holde den roterende delens turtall

hovedsaklig lik med tidligere turtall, men drastisk minske rotorens og statørensantall skjæreelementer.

Som en andre foranstaltning, og da delvis for å kompensere

for den lavere malefrekvensen, økes samtidig volumet, d.v.s.

oppholdstiden mellom maleelementene. På grunn av at malesonens diameter ved en skiveraffinør med bare radielt rettet malespalte er begrenset med hensyn til de sentrifugalkrefter som virker på fibermaterialet ved bestemte turtall, er det isteden mulig å øke malesonevolumet ved å utforme malespalten sylindrisk eller konisk. På den måten kan diameteren holdes innenfor rimelige grenser samtidig som malesonens lengde økes.

Som en tredje foranstaltning, som også denne skal tjene til å kompensere for den lavere malefrekvensen samt til å minske energiforbruket, fjernes så mye som mulig av den i malespalten dannede dampen allerede mens dampen befinner seg i malespalten, for på den måten å forbedre maleflåtenes tilgjengelighet på fibermateriale, og således øke fibermaterialets oppholdstid i selve malesonen.

Det er nedlagt et stort forsknings- og utviklingsarbeide vedrørende selve utformingen av maleorganene, som i moderne maskiner gjøres utbyttbare-, da de er utsatt for store påkjenninger og slitasje. I kanadisk patent nr. 901857 vises eksempler på skiveformige såvel som koniske malesegmenter med forskjellig mønster med hensyn til riller eller bommer for å oppnå så effektiv maling som mulig. Et annet mønster er vist i US patent nr. 3,815,834 når det gjelder skiveraffinører, og hvor det klart fremgår at rillene ved den mindre skivediameteren har relativt stor avstand, og at avstanden blir mindre desto lenger man kommer ut mot skivens periferi. Med malefrekvensen menes her rotorturtallet per sekund multiplisert med antall riller ved maleflåtenes periferi. Et rotorturtall på 1500 - 1000 per minutt kan anses å vær normalt, hvilket gir frekvenser i størrelsesorden 6000 - 20000 Hz. Ved hjelp av oppfinnelsen har man funnet at energiforbruket kan reduseres betydelig, og da i gunstige fall med under halvparten, hvis frekvensen reduseres til ca. 300 - 800 Hz ved at man med bibeholdt turtall på rotoren minsker rotorens og statorens antall skjæreelementer fra vanligvis 400 - 600 til 20 - 30.

For å kompensere den ovenfor nevnte senkte frekvens er det nødvendig å øke volumet, d.v.s. oppholdstiden mellom maleelementene, ved å bygge raffinøren sylindrisk eller fortrinns-vis noe konisk. Herved er det mulig å øke fibermaterialets veg gjennom raffinøren, d.v.s. langs den koniske flaten, i større grad enn det som ville være mulig ved en skiveraffinør, da man, som nevnt, ikke ønsker å øke malesonens diameter for meget.

For ytterligere å forlenge oppholdstiden i raffinøren drar man ifølge oppfinnelsen av dannet damp kontinuerlig og langs hovedsaklig hels rotorens lengde. Herved bør dampsepareringen gjøres mest mulig fullstendig for å minske flis-fiber- damp-blandingens kompressibilitet, hvilket bidrar effektivt til å rette tilførte skjærekrefter på flis og fiber.

Det har lenge vært et problem innen aktuell industri å kunne dra av damp fra malesonen i raffinører. Et eksempel er •imidlertid vist i kanadisk patent nr. 1079559, hvor malesegmentene foruten riller er forsynt med åpninger som leder damp og medfølgende fibermateriale fra malespalten til bak-siden av selve malesegmentene.

Ifølge nærværende oppfinnelse ledes største delen av dampen, som produseres i malespalten, bort fra malesonen, og renses dessuten fra hoveddelen av eventuell medfølgende fibermateriale. Deretter ledes dampen bort fra raffinøren separat fra fibermaterialutløpet gjennom ett eller flere damputløp. Dampmengden reguleres deretter ved opprettholdelse av passende trykkdifferanse mellom damputløpet og fibermaterialutløpet.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for å senke energiforbruket ved raffinering av en blanding eller suspensjon av fibermateriale, og da særlig fuktig treflis, i en raffinør med et innløp og et utløp for fibermateriale, og i hvilken materialet passerer gjennom en malespalte mellom maleflater, som har konisk eller sylindrisk form, og som er beveglige i forhold til hverandre med et turtall på 1000 - 1500 omdreininger pr. minutt, og hvcrvedmalingsfrekvensen er 6000 Hz - 20000 Hz, karakterisert ved at a) malingsfremgangsmåten gjennomføres ved en markant redusert malingsfrekvens til ca. 300 - 800 Hz ved et minsket antall skjæreelementer på maleflåtene, hvorved maleflåtenes turtall opprettholdes v=d ca. 1000 - 1500 omdreininger pr. minutt, b) malingsfremgangsmåten gjennomføres med en økt oppholdstid for fibermaterialet i malespalten for å kompensere for det ved frekvenssenkingen tapte maleimpulsantall, og c) at den fra fibermaterialet frigjorte dampen bortføres kontinuerlig i radiell retning fra malespalten.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den fra malespalten fjernede dampen innenfor raffinøren befries i alt vesentlig for fibermateriale som medfølger dampen.