SE525611C2 - Sil med snedställda slitsar för avdrag av kokvätska i en massakokare - Google Patents

Description

o 0000 o I 0 p o 000 0000 I coon I ' ° . .. 90 Q; OI OI p 0 o 0 I 0 9 r o I 0 o O 00 0nlø 20 30 5 2 5 6 1 1 - 2 sjunkningsrörelse. Denna konstruktion medför att avdraget sker runt hela flispelaren, men fàr då vissa andra nackdelar, främst i fonn av stömingar på flispelargången men även såsom det senare visat sig stor vertikal belastning på de enskilda stavama i silkonstruktionen, vilket kräver en mycket stabil och kostsam stödstruktur för silen.

I syfte att ytterligare förbättra avdraget frán flispelaren i kokaren visas av Ahlstrom Machinery lnc. i EP,B,811088 en alternativ variant där istället slitsarna i en föredragen utföringsform anordnas i 45-graders vinkel, och således inom intervallet 30-60°. De teorier som presenteras i denna ansökan är att den huggna skivforrnade flisen packas som spelkort som slängs pà golvet (lägger sig med flatsidor nedåt/uppåt). Vad som inte uppenbaras eller _ sägs i denna ansökan är att dessa teorier understryker att flispelaren utbildas av dessa tätt packade flisbitar med sina vassaste kanter utåt mot kokarens vägg. l en senare variant pà EP,B,188088 från samma sökanden visas i US,A,6165323 en lösning där man ersätter dessa làngsträckta 45-graders slitsar med ett flertal slitsrader med 45 graders slitsar med begränsad slitslängd, där dess slitsrader anordnas ovanför varandra med oslitsade stagningspartier emellan slitsraderna pà ett i sig sedan decennier känt sätt.

Detta ger en starkare silkonstruktion men begränsar möjligheterna till att växla avdragspunkt in mot flispelaren under det att avdraget sker, då slitsen är relativt kort. Men som visas i föregångaren EP,B,811088 i figurerna 2-3, har partierna på silen mellan slitsama utfomtats med nedåt snedställda ytor med 12-22 graders lutning, för att i viss mån reducera risken för hängning av flisen mot uppåtriktade kanter.

Uppfinningens syfte och ändamål Föreliggande uppfinning avser att erbjuda en förbättrad avdragssil för kontinuerliga kokare och som inte har de nackdelar som känd teknik medför, främst med avseende på stömingar i flispelargången, men även som ger betydligt reducerad kraftpåkänning, som antingen kan bytas mot fler slitsar eller klenare och mindre kostsam silkonstruktion. 0238sc.doc 525 611 1 1 o o o ' : 2 2 s! Det huvudsakliga syftet med uppflnningen är att medge en förskjutning av avdragspunkten in i flispelaren så att avdraget inte sker i en och samma punkt in mot flispelaren under dess sjunkningsrörelse, och där denna förskjutning sker i sidled på ett avstånd som väl överstiger storleken på en ordinär fiisbit. s På detta sätt kan avdragspunkten växla över flera flisbitar, vilket förhindrar att en enstaka flisbit skulle dras fast av avdragsflödet mot slitsen i slitsens övre del och under flispelarens vidare sjunkningsrörelse förhindra verksamt avdrag genom slitsen förbi den mot slitsen fastsugna flisbiten. 10 Ett annat syfte är att denna förskjutning av avdragspunkten kan ske med minsta möjliga störning på flispelargången, så att flispelarens sjunkrörelse ej motverkas av tvärgáende utspràng eller kanter i lika stor omfattning. Ännu ett syfte minimera lasten på silkonstruktion så att den relativt föredragen 15 utföringsform på mest närliggande känd teknik reduceras med minst 50%, varigenom belastningen/utböjning på stavsilar (eller motsvarande områden mellan slitsar i slitsade silplåtar) reduceras proportionellt. Sillasten i en kontinuerlig kokare på 25-30 meters höjd och pålagt övertryck på 3-10 bar, speciellt vid de nedersta silama strax ovanför kokarens botten, är mycket 20 _ markant, och accentueras allteftersom flisen kokas och packas mot kokarens botten. l en föredragen utföringsform där silen anordnas i botten på kokaren, företrädesvis strax ovanför bottenskrapan, så samordnas silens snedställning 25 med bottenskrapans rotation på så sätt att slitsama ej förstärker rotationen på flispelaren, och sålunda kan bibehålla effekten av sidledes förflyttning av å avdragspunkten trots att flispelaren på grund av bottenskrapan utsättes för vridning. Detta är i direkt motsatts till det som angives som föreslaget i närmast liggande känd teknik, dvs. EP;B,811088, där slitsarna istället för att 5 30 bibehålla det ursprungliga syftet med växlande avdragspunkt(!) istället utnyttjas för att pressa ned flisen mot botten av kokaren. i. Ramingsförieckning 0238se.doc '20 30 11 Figur 1, visar schematiskt en kontinuerlig kokare med tre silarrangemang anordnade pà olika höjder i kokaren; Figur 2, visar en sil enligt uppfinningen; Figur 3 visar en variant på den uppfinningsenliga silen; Figur 4 visar en andra variant på den uppfinningsenliga silen; Figur 5, visar en trtedje variant på den uppfinningsenliga silen.

Detaljerad Beskrivning av föredragga utföringiorrner Föreliggande uppfinning avser en sil för avdrag av kokvätska i en kontinuerlig kokare använd vid framställning av cellulosa massa, vilken kokare är försedd med en topp och botten och däremellan ett cylindriskt parti med inåtriktade väggpartier, vilken visas i figur 1, där flis ChjN matas in kontinuerligt till kokarens topp och där bildar en flispelare med en omkrets och radie vilken flispelare sjunker ned genom kokaren i ett vertikalt flöde S parallellt med kokarens lodlinje under det att flispelaren anligger mot de inåtriktade väggpartierna vilka väggpartier omsluter flispelaren runt dess omkrets, för att slutligen utmatas Choufi kokarens botten efter det att flisen kokats och delignifierats vid en koktemperatur i området 130-180°C under minst 60 minuter.

Konventionellt är kokaren ett långsträckt behandlingskärl med en höjd på cirka 15-25 meter, och där kärlet i allt väsentligt är rotationssymmetriskt runt kärlets vertikala centrumlinje. Vissa kokare kan ha samma diameter på hela kokarkärlet, men oftast utföres kärlet med åtminstone en och ofta fler sektioner med succesivt ökande diameter mellan sektionema.

Under kokning i den kontinuerliga kokaren sker ett antal avdrag av kokvätska via ett antal silarrangemang 2a,2b,2c. Ett antal av dessa sil arrangemang 2a,2c ingår i så kallade kokarcirkulationer där kokvätska avdrages från flispelaren genom silar i kokarens vägg, och som via pumpar P1 resp. P3 pumpas tillbaka till kokaren via centralrör med mynning i höjd med silen 2a resp. 2c. l dessa cirkulationer kan ingå värrnare (visat med 4 i cirkulationen 2a/P1), men även andra behandlingar som exempelvis tillsättningar av vitlut, svartlut eller andra koktillsatser och/eller i kombination med föregående 0238se.doc 20 25 30 l 4 4 I u. :on-t .c .øo- Ino! *aa :non ouøi: o' z i š-øflš.. o u :blev-_ _o!_!. av: C s) avdrag av förbrukad kokvätska, vilken förbrukad kokvätska skickas till förimpregnering eller återvinningen (sodapanna etc.) via indunstning. Åtminstone ett silarrangemang 2b/P2 kan utgöras av ett rent avdrag, vilket avdrager förbrukad kokvätska fràn flispelaren, och som skickar hela avdragsmängden till förimpregnering eller återvinningen REC (sodapanna etc.) via konventionell indunstning.

I kokarens botten finns anordnad en roterande bottenskrapa BS vilken dels blandar om massan i kokarens botten, normalt under tillsättning av spädvätska för att underlätta utmatningen, dels befrämjar utmatningen av den kokade flisen. Blandningen görs för att jämna ut massakvaliten, då massan som sjunkit i pluggflödet ned genom kokaren ibland kan ha olika delignifieringsgrad i beroende av om flisen sjunkit utmed kokarens vägg eller centralt i kokaren där nya eller återcirkulerade kokvätskor tillföres. Ett sätt att minimera olikforrnig kokning över tvärsnittet är att begränsa de mängder som cirkuleras i kokarcirkulationer, och främst minimera större förändringar i kokvätskan, främst vad avser alkalinivå, som sker under koket.

Det utmärkande för uppfinningen är att silen är försedd med företrädesvis och i allt väsentligt raka slitsar vilka är anordnade snedställda relativt kokarens lodlinje (eller flisens sjunknings-rörelse S, vilken är parallell med kokarens lodlinje) och sett i omkretsled runt flispelaren med en vinkel a i området 10- 25°, företrädesvis 20°. Den enklaste utföringsformen med endast en slitsrad visas i figur 2. Silen i figur 1 och följande figurer är visad utfläkt, i en plan vy, men äri kokaren utförd som en krökt plåt med radie motsvarande kokarens inre diameter i höjd med positionen för silen.

I relation till mest närliggande tekniks föredragna utföringsform med 45 graders slitsar så får denna slilsutforrnning med 20 graders slitsar en mer än halverad vertikal belastning på silarna. Med 20 graders slits blir belastningen mot slitsarnas kanter (kraften vinkelrätt mot slitsens utsträckning) mindre än 50%, nämligen 34% (sinus 20°) av vertikalkomposanten, emedan en sil med 45 graders slits medför en belastning på 70% av vertikalkomposanten (sinus 45°). Denna påtagliga kraftreduktion medför att stödstrukturen för silens 0238sc.doc 0 I OO QOIUO 20 25 30 CO.. (Mid .... .. _11. p] -l| /_ u slltsbildande struktur kan göras betydligt klenare med samma nivå på kraftpåverkan, alternativt att slitsarna kan anordnas tätare.

För att silen skall kunna förflytta avdragspunkten mot flispelaren i sidled till annan position och bort från den position där avdrag initieras, är det viktigt att slitsarna har en längd överstigande 3 gånger den största flisdimensionen, normalt flislängden, som flisen är norrnalfördelad kring. l varje kokarapplikation användes ett flisberedningssystem, med viss typ av flishugg, vilken framställer flis som har en flislängd (sett i vedens fibernktning), en flisbredd (tvärs vedens fiberriktning) samt flistjocklek.

Normalt förhåller sig flisdimensionema så att flislängd> flisbredd>flistjocklek, men även följande flisdimensionsförhållande flisbredd> flislängd>flistjocklek, kan råda. Nom1alt får flisen dimensioner som är normalfördelade runt ett normerat värde, vilka värden för flislängd/flisbredd/flistjocklek typiskt kan ligga runt 30/25/5 mm, men som givetvis i beroende på flishugg/utrustning kan antaga helt andra normerade värden. ' Under antagandet att den flis som kokas har norrnerade mått enligt ovan angivna förhållande runt 30/25/5 mm, så skall slitsen ha en längd överstigande 3 gånger den största flisdimensionen, dvs överstigande 3*30mm = överstigande 90mm. Vid användning av en slits med 20 graders snedställning och 90 mm's längd, så flyttas avdragspunkten 30,6 mm, dvs överstigande den största flisdimensionen. Företrädesvis överstiger slitslängden en längd som tillsammans med aktuell snedställning medför att avdragspunkten förflyttas i sidled l storleksordningen en multipel (2x, 3x, 4x etc) av största normerade flisdimensionen. Med 20 graders snedställning på slitsen och största norrnerad flisdimension på 30 mm motsvarar detta en slitslängd på drygt 60/90/120 mm vid multiplar på 2x, 3x respektive 4x.

Som visas i figur 2 skall slitsarna i ett silparti anordnat strax över kokarens botten vara anordnade snedställda i riktning mot den rotation R som bibringas fllspelaren från en i kokarens botten anordnad bottenskrapa BS. 0238se.doc 20 25 30 CAT' _ ' 4 4 :az-az : oss; r i :..':..--.: :- -.: I.

RJ _ :l .... .. lfigur 3 visas att slitsama i en slítsrad sinsemellan lämpligen kan vara förskjutna uppåt respektive nedåt i grupper om minst en slits i varje grupp. På detta sätt kan avdragning av kokvätska från flispeiaren introduceras och avslutas gradvis. l figur 4 visas silar där slitsama är anordnade i flera horisontella rader i kokarens vägg, och lämpligen kan slitsar vara anordnade över varandra med växlande snedställningsriktning på slitsama relativt kokarens lodlinje fràn rad till rad sett i flispelarens sjunkriktning. För att motverka rotationen som bottenskrapan BS bibringar flispeiaren så bör slitsama i den understa raden vara snedställda i riktning mot den rotation R som bibringas flispeiaren från en i kokarens botten anordnad bottenskrapa BS, såsom visas i figur 4.

I figur 5 visas en fördelaktig utföringsform där slitsarna ingående i en silrad omväxlande är förskjutna nedåt respektive uppåt i grupper om minst en slits, och att slitsar i underliggande slitsrad på samma sätt är försedd med slitsar ingående i den underliggande flisraden som ävenledes är omväxlande förskjutna nedåt respektive uppåt i grupper om minst en slits.

Lämpligen anordnas slitsarna i en överliggande flisrad som är förskjutna nedåt i grupper om minst en slits, så att de i höjdled överlappar slitsar i en underliggande flisrad som är förskjutna uppåt. På detta sätt skapas dels en gradvis initiering respektive avslutning av avdraget när flispeiaren når silpartiet, och en förskjutning i sidled av avdragspunkten in l flispeiaren sker först åt ena hållet varefter avdragsflödet gradvis växlas om till att förskjutas i sidled åt andra hållet.

För att ytterligare underlätta flispelargången så kan de visade slitsarna anordnas i kokaren där de slitsförsedda silytorna på silama är anordnade i ett väggparti DV på kokaren som i flispelarens sjunkningsriktning divergerar utåt, dvs. i ett parti på kokaren där kokarens innerdiametern ökar, såsom visas i figur 6.

Uppflnningen kan inom ramen för patentkraven modifieras på ett flertal sätt.

Exempelvis så kan slitsarna vara lätt krökta utan att uppfinningstanken 0238sc.doc frångås. En mindre krökning på slitsen motsvarande radien på kokaren i höjd med aktuell position för silen, vilken krökning kan motiveras av exempelvis tillverkningsskäl, inrymmes givetvis inom begreppet "raka slitsar”.

Antalet rader med snedställda slitsar kan givetvis varieras, allt från 1 till 8 slitsrader, där antalet slitsrader anpassa till det aktuella avdragsbehovet av kokvätska vid den aktuella höjden i kokaren.

Slitsarna kan tillverkas genom att antingen bygga upp en sil med stavsilar eller genom att slitsa en plåt med lämpliga tillverkningsmetoder, exempelvis vattenjet, laser eller annan skärande bearbetning.

Slitsama kan även ges en positiv släppningsspalt, där slitsen vidgar sig radiellt utåt från kokarens centrum, dvs. i avdragsflödets riktning genom slitsen. Slitsen kan även ha lämplig bredd, allt från 1-10 mm, typiskt 5-6 mm. 0238se.doc

Claims (1)

20 25 30 Ü I I g I n .. . . I 2 .° . 2 n n n oo o ; ; . q o a u o o o o o oo q. I PATENTKRAV

1. Sil för avdrag av kokvätska i en kontinuerlig kokare (1) använd vid framställning av cellulosa massa, vilken kokare är försedd med en topp och botten och däremellan ett cylindriskt parti med lnåtriktade väggpartier, där flis matas in (ChrN) kontinuerligt till kokarens topp och där bildar en flispelare med en omkrets och radie vilken flispelare sjunker ned genom kokaren i ett vertikalt riktat flöde parallellt med kokarens lodlinje under det att flispelaren anligger mot de lnåtriktade väggpartiema vilka väggpartier omsluter flispelaren runt dess omkrets, och där flisen slutligen utrnatas (Chouf) i kokarens botten efter det att flisen kokats och deligniflerats vid en koktemperaturi området 130-180°C under minst 60 minuter k ä n n e t e c k n a d av att silen är anordnad i nämnda lnåtriktade väggpartier och är försedd med slitsar vilka är anordnade snedställda relativt kokarens lodlinje (S) och sett i omkretsled runt flispelaren med en vinkel (a) i området 10-25°, företrädesvis 20°. . Sil enligt krav 1 k ä n n et e c k n a d av att slitsarna är raka och har en längd överstigande 3 gånger den största norrnerade flisdimensionen som flisen i den aktuella flisdimensionen är normalfördelad kring. . Sil enligt krav 2 k ä n n et e c k n a d av att slitslängden tillsammans med aktuell snedställning medför att avdragspunkten förflyttas i sidled i storleksordningen en multipel (2x, 3x, 4x etc.) av största normerade flisdimensionen. Med 20 graders snedställning på slitsen och största normerad flisdimension på 30 mm motsvarar detta en slitslängd på drygt 60/90/120 mm vid multiplar på 2x, 3x respektive 4x. . Sil enligt krav 2 eller 3 k ä n n e t e c k n a d av att slitsama i ett silparti anordnat strax över kokarens botten är anordnade snedställda i riktning mot den rotation (R) som bibringas flispelaren från en i kokarens botten anordnad bottenskrapa (BS). 0238se.doc 20 r- rs. 4 4 E o: §oo:n..:c :noe goa: :roa | 0 I em ' 000 a w.- . :IO- I o g : I o z /O . Sil enligt krav 2 eller 3 k ä n n e t e c k n a d av att slitsama i en slitsrad är sinsemellan förskjutna uppåt respektive nedåt i grupper om minst en slits i varje grupp. . Sil enligt krav 2 eller 3 k ä n n et e c k n a d av att slitsama är anordnade i flera horisontella raderi kokarens vägg. . Sil enligt krav 5 k ä n n et e c k na d av att flera rader med slitsar är anordnade över varandra med växlande snedställningsriktning på slitsarna relativt kokarens lodlinje (S) från rad till rad sett i flispelarens sjunkriktning. . Sil enligt krav 6 k ä n n e t e c k n a d av att slitsar ingående i en silrad omväxlande är förskjutna nedåt respektive uppåt i grupper om minst en slits, och att slitsari underliggande slitsrad på samma sätt är försedd med slitsar ingående i den underliggande flisraden som ävenledes är omväxlande förskjutna nedåt respektive uppåt i grupper om minst en slits. . Sil enligt krav 7 k ä n n e l e c k n a d av att slitsar i en överliggande flisrad som är förskjutna nedåt i grupper om minst en slits, i höjdled överiappar slitsari en underliggande flisrad som är förskjutna uppåt. 10.Si| enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a d av att slitsama är anordnade i ett väggparti på kokaren som i flispelarens sjunknings- riktning divergerar utåt, dvs i ett parti (DV) på kokaren (1) där kokarens innerdiametern ökar sett i flispelarens . 0238se.doc