Распределительное устройство для подачи целлюлозной массы - RU2490386C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству для распределения целлюлозной массы на полотно целлюлозы в устройстве обработки целлюлозной массы.

Предпосылки создания изобретения и предшествующий уровень техники

В устройствах обработки целлюлозной массы, например, прессах, целлюлозная масса подается на полотно целлюлозы, пропускаемого через пресс, в соответствии с чем целлюлозная масса постепенно обезвоживается по всей длине полотна целлюлозы и предпочтительно запрессовывается в край полотна целлюлозы для дальнейшего обезвоживания до нужной консистенции. В дальнейшем, она подается на следующий этап.

Обычно целлюлозная масса прессуется по всей длине полотна целлюлозы и вводится в полотно целлюлозы под определенным повышенным давлением. Две основные причины, по которым целлюлозная масса обычно вводится в полотно целлюлозы при повышенном давлении, т.е. при давлении выше атмосферного, заключаются в том, что, во-первых, тем самым достигается равномерное распределение по всей ширине полотна целлюлозы, так как высокое давление способствует распределению целлюлозной массы по всей ширине полотна. Вторая причина заключается в том, что высокое давление способствует более эффективному обезвоживанию целлюлозной массы уже в начальной части полотна целлюлозы. Таким образом, высокое начальное давление приводит к улучшению обезвоживания целлюлозной массы.

Однако существуют проблемы, связанные с высоким давлением. Одной из проблем является то, что высокое давление приводит к ограничению количества целлюлозы, которое может быть обезвожено по длине полотна целлюлозы за единицу времени. В самом деле, понятно, что давление нарастает по всей длине полотна целлюлозы, постоянно повышается по направлению к краю и достигает верхнего значения на краю полотна целлюлозы, т.е. в зоне прессования. Еще одной проблемой являются затраты на энергию для создания требуемого давления на целлюлозную массу. Кроме того, для создания давления и подачи под давлением целлюлозной массы во входную камеру необходимы насос и соответствующие трубы. До настоящего времени не существует устройства, посредством которого можно было бы надежно и без существенного падения давления подавать целлюлозную массу на обрабатывающую поверхность для формования на ней полотна целлюлозы.

В шведском патентном документе 516 335 описано устройство для подачи целлюлозной массы в виде полотна целлюлозы. Выход этого устройства включает в себя ограничители в виде отверстий, которые расположены вдоль устройства формирования огибающей поверхности входной камеры. Отверстия предпочтительно выполнены так, что их диаметр меньше, чем расстояние между ними. Таким образом, во входной камере поддерживается такое давление, что целлюлозная масса выдавливается из выхода и равномерно распределяется по ширине полотна целлюлозы. При этом упомянутому устройству требуется достаточно высокое входное давление во входной камере, так как падение давления на ограничителях будет значительным.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является получение усовершенствованного устройства для распределения целлюлозной массы на полотно целлюлозы в устройстве обработки целлюлозной массы, при этом устройство не должно иметь недостатков, которые присутствуют в обычных устройствах и которые описаны выше.

Упомянутая задача достигается с помощью устройства, описанного в формуле изобретения, при этом устройство предназначено для распределения целлюлозной массы с концентрацией 2-13% по подвижной обрабатывающей поверхности в устройстве обработки целлюлозной массы для формовки полотна целлюлозы на упомянутой поверхности, притом полотно целлюлозы переносится с подвижной обрабатывающей поверхности в первом направлении D1, причем распределительное устройство содержит:

- входную камеру, содержащую вход для подачи целлюлозной массы во входную камеру и выход для перевода целлюлозной массы в полотно целлюлозы, при этом выход открывается на полотно целлюлозы и имеет длину L, соответствующую ширине полотна целлюлозы, а также выход имеет ширину, ограниченную первой длинной стенкой и второй длинной стенкой, противоположной первой длинной стенке и по существу параллельной ей,

- вращающееся распределительное приспособление, выполненное с возможностью распределения целлюлозной массы, по существу, по всей длине выхода и расположенное между длинными стенками выхода.

Распределительное приспособление расположено так, что первое расстояние а1 между распределительным приспособлением и первой выходной стенкой больше, чем второе расстояние а2 между распределительным приспособлением и подвижной обрабатывающей поверхностью.

Изобретение также относится к способу распределения целлюлозной массы с концентрацией 2-13% на полотно целлюлозы на подвижной обрабатывающей поверхности в устройстве обработки целлюлозной массы, при этом обрабатывающая поверхность перемещается в первом направлении D1, причем способ содержит следующие этапы:

- подачи целлюлозной массы во входную камеру, имеющую выход, открывающийся на полотно целлюлозы и имеющий длину L, которая, по существу, соответствует всей ширине подвижной обрабатывающей поверхности, притом выход имеет ширину, ограниченную первой длинной стенкой и второй длинной стенкой, противоположной первой длинной стенке и по существу параллельной ей;

- распределения целлюлозной массы с помощью распределительного приспособления во входной камере по существу, по всей ширине полотна целлюлозы.

Кроме того, целлюлозная масса выпускается через выход на полотно целлюлозы по существу беспрепятственно, благодаря распределительному приспособлению, расположенному так, что расстояние а1 между распределительным приспособлением и первой выходной стенкой больше, чем второе расстояние а2 между распределительным приспособлением и подвижной обрабатывающей поверхностью.

Благодаря вышеописанному устройству и способу нет необходимости подавать целлюлозную массу во входную камеру под повышенным давлением, в силу чего устройство требует меньшего количества частей, так как нет насоса с соответствующими трубами, и так как устройство теперь может работать с более низким потреблением энергии. Таким образом, оно становится дешевле в установке и эксплуатации. Помимо упрощения подачи во входную камеру, сама эксплуатация входной камеры становится безопаснее, и риск закупоривания целлюлозной массы становится минимальным.

Изобретение также относится к устройству обработки целлюлозной массы, содержащему вышеописанное устройство для распределения целлюлозной массы. Устройство обработки целлюлозной массы может, например, иметь подвижную обрабатывающую поверхность, образованную вращающимся валиком или подвижную обрабатывающую поверхность, образованную плоской сеткой.

Краткое описание чертежей

Вместе со своими дополнительными задачами и преимуществами изобретение лучше всего понятно со ссылкой на сопровождающее описание и прилагаемые чертежи, включающие в себя:

фиг.1, на которой показан схематичный вид промывного пресса, в котором согласно изобретению используются два распределительных устройства;

фиг.2, на которой показан вид сбоку и частично в разрезе распределительного устройства согласно изобретению;

фиг.3, на которой показан вид в перспективе и частично в разрезе одного из вариантов осуществления распределительного устройства согласно изобретению.

Подробное описание

На чертежах аналогичные и соответствующие детали обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

На фиг.1 показано устройство 1 для распределения целлюлозной массы на полотно 2 целлюлозы в устройстве 10 обработки целлюлозной массы. Поступающая целлюлозная масса имеет концентрацию 2-13%. В показанном варианте осуществления, полотно 2 целлюлозы ограничено с одной стороны подвижной обрабатывающей поверхностью 3а вращающегося валика 3, а с другой стороны желобом или направляющей поверхностью 12, при этом оно транспортируется в направлении Dl с помощью валика 3.

Полотно целлюлозы 2 обезвоживается на подвижной обрабатывающей поверхности 3а, которая является перфорированной и позволяет фильтрату проходить через поверхность. Полотно 2 целлюлозы непрерывно обезвоживается на всем протяжении до зоны 11 прессования, где полотно целлюлозы заканчивается и обезвоженное полотно удаляется с помощью распределительного шнека 13.

В проиллюстрированном варианте осуществления два валика, каждый из которых имеет распределительное устройство 1 с входной камерой, размещены рядом друг с другом, в силу чего зона 11 прессования образуется там, где два валика ближе всего расположены друг к другу. Однако изобретение подходит также для устройств с одним валиком, или устройств другого типа, в которых формуется полотно целлюлозы, таких как двухсеточный обезвоживающий пресс, например, обезвоживающий стол/обезвоживающая сетка. В двухсеточном обезвоживающем прессе (не показан), полотно целлюлозы формуется между двумя противоположными сетками, через которые может проходить фильтрат. Опорой для сеток, как правило, служит обезвоживающий/сеточный стол, клинообразная плита, или тому подобные устройства в начальной зоне обезвоживания. Таким образом, подвижная обрабатывающая поверхность в соответствии с настоящим изобретением может быть образована плоской сеткой вместо валика. Однако распределительное устройство 1 может оставаться тем же самым.

Распределительное устройство 1 содержит входную камеру 4, в которой происходит распределение целлюлозной массы по всей ширине полотна 2 целлюлозы. Целлюлозная масса поступает во входную камеру 4 через вход 5, который в показанном варианте расположен выше середины полотна целлюлозы. Однако можно расположить вход ближе к одному из концов входной камеры или проделать несколько входов, соответствующим образом распределенных по длине и ширине входной камеры. Основной задачей распределительного устройства 1 во входной камере 4 является равномерное распределение целлюлозной массы по всей ширине полотна 2 целлюлозы.

Обычно целлюлозная масса распределялась одним или двумя распределительными шнеками, относительно жестко закрепленными внутри входной камеры. Для многих обычных устройств жесткое крепление считалась необходимым условием, поскольку формование полотна целлюлозы производилось путем выдавливания целлюлозной массы на обрабатывающую поверхность. Чтобы распределительный шнек удовлетворительно функционировал, предпочтительно следовало оказывать определенное давление на материал вокруг распределительного шнека, так чтобы материал подавался непрерывно и без образования полостей вокруг распределительного шнека.

В показанном варианте осуществления имеется распределительное приспособление 9, состоящее из питающего шнека. Однако, благодаря предлагаемой конструкции устройства, распределение не обязательно должно осуществляться питающим шнеком.

Согласно изобретению, главной задачей распределительного приспособления 9 является равномерное распределение целлюлозы по всей ширине полотна целлюлозы, но оно служит также для перемешивания, и поэтому можно использовать другие виды распределительных устройств. Однако предпочтительно, чтобы распределительное приспособление 9 состояло из продольных вращающихся приспособлений.

Кроме того, можно использовать два распределительных приспособления, при этом первое распределительное приспособление может состоять из питающего шнека и быть выполнено с возможностью равномерного распределения целлюлозной массы внутри входной камеры, а второе, нижнее распределительное приспособление 9, соответствующее предлагаемому распределительному приспособлению, может быть выполнено с возможностью распределения целлюлозной массы на полотно целлюлозы. Однако предпочтительно, как и в показанном варианте осуществления, иметь только одно вращающееся распределительное приспособление, выполняющее обе эти функции. Естественно, конструкция распределительного приспособления зависит от геометрии входной камеры, а также от расположения входа и выхода. В показанном варианте осуществления, вход расположен по центру в самой высокой точке входной камеры, в которой может использоваться распределительное приспособление в виде питающего шнека, имеющего два винта, 9а и 9b соответственно, предназначенных для распределения целлюлозной массы в разных направлениях. Однако специалист в данной области может разработать конструкцию распределительного шнека, обеспечивающую распределение целлюлозной массы внутри входной камеры в нужном порядке. Изобретение в первую очередь относится к распределительному приспособлению 9, которое более подробно будет описано ниже.

Чтобы питающий шнек эффективно распределял целлюлозную массу в предлагаемом устройстве, он предпочтительно должен быть расположен ниже предполагаемого минимального уровня, ниже которого во входную камеру должна постоянно подаваться целлюлозная масса, так чтобы происходило ее соответствующее распределение и перемешивание. Распределительное устройство 1 содержит выход 6 для распределения целлюлозной массы. Выход 6 простирается, по существу, по всей ширине полотна 2 целлюлозы перпендикулярно продольной оси полотна целлюлозы. Выход 6 находится ниже по потоку от распределительного приспособления 9 и соединяет внутреннюю часть входной камеры 4 с началом полотна 2 целлюлозы. Выход 6 имеет такую форму и ширину, что целлюлозная масса может подаваться, по существу, беспрепятственно и без падения давления через выход 6 на обрабатывающую поверхность 3а.

Согласно показанному варианту осуществления, выход 6 открывается на обрабатывающую поверхность 3, и имеет длину L, которая по существу соответствует всей ширине валика 3. Он имеет ширину, ограниченную первой длинной стенкой 7 и второй длинной стенкой 8, расположенной противоположно и по существу параллельно первой. Вращающееся распределительное приспособление 9 расположено между длинными стенками 7 и 8 соответственно выхода 6.

Согласно показанному варианту осуществления, входная камера 4 находится по существу выше полотна 2 целлюлозы, в силу чего целлюлозная масса может течь вниз по существу свободно через выход на обрабатывающую поверхность 3а для формования полотна целлюлозы. Благодаря такой конструкции падение давления во входной камере становится минимальным, так что давление на входе входной камеры является по существу таким же, как давление на выходе входной камеры. Таким образом, не требуется давления для транспортировки целлюлозной массы через входную камеру, а также, поскольку вход в соответствии с показанным устройством расположен на самой высокой точке входной камеры, мощности распределительного приспособления достаточно для того, чтобы целлюлозная масса текла через входную камеру для формовки полотна целлюлозы. Если вход расположен не на самой высокой точке входной камеры, определенное давление будет необходимо для подачи целлюлозной массы во входную камеру и для ее заполнения. Однако нет необходимости в повышенном давлении внутри самой входной камеры.

Как видно из фиг. 2 и 3, распределительное приспособление 9 в соответствии с показанным вариантом осуществления, имеет один распределительный шнек, предназначенный для транспортировки целлюлозной массы посредством винтов 9а и 9b от входа в середине входной камеры и по направлению к краям входной камеры, в силу чего распределительное приспособление 9 расположено так, что расстояние а1 между периферийной поверхностью распределительного приспособления 9, т.е. внешним краем винтов, и первой выходной стенкой 7 больше, чем второе расстояние а2 между периферийной поверхностью распределительного приспособления 9 и обрабатывающей поверхностью 3а валика 3. Таким образом, целлюлозная масса может перемещаться относительно беспрепятственно вдоль первой выходной стенки 7 по распределительному приспособлению 9. Кроме того, поскольку расстояние a2 между распределительным приспособлением 9 и валиком 3 меньше, чем расстояние а1 между распределительным устройством 9 и первой выходной стенкой 7, целлюлозная масса спрессовывается где-то уже в начале полотна целлюлозы.

Кроме того, распределительное приспособление расположено вблизи от другой выходной стенки 8 таким образом, что третье расстояние а3 между распределительным приспособлением 9 и второй выходной стенкой 8, по существу, меньше как расстояния а1, так и расстояния а2. Расстояние a3 должно быть настолько большим, чтобы только гарантировать, что распределительное приспособление не касается второй выходной стенки 8. Чем меньше расстояние a3, тем меньшее количество целлюлозы может вернуться во входную камеру с распределительного приспособления 9, и тем большее количество материала распределяется по полотну целлюлозы. Таким образом, является предпочтительным, если а3 по существу меньше, чем а2, так чтобы как можно меньше целлюлозной массы, проходящей через пространство, ограниченное расстоянием а2, возвращалось в пространство, ограниченное расстоянием а3.

Зазор между желобом 12 и обрабатывающей поверхностью 3а валика 3, которая ограничивает толщину полотна 2 целлюлозы, соответственно немного меньше, чем расстояние a2 между распределительным приспособлением 9 и обрабатывающей поверхностью 3а валика 3, и меньше, чем примерно половина расстояния а1 между распределительным приспособлением 9 и первой выходной стенкой 7. Является приемлемым, если расстояние a2 между распределительным приспособлением 9 и обрабатывающей поверхностью 3а валика 3 не более чем в три раза превышает зазор между желобом 12 и обрабатывающей поверхностью 3а валика 3, и предпочтительно, если это превышение составляет не более двух раз.

В типичном варианте осуществления устройства согласно изобретению, расстояние а1 между распределительным приспособлением 9 и первой выходной стенкой 7 может составлять приблизительно 50-200 мм, при этом расстояние a2 между распределительным приспособлением 9 и периферийной поверхностью валика 3 составляет приблизительно 30-100 мм, в силу чего возможное наименьшее расчетное третье расстояние а3 между распределительным приспособлением 9 и второй выходной стенкой 8 может составлять, например, приблизительно 10 мм. Валик 3 дополнительно имеет диаметр приблизительно 700-2500 мм и вращается со скоростью около 5-20 оборотов в минуту, в то время как распределительное приспособление 9 имеет диаметр около 350 мм и вращается со скоростью около 75-150 оборотов в минуту. Толщина полотна целлюлозы, которое в показанном варианте осуществления ограничено желобом 12 и обрабатывающей поверхностью 3а валика 3, обычно составляет между 20 и 100 мм, предпочтительно 30-60 мм.

Однако все количества и величины представляют собой параметры, которые могут быть адаптированы специалистом в данной области в зависимости от нужного типа производства и т.д. Тем не менее, изобретение касается относительного соотношения между некоторыми из этих количеств и величин.

Предпочтительно распределительное приспособление 9 вращается в противоположном направлении D2 по отношению к направлению вращения D1 валика 3, таким образом, что их соответствующие периферийные поверхности движутся в одном направлении в пространстве, которое образуется между ними, в силу чего в этом пространстве может формоваться полотно целлюлозы. Также может оказаться предпочтительным, чтобы распределительное приспособление 9 вращалось с такой скоростью по отношению к валику 3, чтобы периферийная поверхностиь распределительного приспособления 9 двигалась быстрее, чем обрабатывающая поверхность 3а валика 3. Однако, как уже отмечалось выше, их соответствующие скорости вращения являются предметом регулировки и регулируются в зависимости, например, от концентрации целлюлозной массы. При низких консистенциях, т.е. около 2-7%, периферийная поверхность распределительного приспособления 9 и обрабатывающая поверхность 3а валика 3, могут перемещаться, по существу, с одной скоростью. Чем выше концентрация целлюлозной массы, тем больше необходимость в принудительном распределении, которое достигается при увеличении скорости вращения распределительного приспособления.

В некоторых случаях может быть желательно, чтобы целлюлозная масса подвергалась определенному избыточному давлению, по этой причине входная камера может быть выполнена с возможностью пребывания под давлением. Однако, за этим исключением, она в равной степени может быть разработана для случаев, когда она не находится под давлением и ее преимущества будут по существу такими же, в силу чего падение давления во входной камере будет по существу равно нулю.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, с входной камерой напрямую соединена башня хранения, расположенная предпочтительно выше входной камеры. В этом случае подачей целлюлозной массы во входную камеру можно легко управлять с помощью вентильного устройства так, чтобы целлюлозная масса никогда не опускалась ниже определенного минимального уровня во входной камере. Предпочтительно пытаться держать входную камеру хорошо заполненной и лучше полностью загруженной. Таким образом, целлюлозная масса, с помощью распределительного приспособления будут распределяться по всей ширине полотна целлюлозы.

Изобретение также относится к способу распределения целлюлозной массы с концентрацией 2-13% на полотно 2 целлюлозы. Способ содержит этап подачи целлюлозной массы во входную камеру 4. Далее целлюлозная масса распределяется с помощью распределительного приспособления 9 входной камеры 4, по существу, по всей ширине полотна 2 целлюлозы. Затем целлюлозная масса по существу беспрепятственно выпускается через выход 6 на полотно 2 целлюлозы. Это достигается благодаря распределительному приспособлению 9, выполненному таким образом, что первое расстояние а1 между распределительным приспособлением 9 и первой выходной стенкой больше, чем второе расстояние а2 между распределительным приспособлением 9 и периферийной поверхностью валика 3.

Изобретение описано со ссылкой на иллюстрирующий вариант осуществления. Для специалиста в данной области техники, однако, очевидно, что изобретение может быть реализовано большим количеством способов, в пределах сущности или объема изобретения, будучи при этом ограниченным только приложенной формулой изобретения.

Реферат

Предлагается устройство (1) для распределения целлюлозной массы с концентрацией 2-13% на подвижную обрабатывающую поверхность (3а) в устройстве обработки целлюлозной массы для формования на ней полотна (2) целлюлозы, перемещаемого вместе с подвижной обрабатывающей поверхностью, состоящее из входной камеры (4) с входом (5) для поступающей целлюлозной массы и выходом (6) для выпуска целлюлозной массы на полотно целлюлозы, который открывается на полотно целлюлозы и имеет длину, соответствующую ширине полотна целлюлозы, при этом ширина ограничена первой длинной стенкой (7) и второй противоположной длинной стенкой (8), по существу, параллельной первой длинной стенке, вращающееся распределительное приспособление (9), предназначенное для распределения целлюлозной массы по всей длине выхода и расположенное между длинными стенками (7 и 8), причем распределительное приспособление расположено таким образом, что первое расстояние (a1) между распределительным приспособлением и первой выходной стенкой больше, чем второе расстояние (a2) между распределительным приспособлением и подвижной обрабатывающей поверхностью. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула