CN102041705A - 用于处理纤维悬浮液的设备 - Google Patents

Abstract

用于处理纤维悬浮液的设备。本发明涉及用于处理纸浆的设备，所述设备包括：外部壳体；固定筛鼓，布置在外部壳体中并在筛面中具有开口；螺旋体，以可旋转方式布置在筛鼓内，并由纸浆输送构件和在其端部处支撑在轴承上的轴形成。此外，该设备包括：管道，在其上部处与筛鼓连通，经由该管道排出残留在筛面内的组分；和驱动单元，连接至轴的上端用于使轴旋转。该设备的特有特征是筛鼓用作框架，驱动单元和螺旋轴的轴承支撑在该框架上，由此形成用于处理纤维悬浮液的设备的子组件，该子组件能从壳体移出或移入壳体。该设备例如能够用作洗节机或废料洗涤机。

Description

用于处理纤维悬浮液的设备

技术领域

本发明涉及一种用于处理纤维悬浮液的设备。根据本发明的设备尤其适于在木材加工工业中筛选和/或稠化纤维悬浮液，即适于当从纤维悬浮液去除纤维、液体或两者的情形。仅提及几种有利的应用，根据本发明的设备在化学纸浆消化(digestion)中较好地适于例如在泄料桶之后的造纸机废料处理或节分离。

背景技术

本发明的起点是例如在美国专利3,947,314和4,160,722、以及美国专利5,338,451中较早地公开的所谓Stocker螺旋体。因此，现有技术设备的特征在于该设备的轴是竖直的或稍微倾斜，使得螺纹固定到轴上，用于向上输送注入设备下端的材料，并且使得螺纹被筛面包围，材料流过该筛面并在设备的下端处被排出，而残留在筛面内的所谓废弃材料在设备的上端处被排出。设备常用作所谓的洗节机(knotwasher)，即目的是从在纤维悬浮液中输送的节和对应较大的块分离纤维与纤维屑，并允许它们通过筛面。在这种接受过程期间，还经由筛面去除木节浆中的液体，由此快速地提高废料纸浆的稠度。目的是将稠度提高至尽可能高的水平，因为从设备去除的木节浆大部分被返回以消化。

图1是本身已知的用于处理纸浆的现有技术设备1的示意性轴向剖视图。示出的所谓Stocker^TM设备主要由外壳10形成，该外壳10包括：本体上部14；本体中央部12，该本体中央部12可以是圆柱形的或具有某一其它合适的形状；和本体底部38。布置在外壳10的上端处的容器状上部14向下侧向延伸，以形成用于废弃材料的卸料斜槽16。本体的顶部还设置有固定的或以其它方式布置的驱动构件18。本体的下端38设置有用于待处理的材料的入口管道20和用于接受的材料的排出管道22。在外壳10的内部中布置有基本上圆柱形的、或者在某些情况下圆锥的或其它旋转对称的筛面24。因此，在外壳10与筛面24之间限定有细长的环形空间26，在接受的材料穿过筛面24之后，在该环形空间26中收集接受的材料。在筛筒24内以可旋转方式布置有轴28，用作纸浆输送装置的螺旋带30附接在该轴28上，使得它们一起形成螺旋体32，该螺旋体32向上输送馈送的纸浆，并且在由筛面24限定的空间34内以由驱动构件34确定的速度旋转。洗液经由管道36被引导通过空心轴28和在该空心轴28中的开口，进入由螺旋体包围的空间34。

更准确地，本体的下部38为部分圆柱形的，并设置有倾斜底部40、机械加工的方形上凸缘42、馈送管道20和用于废料收集的管道44。该下部38还设置有：机械加工的凸缘46，该机械加工的凸缘46用于组合的螺旋稀释管36，并用于底部轴承单元56的空心管轴28的固定和定位；以及用于底部轴承56的焊接和机械加工的保护管48。

本体的中央部12是方形的，并且其上下凸缘50和42分别为方形且机械加工的。中央部连接由二次机械加工的接受管道32。本体的上部14设置有盖54，其中焊接并机械加工定位座以用于轴28的上轴承。

参考所谓的洗节机来简要说明该设备的操作原理。待处理的材料、在该情况下为纤维悬浮液从管道20被注入筛筒24的内部34，在该内部34中，螺旋体34缓慢地向上输送该材料。当悬浮液在空间34中前进时，分离通过筛面24中的开口并被接受在空间26中的纤维和液体，该纤维和液体经由管道22从空间26离开。经由空心轴的表面中的开口通过将洗液喷射到筛面上来确保使筛面24中的开口的去塞(unplugging)。当液体被排出时，悬浮液的稠度提高，并且在筛筒24的顶部处的目的是纸浆，该纸浆没有稀的液体和纤维并准备被排出和返回、例如以消化。

尽管上述设备本身能起到很好的作用，然而，其包含几个单独的部件，该几个单独部件的生产需要例如精密的机械加工。此外，设备的安装与维护由于多个单独的部件而需要若干步骤，因而费时。

发明内容

本发明的目的是提供一种与上述设备类似的设备，其用于处理纤维悬浮液、用于筛选和/或稠化纤维悬浮液，其中从纤维悬浮液去除纤维、液体或两者，并且该设备具有改进的结构，使得该设备的安装与维护比较早的设备简单且快速。

为了实现这些目的，本发明涉及一种用于处理纤维悬浮液的设备，至少包括：

-外部壳体，

-布置在壳体内的固定筛鼓，该固定筛鼓的筛面设置有开口，

-螺旋体，以可旋转方式布置在筛鼓内，并包括用于输送纤维悬浮液的构件和端部处支撑在轴承上的轴，

-管道，该管道在其上部处与筛鼓连通，经由该管道去除残留在筛面内的组分，

-驱动单元，连接至轴的上端用于使轴旋转，以及

-用于待处理的纤维悬浮液的馈送管道和用于已通过筛面的组分的排出管道。该设备的特有特征是筛鼓作为本体操作，驱动单元和螺旋轴的轴承支撑在该本体上，由此形成用于处理纤维悬浮液的设备的子组件，该子组件能够从壳体移出或移入该壳体。

本发明的中心思想是将用于处理纤维悬浮液的螺旋型设备的轴的底部轴承单元结合至由筛鼓、螺旋体和驱动单元形成的复合体，由此获得可转移的子组件。在这种子组件中，筛鼓用作导向体，驱动单元和螺旋轴的轴承都支撑在该导向体上，并且借助于该导向体导向驱动单元与螺旋轴。由于本体能由薄金属板制成，所以这样能够在设备的制造中节省成本(较少的机械加工、较少数量的部件、较薄的板材、较轻的重量等)，并且获得设备结构中的灵活性。

筛鼓的上部、优选地筛面区的上边缘设置有凸缘。设备的壳体由至少具有壁部和底部的容器形成。在壳体容器的上部中设置有朝向壳体内部的支撑物、优选地凸缘，当将根据本发明的子组件安置在壳体内时，抵靠着该支撑物安装筛鼓以及由此的子组件，并且筛鼓经由在其上部处的凸缘支撑在该支撑物上。根据本发明的一个实施例，在壳体容器的下部处可设置有离底部有一段距离的另一支撑物、优选地凸缘，在筛鼓的底部边缘处的凸缘支撑在该另一支撑物上。壳体容器的壁、通常在筛鼓的筛面的区域中设置有用于已通过筛面的组分、通常为接受物的排出管道。馈送管道连接至用于设备中的待处理纤维悬浮液的筛鼓的下部。

用于纤维悬浮液的输送构件是由连续螺旋带形成的螺旋状结构或连接至旋转轴的扇形螺旋件。

由于根据本发明的子组件仅支撑在布置于壳体容器内的支撑物上，所以借助于提升装置能容易地提升根据本发明的子组件，在该子组件中，筛鼓、螺旋体、驱动构件和螺旋轴的轴承组合以形成单体的组件。螺旋体的轴自然地连接至驱动构件，该驱动构件优选地经由盖连接至筛鼓。

根据一个实施例，子组件在壳体内处于倾斜位置，该壳体具有至少一个倾斜壁，所述倾斜壁包括能够打开和关闭的壁部，通过该壁部能够转移和/或检修组件。

根据一个实施例，在壳体内布置有相对于被处理的纤维悬浮液并行连接的至少两个子组件。

根据一个实施例，借助于中间壁结构将壳体的空间分成至少两个单独隔室，该至少两个单独隔室各具有至少一个子组件，并且隔室的馈送管道连接至不同的纤维悬浮液源。

根据一个实施例，隔室具有相等的尺寸。

根据一个实施例，隔室具有不同的尺寸并且具有不同数量的子组件。根据一个实施例，隔室具有不同的尺寸并且具有不同尺寸的子组件。根据一个实施例，用于已通过第一隔室的筛面的组分的排出管道连接至第二隔室的馈送管道，用于在该第二隔室中处理所述组分。

根据一个实施例，一个隔室用作洗节机，而第二隔室用作废料洗涤机(reject washer)。

根据一个实施例，一个隔室用于筛选过程的一个筛选步骤，而第二隔室用于随后的筛选步骤。

关于在操作情形下用于处理纤维悬浮液的设备的位置，该设备相对于竖直方向最通常地处于稍微倾斜的位置，但也能使用完全直立的设备。因此，该设备的特征在于其轴线基本上与水平叉开、较靠近竖直方向。螺旋体基本上竖直地向上或者处于稍微倾斜的位置、优选地最多45度。

根据本发明的子组件优选地还包括轴保持器，该轴保持器连接至组件的底部、即筛鼓的底部边缘处。螺旋轴的下轴承支撑在可以是锥形的该保持器上。在一个实施例中，轴保持器形成筛鼓的底部。

附图说明

参考附图更详细地描述本发明，其中：

图1是用于处理纤维悬浮液的现有技术设备的示意性轴向剖视图，其可用作洗节机或废料洗涤机，

图2以侧视图示出根据本发明的设备的优选实施例，

图3以侧视图示出根据本发明的设备的另一优选实施例，

图4示出根据本发明的设备，

图5以侧视图示出根据本发明的设备的优选实施例，

图6以侧视图示出根据本发明的设备的另一优选实施例，

图7以侧视图示出根据本发明的设备的另一优选实施例，以及

图8以侧视图示出根据本发明的设备的另一优选实施例。

具体实施方式

图2示出根据本发明用于处理纤维悬浮液的设备60，所述设备主要包括可以是圆柱形的或者具有另一适当形状的外壳62。外壳62的内部设置有固定的基本上圆柱形的、或者在某些情况下圆锥的或其它的旋转对称的筛鼓64，该筛鼓64具有允许纤维悬浮液的接受部分通过的筛面72。筛鼓64的上部由容器状顶部形成，该容器状顶部没有筛面，但具有用于废弃材料的排出口66、例如滑槽。设备的本体的上部还设置有固定的或以其它方式布置的盖部68，该盖部68具有用于使轴旋转的驱动单元。驱动单元70主要包括减速器、皮带传动装置、电机座和电机。外壳62与筛面72在它们之间限定有细长的环形空间74，接受的材料在穿过筛面72之后被收集在该环形空间74中。在筛鼓64的内部100中以可旋转的方式布置有轴76，用作纤维悬浮液的输送构件的螺旋带78附接在该轴76上，使得它们一起形成螺旋体82，该螺旋体82向上传送经由管道80送进的材料，从而在由筛鼓限定的空间74中以由驱动单元70确定的速度旋转。还与外壳一起设置有用于排出已通过筛面的材料、通常为接受物的管道84。

穿孔筛鼓的上下端设置有机加工的凸缘86和88。螺旋轴的上端具有球轴承90，而螺旋轴的下端轴承包括滑动轴承92。

本发明的特征在于螺旋体82、筛鼓64和连接有驱动单元70的盖部68与螺旋轴76的下轴承92一起形成用于处理纤维悬浮液的设备的子组件，该子组件能够作为单一单元从壳体移出或移入壳体。

筛鼓的上部和下部、优选地筛面72的上下边缘设置有凸缘86和88。设备的壳体62由具有壁部和底部的圆柱形容器形成。在壳体容器的上边缘处设置有朝向壳体内部指向的支撑部、优选地凸缘94，当将根据本发明的子组件安置在壳体内时，筛鼓抵靠着该支撑部安装，并且筛鼓经由在其上部处的凸缘86支撑在该支撑部上。在壳体容器的下部中，在离底部一段距离处设置有另一支撑部，凸缘96，筛鼓的底部边缘的凸缘88支撑在该支撑部上。壳体容器的壁、低于筛鼓的区域设置有用于要在设备中处理的纤维悬浮液的馈送管道80。在该实施例中，壳体容器形成具有馈送和接受管道的组合式馈送与接受容器。

根据本发明的子组件优选地还包括轴保持器98，该轴保持器98在筛鼓64的下部中连接至子组件的底部。在该实施例中，轴保持器是抵靠着筛鼓的下凸缘安装的向下定向的锥体。螺旋轴的下轴承92支撑在该保持器上，使得该轴固定到锥体的向下定向的顶部。

图2的下图示出借助于提升装置102如何能将根据本发明的作为单一单元的子组件从壳体容器中提升出来，例如以便维护。

运行该设备，使得将待处理的材料、在该情况下为纤维悬浮液从管道80馈送到筛筒64的内部100，在该内部100中，螺旋体82缓慢地向上输送该材料。当悬浮液在空间100中向前移动时，将通过筛面72中的开口并被接受在空间74中的纤维和液体分离，该纤维和液体经由管道84从空间74离开。能经由空心轴的表面中的开口(未示出)通过朝筛面喷射洗液来确保使筛面72中的开口的去塞。当去除液体时，悬浮液的稠度增加，并且在筛筒64的上端处是准备去除以便进一步使用的纤维悬浮液。

图3示出根据本发明的另一优选实施例。当与图2的设备相比较时，差异在于壳体62′包围筛鼓。在图3的实施例中，壳体容器62′用作设置有用于接受物的排出管道108的接受容器。壳体容器的上边缘设置有支撑部94′和96′、优选地凸缘，根据本发明的组件经由在筛面72′的上边缘处的凸缘86′支撑在支撑物94′和96′上。在该情况下，根据本发明的子组件的底部由筛鼓的底部104形成，在该底部104附近为被处理的纤维悬浮液布置馈送管道80′。该实施例特有的特征是经由壳体容器的上部通过该壳体容器引入馈送管106。

在图3的实施例中，根据本发明的子组件还包括由筛鼓的底部104形成的轴保持器98′。螺旋轴的下轴承92′支撑在该保持器上，使得轴固定到底部的中心部。

图3作为一个示例示出由根据本发明的子组件向用于处理纤维悬浮液的设备的整体结构提供的灵活性。筛鼓被用作接受容器的壳体容器62′包围。根据本发明的子组件是从壳体容器的盖部“悬置”的类型，筛鼓的上凸缘支撑在子组件上。纤维悬浮液馈送管穿过壳体容器的盖部，该馈送管连接至筛鼓下部中的进口。当壳体容器具有上述尺寸时，所述容器还能用作用于接受物的储存箱/贮存箱。壳体容器中的液体63′的水平面能延伸至筛面侧。

图4示出根据本发明的设备的结构，该结构处于倾斜位置中。由筛鼓110、螺旋体112和驱动单元114形成的子组件布置在支撑于设备的腿122上的壳体116中。被处理的纤维悬浮液经由管道118被引入壳体的下部，并被运送到筛鼓的内部中。壳体还设置有用于接受物的排出管道120。废料经由管道124从筛鼓的上部排出。为了从壳体拆除，子组件固定到提升装置126上。根据本发明构成壁，使得该壁具有能打开和关闭的部分128，并且经由该部分128，能拆除和返还子组件。在倾斜结构中，能容易地远程打开设备本体的该盖128，由此还可能进行除移动子组件之外的其它措施、诸如阻塞螺旋体的洗涤。替代性地，盖部还可由壳体的可完全拆卸的壁部(未示出)形成。

当然，在壳体和子组件处于竖直位置的设备中，也可提供壳体的能打开和关闭的盖部，或者提供可以是壳体的可拆卸的壁部的盖部。

例如相对于各种处理阶段的容量和性能，根据本发明的组件能够在用于处理纤维悬浮液的设备中提供灵活的解决方案。

图5示出用于处理纤维悬浮液的设备，其中在一个相同的壳体容器142中并行布置有根据本发明的两个子组件140。子组件由它们的凸缘144或设置在壳体的壁中的对应结构支撑物，诸如凸缘146支撑，所述支撑物朝向内部。壳体的下部具有馈送空间148以及在该馈送空间148上方的空间150，该空间150用于通过筛鼓的筛面的材料、诸如接受物。在该实施例中，所述空间148与150由子组件的下支撑结构146彼此分开。纤维悬浮液从管道152引入子组件的筛鼓，通过螺旋体向上输送该悬浮液。经由管道154去除分离的接受物，并且经由废料管道156去除残留在筛鼓内的悬浮液。将两个或更多的子组件并行布置在一个相同的壳体容器中允许以简单的方式提高用于处理纤维悬浮液的设备的容量。当从壳体一个接一个地拆除各子组件时，维护和相应的措施简单。

在根据图6的实施例中，根据本发明的两个子组件160布置在用于形成隔室170和172的一个相同的壳体容器162中，但现在分别具有其本身单独的馈送和接受空间。通过将中间壁164设置在壳体容器的内部中来形成分离的空间。与馈送空间168(箭头180)相比较，馈送空间166能接收不同的待处理的纤维悬浮液176。隔室170可连接和布置成使得其可应用于节分离，而另一隔室172相应地用于废料洗涤。根据另一实施例，所述隔室可连接和设置成适于筛选过程的不同筛选步骤，由此例如隔室170为节分离的第二步骤提供场所，而另一隔室172为节分离的第三步骤提高场所。因此，隔室的筛鼓的筛面能具有不同的穿孔，并且来自提供较粗糙组分的筛选步骤的接受组分在筛面上具有较小穿孔的另一隔室中得到进一步处理。于是，隔室170的接受排出管道174连接至隔室168的馈送管道180。经由管道178从隔室172去除接受物。

图7示出图6的实施例的变型。图7示出用于处理纤维悬浮液的双隔室设备，其中壳体容器190的内部设置有用于形成隔室194和196的中间壁192，其中布置有根据本发明的子组件。用于处理纤维悬浮液的设备的隔室不一定具有相同的尺寸，而是取决于较大的容量需求，一个隔室中可比另一隔室中设置具有筛鼓的较大数量的子组件。在图7中，一个隔室设置有一个子组件198，而另一隔室设置有两个子组件200。取决于在相应隔室中被处理的纤维悬浮液或纤维悬浮液组分，隔室的筛鼓的筛面202和204可具有不同的特性、诸如穿孔。在另一隔室中，并行连接两个组件200，以便提高容量。隔室194的馈送管道和接受排出管道分别用箭头212、210标记。隔室196的馈送管道和接受排出管道分别用箭头208、206标记。

图8示出根据本发明的又一优选实施例。借助于中间壁222在用于处理纤维悬浮液的设备的壳体220中形成的隔室224和230具有不同的尺寸，由此壳体容器还可以是不对称的。较大的隔室230的子组件226也大于较小隔室的子组件228。在图8的实施例中，较小的隔室224低于较大的隔室。因此，本发明提供用于处理纤维悬浮液的紧凑设备，该设备甚至允许在其中实践各种工序，并有效地利用空间。在图8中示出的设备可优选地应用于节洗涤和废料洗涤，或用于进行各种筛选步骤、诸如第二节分离步骤和第三节分离步骤。隔室224的馈送管道以及接受物排出管道分别用箭头238、236标记。隔室230的馈送管道以及接受物排出管道分别用箭头234、232标记。

根据本发明的设备在化学纸浆厂或造纸厂优选地作为洗节机或废料洗涤机操作，或者用于进行不同的筛选步骤。与已知机构相比较，最大的革命性差异是在该新颖的结构中，螺旋轴的下轴承固定到子组件上，该子组件包括筛鼓、螺旋体及其诸如齿轮和驱动电机的驱动单元。可作为单体的单元安装、定位、检修和提升该子组件。可抵靠着与筛鼓的制造相关地精确机械加工的筛鼓的凸缘安装部件，所述部件具有考虑到设备的功能重要的精确公差。在几乎没有机械加工表面的情况下，能利用片状金属公差生产新颖结构的本体部件。

在纤维悬浮液处理过程中，根据本发明的设备的操作原理类似于现有技术结构的操作原理。该设备还可设置有用于去除杂质的混入物分离器。

与用于处理纤维悬浮液的现有技术的设备相比较，根据本发明的设备提供许多优点。尤其考虑到设备的“本体”，由于不存在机械加工本体使得本体的凸缘使上下轴承对准的需求，所以与现有结构相比较，生产明显便宜：较少数量的部件、对于材料降低的强度必要条件。

根据本发明的如以上例如在图2和图3中示出的组件可能有不同的变体。此外，图3作为示例示出安装在柜中的子组件，由此用于待处理的纤维悬浮液的馈送管结合在设备中。

如果设备构造成倾斜的，则能格外地减小维护工作所需的设备上方的提升高度。此外，当设备倾斜时，子组件允许设备容易地安装。

根据本发明的结构在其本身的主要部件、即子组件保持不变的同时允许各种安装法。

此外，根据本发明的设备的优点在维护期间变得明显。考虑到设备的功能，重要的获取部件比在已知结构中容易。在片制部件中检修门的结构简单。在倾斜结构中，容易地远程打开本体的“盖”，由此例如容易清洗阻塞的螺旋体。

Claims (13)

1.一种用于处理纤维悬浮液的设备，所述设备包括：

-外部壳体，

-布置在所述壳体内的固定筛鼓，所述固定筛鼓的筛面设置有开口，

-螺旋体，所述螺旋体以可旋转方式布置在所述筛鼓内，并包括用于输送纤维悬浮液的构件和端部处支撑在轴承上的轴，

-管道，所述管道在其顶部处与所述筛鼓连通，经由所述管道去除残留在所述筛面内的组分，以及

-驱动单元，所述驱动单元连接在所述轴的顶端处用于使所述轴旋转，以及

-用于待处理的纤维悬浮液的馈送管道和用于已通过所述筛面的组分的排出管道，其特征在于，所述筛鼓用作本体，所述驱动单元和所述螺旋体的轴的轴承支撑在所述本体上，由此形成用于处理纤维悬浮液的设备的子组件，所述子组件能够从所述壳体移出或移入所述壳体。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述外部壳体由壳体容器形成，所述壳体容器的上部设置有朝向所述壳体内部的支撑物、优选地为凸缘，所述子组件抵靠着所述支撑物安装，并且所述子组件经由布置在所述筛鼓上部处的凸缘支撑在所述支撑物上。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述壳体由具有壁部和底部的容器形成，并且所述容器的下部设置有离底部有一定距离的另一支撑物、优选地为凸缘，所述筛鼓的底部边缘的凸缘支撑在所述另一支撑物上。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述子组件在壳体内处于倾斜位置，所述壳体具有至少一个倾斜壁，所述倾斜壁包括能够打开和关闭的壁部，通过该壁部能够移动和/或检修所述子组件。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在壳体中布置有相对于被处理的纤维悬浮液并行连接的至少两个子组件。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的设备，其特征在于，借助于中间壁结构将所述壳体空间分成至少两个不同隔室，所述至少两个不同隔室各具有至少一个子组件，并且所述隔室的馈送管道连接至不同的纤维悬浮液源。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述隔室具有相同的尺寸。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述隔室具有不同的尺寸并具有不同数量的子组件。

9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述隔室具有不同的尺寸并具有不同尺寸的子组件。

10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，用于已通过所述第一隔室的筛面的组分的排出管道连接至所述第二隔室的馈送管道，用于在所述第二隔室中处理所述组分。

11.根据权利要求6-10中任一项所述的设备，其特征在于，一个隔室用作洗节机，而另一隔室用作废料洗涤机。

12.根据权利要求6-10中任一项所述的设备，其特征在于，一个隔室用于筛选过程的筛选步骤，而另一隔室用于随后的筛选步骤。

13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述子组件包括连接至所述筛鼓的底部边缘的螺旋轴保持器。

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