Способ сортирования волокнистой суспензии Советский патент 1992 года по МПК D21D5/02 

Изобретение относится к способам сортирования волокнистой суспензии и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности.

Известен способ сортирования волокнистой суспензии, включающий напорную подачу исходной суспензии к сортирующей щели, образованной статором и вращающимся ротором, имеющим форму диска, отбор кондиционной фракции путем ее фильтрации через сортирующую щель и отвод отходов сортирования.

Известен способ сортирования волокнистой суспензии, включающий напорную подачу исходной суспензии к сортирующей щели, образованной статором и вращающимся ротором, с возмущающими элементами, имеющим цилиндрическую форму, флюидизацию (псевдоожижения) суспензии в зоне сортирования путем динамического

сдвигового воздействия на нее рабочей поверхностью ротора, отбор кондиционной фракции суспензии путем ее фильтрации через сортирующую щель и отвод отходов сортирования.

Однако сортирование в известных способах ведется с низкой эффективностью и высокой энергоемкостью, поскольку параметры процесса не оптимизированы.

В результате проведенных в НИИЦма- ше исследований, найден способ сортирования, позволяющий оптимизировать процесс при работе на различных концентрациях волокнистой суспензии с использованием различных флюидизирующих элементов.

Цель изобретения - повышение эффективности при снижении энергоемкости путем оптимизации процесса сортирования.

VI

СЛ

ntfM&

кэ

4 О

Цель достигается тем, что согласно способу сортирования предварительно определяют зависимости потребляемой мощности от линейной скорости на рабочей поверхности ротора при работе сортировки на воде и на сортируемой суспензии, а при создании динамического сдвигового воздействия на суспензию рабочей поверхности ротора сообщают линейную скорость, не меньшую значения, при котором обеспечивается ра- венство потребляемой мощности на воде и на сортированной суспензии, предварительно определяют долю отходов в сортируемой суспензии, а рабочей поверхности ротора сообщают линейную скорость, не превышающую значения, при котором обеспечивается равенство количества отводимых отходов сортирования и доли отходов в сортируемой суспензии.

Сортирование при оговариваемых па- раметрах позволяет оптимизировать процесс, улучшив его эффективность и энергетику при сохранении производительности.

Предварительное определение зависи- мости потребляемой мощности от линейной скорости на рабочей поверхности ротора при работе сортировки на еоде и на сортируемой суспензии позволяет произвести сравнение этих зависимостей и выявить по равенству потребляемой мощности на воде и на сортируемой массе минимальную скорость. Ниже этой скорости масса флюидизи- рована в значительно меньшей степени, а следовательно, выделение из нее кондици- онной фракции посредством фильтрации затруднено. Максимально допустимая линейная скорость может быть выбрана исходя из условий равенства содержания отходов в исходной суспензии и количества отводи- мых отходов.

Существование верхней границы скорости вращения ротора объясняется тем, что при ее превышении, количество отводимых отходов становится меньше количества отходов, содержащихся в исходной суспензии, т.е. идет разрушение отходов, что увеличивает сорность сортированной суспензии, а следовательно, снижает эффективность процесса.

На фиг. 1 изображена сортировка волокнистой суспензии для осуществления способа сортирования, снабженная ротором по варианту 1; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел на фиг, 1 (сортиров- ка, снабженная ротором по варианту 2); на фиг, 4 - то же, сортировка, снабженная ротором по варианту 3; на фиг. 5 - графики зависимости мощности, потребляемой приводом, от скорости вращения ротора по варианту 1 при работе на различных концентрациях исходной суспензии и на воде: на фиг. 6 - графики зависимости мощности, потребляемой роторами по вариантам 1, 2, 3 при работе на суспензии и на воде; на фиг. 7 - графики зависимости объемной доли отходов от скорости вращения ротора по варианту 1 при работе сортировки на различных концентрациях исходной суспензии; на фиг. 8 - графики зависимости расхода сортированной суспензии от частоты вращения ротора по варианту 1 при работе на различных концентрациях исходной суспензии,

Предлагаемый способ сортирования волокнистых суспензий реализуется следующим образом.

Исходную волокнистую суспензию через патрубок 2 подают внутрь корпуса 1 к сортирующей щели 3, образованной вращающимся ротором 4 и статором 5. В результате динамического сдвигового воздействия на сортируемую суспензию рабочей поверхности 6 ротора 4 она флюиди- зируется (псевдоожижается), что позволяет осуществлять отбор кондиционной фракции суспензии путем ее фильтрации через сортирующую щель 3 и патрубок 7 и отвод отходов сортирования через патрубок 8.

Сортирование при этом ведется с линейной скоростью вращения ротора, значение которой не меньше того, при котором обеспечивается равенство потребляемой мощности на воде и на сортируемой суспензии (фиг. 5), за счет чего достигается флюи- дизация массы, а следовательно, эффективность сортирования при снижении энергоемкости.

Для Определения минимальной скорости вращения определенного варианта ротора на массе определенной концентрации предварительно определяют зависимости потребляемой мощности от линейной скорости на рабочей поверхности ротора при работе сортировки на воде и сортируемой суспензии. Путем совмещения графиков по точке их пересечения определяют скорость, при меньшем значении которой процесс вести нецелесообразно (см. фиг, 6).

За максимальную скорость вращения ротора принимается его скорость, при которой достигается равенство количества отводимых отходов сортирования и доли отходов в исходной суспензии.

Для определения верхней границы скорости предварительно определяют долю отходов в исходной суспензии и на графике зависимости доли отходов от скорости вращения ротора определяют скорость, выше

которой происходит разрушение отходов (см. фиг. 7).

В процессе исследований проверены следующие конструкции роторов 4.

Вариант 1 - ротор с гладкой рабочей поверхностью б, снабженный турбулизато- рами 9 сортированной суспензии.

Вариант 2 - ротор, снабженный турбу- лизаторами 10, закрепленными на рабочей поверхности б и турбулизаторами У сортированной суспензии.

Вариант 3 - ротор, снабженный турбулизаторами 10 исходной суспензии, закрепленными на рабочей поверхности 6.

Например, используя ротор по варианту 1 (см. фиг. 5) при сортировании суспензии концентрацией 89 г/л, скорость вращения ротора должна быть не менее 16 м/с, при сортировании суспензии концентрацией 101 г/л - не менее 24,5 м/с, при сортировании суспензии концентрацией 127 г/л не менее 28 м/с. При использовании других вариантов роторов будут иметь место свои минимальные скорости, делающие процесс оптимальным, что наглядно видно из фиг, 6.

При необходимости определения максимальной скорости при сортировании волокнистой суспензии концентрацией 127 г/л, содержащей 5% отходов, воспользуемся графиками, изображенными на фиг. 7.

Так, из графиков видно, что скорость вращения ротора не должна превышать для суспензии с названными характеристиками 35,5 м/с.

Подобные номограммы для определения оптимальных значений скоростей могут быть построены для любых концентраций сортируемой суспензии и для любых вариантов используемых роторов. Эти номограммы при серийном выпуске сортировки отражаются в ее паспорте.

На фиг. 8 наглядно видно, что предлагаемые минимальные скорости вращения ротора одного варианта при сортировании волокнистой суспензии различной концентрации обеспечивают приблизительно одинаковую пропускную способность

сортирующей щели, что подтверждает высказанное об оптимизации процесса.

Использование предлагаемого способа наиболее эффективно при сортировании во

5 локнистых суспензий средних концентраций (80-150 г/л).

Использование предлагаемого способа сортирования обеспечит по сравнению с известными способами работу при оптималь0 ных параметрах, что позволит повысить эффективность сортирования и снизить энергоемкость процесса.

Формула изобретения

51. Способ сортирования волокнистой

суспензии, включающий напорную подачу исходной суспензии, содержащей отходы, к сортирующей щели, образованной корпусом и вращающимся ротором, флюидмза0 цию суспензии в зоне сортирования путем динамического сдвигового воздействия на нее рабочей поверхностью ротора, отбор кондиционной фракции суспензии путем ее фильтрации через сортирующую щель и от5 вод отходов сортирования, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью повышения эффективности при снижении энергоемкости путем оптимизации процесса сортирования, предварительно определяют зависимости по0 требляемой мощности от линейной скорости на рабочей поверхности ротора при работе сортировки на воде и на исходной суспензии, а при создании динамического сдвигового воздействия на суспензию

5 рабочей поверхности ротора сообщают линейную скорость, не меньшую значения, при котором обеспечивается равенство потребляемой мощности на воде и на исходной суспензии.

0 2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что предварительно определяют долю отходов в исходной суспензии, а рабочей поверхности ротор а сообщают линейную скорость, не превышающую значения, при

5 котором обеспечивается равенство количества отводимых отходов сортирования и доли отходов в исходной суспензии.

&/

f Ш&&/7&&& Т 1

Ј

W

/ ujtf&ftd&$

Использование: в целлюлозно-бумажной промышленности. Сущность изобретения: производят подачу исходной суспензии к сортирующей щели и флюидизируют суспензию в зоне сортирования динамическим сдвиговым воздействием на нее рабочей поверхностью ротора. Отбирают кондиционную фракцию и отводят отходы сортирования, При работе сортировки на воде и на исходной суспензии определяют зависимости потребляемой мощности от линейной скорости на рабочей поверхности ротора. При создании динамического сдвигового воздействия на суспензию рабочей поверхности ротора сообщают линейную скорость. Величина линейной скорости не меньше значения, при котором обеспечивается равенство потребляемой мощности на воде и на исходной суспензии. 1 з.п. ф-лы, 8 ил. сл С

Ј 2Л

v-v

/

I u/Hontfog

9

к

6W1911

О . 10

60 58

40

Г

I Н

40 4S v

Ј/rff/ 0f/rf /fffuiffft/jt fff/nffpa, sr/f фуг. 5

JjajiWHmi, №7r//i

Eerpuffttrnf, /ff/ff Sapt/ffrtm J, ioSer t у

V /

Ј0ptrff/f/n2, (27f/t

I , Јff0i/ff#m J, (JOr/fl i I

/ /, /

/

ГУ

tOIS10 1$ M 35 40

f/гфее/ггб fsffatt/w s0/nffp f tr/r фиг.6

1751249

/

/

ГУ

УО/г/л

т

W 4S f/TO/yof/rtt, /рдщемия ротора f /е

Фие. 7

ю is зо я

Cffffpefsn ipfftytfft/Jt pemoper , /r/e

1751249