CN102171393A - 用于洗涤纤维素纸浆的压榨式洗浆机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于纤维素纸浆的压榨式洗浆机(100)，该压榨式洗浆机包括两个协配的多孔压榨辊(110，110′)。内槽(120)设置成离开多孔辊一距离，对于每个压榨辊基本上在辊表面和内槽之间形成内纸浆通道(122，122′)。外槽(140)设置成离开内槽一距离，从而对于每个压榨辊形成外纸浆通道(142，142′)。纸浆入口设置在辊隙(114)下方，由此在工作中，经由入口引入的纸浆基本沿着与转动方向(R，R′)相反的方向输送通过外纸浆通道(纸浆分配区域)，然后基本沿着转动方向输送通过内纸浆通道，然后到达辊隙。该压榨式洗浆机提供简单且成本有效的构造、以及优良的纸浆形成。

Description

用于洗涤纤维素纸浆的压榨式洗浆机

技术领域

本发明涉及纤维素纸浆的洗涤，具体涉及用两个协配的圆柱形压榨辊进行压榨式洗涤。

背景技术

纸浆洗涤是化学制浆生产线中的一个关键操作。有许多不同种类的洗浆机可用，这些洗浆机中的一些是基于压榨式洗涤的并包括压榨纸浆以将流体去除的装置。在压榨之后，纸浆通常稀释至所需的厚度。

一种已知类型的压榨式洗浆机设有两个协配的圆筒形压榨辊，它们布置成其转动中心位于同一水平面内。每个压榨辊的外表面是多孔的，并且在运转过程中，将纤维素纸浆输入到多孔辊表面与限制构件之间的诸如槽之类的受限空间，藉此在多孔辊表面上形成浆幅。两压榨辊布置成沿相反方向转动，从而沿转动方向输送相应的浆幅以在压榨辊之间的距离最小的所谓辊隙或压区中进行压榨。

从纸浆中去除的流体(即滤液)沿径向向内的方向穿过多孔辊表面，并例如可借助于轴向滤液通道输送到相应压榨辊的端部。通常设有向压榨式洗浆机供应洗涤液体的供应装置，由于洗涤液体置换出纸浆中的流体，所以在这样的情况中，洗涤原理是脱水、置换以及压榨的组合。

例如在美国专利第3,980,518号中揭示了上述普通类型的压榨式洗浆机。在这种洗涤装置中，纸浆分别输入每个滚筒，每个滚筒有一个纸浆分配单元(入口箱)。在美国专利第3,980,518号中，纸浆通过可调节的窄间隙分配到压榨辊上。

WO 94/10380披露了纸浆分配单元的另一实例，其中纸浆在弧形通道中偏转，从而以均匀分配的平行流供给至压榨辊。WO 03/016618描述了一种具有被分别控制的若干分配单元的装置。

所述一般类型的已知压榨式洗浆机具有与相对复杂的设计关联的纸浆输入机构(入口箱特征件、总体洗涤布置、管道布局、仪器等)，变更/改进将会是所期望的。

发明内容

本发明的一个总的目的是提供一种改进的洗涤纤维素纸浆的装置。一个特定目的是实现改进的纸浆输入机构。另一目的是实现适当的纸浆分配和形成。

根据所附权利要求，已实现了这些目的。

简而言之，本发明提出一种洗涤装置，该洗涤装置包括设置在辊隙下方的纸浆入口，该纸浆入口与内槽和外槽结构一起形成最有利的纸浆输入和分配机构。进来的纸浆输送通过由外槽限定并在此后形成在辊表面上的纸浆分配区域，并输送通过由内槽限定的脱水和压榨(和洗涤)区域。这提供了一种较为简单且成本有效的洗涤装置，且仍然与优良的纸浆分配和形成相关联。

更具体地说，根据本发明设有一种用于洗涤纤维素纸浆的装置，该洗涤装置包括两个带有多孔外表面的压榨辊，所述两个压榨辊设置成在工作过程中沿相反方向转动，从而将纸浆压入压榨辊之间的辊隙中；内槽，该内槽设置成离开多孔外表面一距离，从而沿圆周方向部分地包围压榨辊，对于每个压榨辊基本上在多孔外表面和内槽之间形成内纸浆通道；以及纸浆入口，该纸浆入口用于将纸浆引导至洗涤装置。洗涤装置还包括外槽，该外槽设置成离开内槽一距离，从而至少部分地包围内槽并对于每个压榨辊形成外纸浆通道，外纸浆通道连接至内纸浆通道。纸浆入口连接至外槽的中心部分，由此在工作中，经由纸浆入口引入的纸浆基本沿着与转动方向相反的方向输送通过外纸浆通道，然后基本沿着转动方向输送通过内纸浆通道，然后到达辊隙。

附图说明

参照附图从下面的描述中可以最佳地理解本发明及其进一步的目的和优点，在附图中：

图1是本发明一示例实施例的洗涤装置的示意横剖图；

图2是本发明另一示例实施例的洗涤装置的示意横剖图；

图3A是本发明再一示例实施例的、带有纸浆输入单元的洗涤装置的示意横剖图；以及

图3B是图3A中洗涤装置的纸浆输入单元的示意局部侧视图。

具体实施方式

在附图中，类似或相应的元件将由相同的附图标记标示。

应该注意的是，尽管下面的描述主要涉及“直立式”洗涤装置，即，其中压榨辊的多孔外表面处的纸浆从下方到达辊隙的洗涤装置，但这些说明也可应用于“倒置式”装置，即，其中纸浆从上方到达辊隙。因此，纸浆入口位于顶部而纸浆出口位于底部的倒置式装置位于本发明的范围之内。

图1是本发明一示例实施例的洗涤装置的示意横剖图。示出的洗涤装置100包括两个协配的圆柱形压榨辊/滚筒110、110′，它们设置成在工作过程中沿相反方向R、R′转动，每个压榨辊/滚筒具有多孔外表面112、112′，诸如多孔金属板的表面。两个转动中心通常设置在相同水平面中，通常可为较佳的是，一个转动中心是固定的，而另一转动中心允许稍稍滑动。

洗涤装置100还具有内槽120，该内槽设置成离开压榨辊110、110′的多孔外表面112、112′一距离，从而沿圆周方向部分地包围压榨辊，由此在多孔外表面112、112′和内槽120之间为每个压榨辊限定内纸浆通道122、122′。在内槽120外侧，外槽140设置成为每个压榨辊形成外纸浆通道142、142′。如图1所示，外槽140限定相应的外纸浆通道142、142′的外壁。在图1中的压榨式洗浆机的底部有纸浆入口130，该纸浆入口居中地设置在协配压榨辊110、110′下方的区域。纸浆入口130连接至外槽140的中心部分，在圆周方向相对于外槽的延伸部“居中”(如图1所示)。外纸浆通道142、142′在一端连接至纸浆入口130，在另一端连接至其对应的内纸浆通道122、122′。

一般来说，内槽120和外槽140相应地包括不中断表面，该不中断表面在圆周方向分别基本上包围整个内纸浆通道122、122′和外纸浆通道142、142′，并在纵向(即轴向)方向覆盖整个压榨辊110、110′。然而，也可有如下实施例：内槽和/或外槽表面中有一个或多个中断处，诸如内槽在洗涤区域附近有中断处。

在工作过程中，压榨辊110、110′沿相反方向R、R′转动，馈送自纸浆入口130的纸浆沿着与这些方向基本上相反的方向输送通过相应的外纸浆通道142、142′。随着纸浆进入内纸浆通道122、122′，浆幅(未示出)形成在压榨辊110、110′的相应多孔外表面112、112′上。纸浆首先在相应压榨辊110、110′的上部与多孔外表面112、112′相接触，由于内槽120和压榨辊110、110′的内部之间的压差，“自发地”形成浆幅。在内纸浆通道122、122′中，纸浆被内槽120引导，沿着压榨辊110、110′的转动方向R、R′被输送，最终在压榨辊110、110′之间距离最小处的辊隙/压区114中被压榨。

用于每个压榨辊110、110′的内纸浆通道122、122′因此是如下的空间：在工作过程中，纸浆在该空间中沿着转动方向被基本上输送至多孔外表面112、112′和内槽120之间，并进一步被输送至辊隙114。基本上，内纸浆通道122、122′从以下之处延伸至辊隙114：在外纸浆通道142、142′的末端，纸浆在该处与基本上清洁的压榨辊表面相遇。较佳的是，内纸浆通道122、122′沿着圆周方向延伸，从而在工作中在从内纸浆通道的开头到辊隙114的约为220-270°的多孔外表面112、112′上提供浆幅。换而言之，由分别贯穿转动中心与辊隙114的直线和贯穿转动中心与内纸浆通道122、122′的开头的直线所限定的角度最好位于220-270°的区间内。内纸浆通道122、122′可以会聚于、发散于或平行于多孔外表面112、112′，或者是所述特征的组合。

所示的压榨辊110、110′包括多个轴向滤液沟道116、116′，这些轴向滤液沟道设置成接纳通过多孔外表面112、112′的滤液。在工作过程中，滤液被输送通过多孔外表面112、112′，径向向内进入轴向滤液沟道116、116′，此后通常被收集，并从洗涤装置100例如在一端或两端输出。

如同下文进一步描述的那样，在图1的实例中，洗涤液体供给至浆幅(利用装置156)。此外，在该实例中，借助于螺杆结构118来输出纸浆，该螺杆结构将纸浆转移到下一工艺阶段(未示出)，诸如管体式水塔或可稀释或处理纸浆的另一单元。

在所提出的布置中，外纸浆通道构成借助泵压来分配纸浆的区域，如同下文中描述的那样，也可在纸浆入口处进行搅拌。实际的洗涤活动发生在纸浆在内纸浆通道中、在多孔辊表面上输送时，内纸浆通道因此构成用于脱水、置换和压榨的区域。(在不添加洗涤液体的实施例中，内纸浆通道仅仅是用于脱水和压榨的区域。)而且，在内纸浆通道的开头是浆幅形成于压榨辊上之处的意义上，内纸浆通道的开头可被视为纸浆形成区域。

图1、2和3A所示的洗涤装置都披露了与内槽120联系起来的洗涤液体添加装置，从而在工作中，将洗涤液体添加至内槽120中的纸浆。使用诸如喷嘴、或简单的孔/洞之类的洗涤液体添加装置156，洗涤液体通常借助压差分配在浆幅上。在所示的示例实施例中，洗涤液体添加装置包括基本上设置在内槽120和外槽140之间的分隔壁152，从而洗涤液体空间154由分隔壁152和内槽120来限定。洗涤液体空间154可包含用于将洗涤液体添加至内槽120的管路/管道，或者洗涤液体可在其中自由流动。

洗涤液体空间154沿着圆周方向延伸，从而包围相应内纸浆通道122、122′的至少一部分。在图1的实施例中，分隔壁152在内槽120的两个最低点之间延伸，因此形成只包围相应内纸浆通道122、122′的最后部分的洗涤液体空间154。在该实施例中，洗涤液体在沿圆周方向每个压榨辊110，110′一个位置处供给至纸浆。(沿纵向方向，会有轴向分布的多个洗涤液体添加点。)在图2的实施例中，洗涤液体空间154沿着圆周方向延伸，从而基本上包围整个内纸浆通道122、122′，且每个压榨辊包括周向分布的两个洗涤液体添加装置156。洗涤液体添加装置156的数量和位置当然可变化，较佳地可有周向分布的两个以上洗涤液体添加装置。在图3A的实施例中，洗涤液体空间154在内槽120的两个最外(左和右)位置点之间延伸，因此形成包围内纸浆通道122、122′的大部分的洗涤液体空间154。如图3A所示，分隔壁152可例如与纸浆输入单元132一体形成。

根据图1、2和3A所示的特定有利实施例，分隔壁152用作相应外纸浆通道142，142′的至少一部分的内壁，分隔壁是在外纸浆通道142，142′的该部分中的用于纸浆的引导表面。较佳的是，分隔壁152则设置成纸浆流不会遭遇尖缘或节流，即，从而实现光滑的外纸浆通道142，142′。由此进一步改进纸浆分配。

洗涤液体添加在本发明的洗涤装置中是可选的。用作导向表面的分隔壁152的所述特征并不局限于洗涤液体添加应用，而也可用于纯脱水压榨机。同样在这些情况下，分隔壁152基本上设置在内槽120和外槽140之间，并形成外纸浆通道142、142′的至少一部分的内壁。分隔壁是在外纸浆通道的该部分中的用于纸浆的引导表面。

另一方面，也可有如下实施例：其具有洗涤液体添加而没有分隔壁152(和洗涤液体空间154)，在这种情况下，洗涤液体直接添加至内槽120。

现在将参照图3A和3B来描述根据本发明一示例实施例的、带有纸浆输入单元132的洗涤装置100。在该实施例中，有单个纸浆入口，该纸浆入口设置成将纸浆从通常为辊长一半的位置馈送至两个压榨辊。纸浆馈送浓度通常为3-14％.纸浆输入单元132设置在纸浆入口130处，较佳地位于辊隙正下方或稍稍偏置。它包括长度分配单元134和搅拌装置138，该长度分配单元沿着压榨辊110、110′的基本整个长度延伸，该搅拌装置可转动地安装在长度分配单元134内。长度分配单元134，例如平行于压榨辊的管道，在图3B的实例中设有纵长分布的多个孔136。

孔136较佳地设置成，在工作中，纸浆沿着与外纸浆通道142、142′中总体纸浆流动方向基本相对应的方向进入相应的外纸浆通道142、142′。因此，图3A中的箭头表示：纸浆通过孔136沿着垂直于压榨辊110、110′的长轴和长度分配单元134的方向离开长度分配单元134。这样，在外纸浆通道142、142′的开头的纸浆流中将很少有扰动，因此可实现更有效的纸浆流动和更佳的纸浆分配。

本领域技术人员将会意识到，孔的数量和形状可在本发明的范围内变化。例如，图3B中的圆孔136可用槽或类似物替换。或者，长度分配单元可设有沿纵向延伸的间隙(即，一个细长的孔/开口)来替代多个孔。根据前述段落，则较佳的是具有设置在长度分配单元134的相对两侧上的两个间隙，由此在工作中，纸浆沿着与外部纸浆通道中的总体纸浆流动方向基本相对应的方向进入外纸浆通道142、142′。

搅拌装置138轴向地设置在长度分配单元内。例如它可包括螺杆、带有桨叶的轴、开有凹槽的轴、开有狭槽的轴、带有销的轴、或这些部件中的两个或更多个的组合。搅拌装置138使纸浆保持运动，从而在洗涤装置中实现适当的纵长纸浆分配。该解决方案的一优点是：与现有技术装置中的压降相比，纸浆输入单元中的压降将是较低的。因此可在入口处保持泵压较低时实现高效纸浆分配。利用搅拌装置、与所提出的纸浆分配相关联的低压降也可在没有孔或类似物的情况下工作，这常常用在传统的纸浆输入装置中。所提出的纸浆输入单元提供较为简单且成本有效的解决方案。

代替带有孔的壁(或类似限流结构)，在搅拌装置和外纸浆通道之间有敞开的空间，在这个意义上，本发明的另一实施例(未示出)包括“敞开的”纸浆输入单元。搅拌装置将仍然轴向地设置在辊隙下方区域。

尽管已参照特别示出的实施例描述了本发明，但要强调的是，它还涵盖了所揭示特征的等同物以及对本领域的技术人员来说显而易见的修改和变型。因此，本发明的保护范围仅由所附权利要求书来限定。

Claims (10)

1.一种用于洗涤纤维素纸浆的装置(100)，包括：

两个带有多孔外表面(112，112′)的压榨辊(110，110′)，所述两个压榨辊设置成在工作过程中沿相反方向(R，R′)转动，从而将纸浆压入所述压榨辊之间的辊隙(114)中；

内槽(120)，所述内槽设置成离开所述多孔外表面(112，112′)一距离，从而沿圆周方向部分地包围所述压榨辊(110，110′)，对于每个压榨辊基本上在所述多孔外表面和所述内槽之间形成内纸浆通道(122，122′)；以及

纸浆入口(130)，所述纸浆入口用于将纸浆引导至洗涤装置；

其特征在于，

外槽(140)，所述外槽设置成离开所述内槽(120)一距离，从而至少部分地包围所述内槽并对于每个压榨辊(110，110′)形成外纸浆通道(142，142′)，所述外纸浆通道连接至所述内纸浆通道；

以及，

所述纸浆入口(130)连接至所述外槽(140)的中心部分，由此在工作中，经由所述纸浆入口引入的纸浆基本沿着与转动方向(R，R′)相反的方向输送通过所述外纸浆通道，然后基本沿着转动方向(R，R′)输送通过所述内纸浆通道(122，122′)，然后到达所述辊隙。

2.如权利要求1所述的洗涤装置，其特征在于，所述内纸浆通道(122，122′)沿着圆周方向延伸，从而在工作中在从所述内纸浆通道的开头到所述辊隙(114)的220-270°的多孔外表面(112、112′)上提供浆幅。

3.如权利要求1或2所述的洗涤装置，其特征在于，所述洗涤装置包括设置在所述纸浆入口(130)处的纸浆输入单元(132)，所述纸浆输入单元包括：

长度分配单元(134)，所述长度分配单元沿着所述压榨辊(110，110′)的基本整个长度延伸，并设有用于将纸浆输出至所述外纸浆通道(142，142′)的至少一个孔(136)；以及

搅拌装置(138)，所述搅拌装置可转动地安装在所述长度分配单元内。

4.如权利要求3所述的洗涤装置，其特征在于，至少一个孔(136)设置成：在工作中，纸浆沿着与所述外纸浆通道中的总体纸浆流动方向基本相对应的方向进入所述外纸浆通道(142，142′)。

5.如权利要求3或4所述的洗涤装置，其特征在于，所述搅拌装置(138)包括选自以下的装置：螺杆；带有桨叶的轴；开有凹槽的轴；开有狭槽的轴；带有销的轴。

6.如前述权利要求中任一项所述的洗涤装置，其特征在于，所述洗涤装置包括与所述内槽(120)联系起来设置的洗涤液体添加装置，从而在工作中，将洗涤液体添加至所述内槽(120)中的纸浆。

7.如权利要求6所述的洗涤装置，其特征在于，所述洗涤装置包括基本设置在所述内槽(120)和所述外槽(140)之间的分隔壁(152)，由所述分隔壁和所述内槽来限定洗涤液体空间(154)。

8.如权利要求7的洗涤装置，其特征在于，所述洗涤液体空间(154)沿着圆周方向延伸，从而基本上包围整个内纸浆通道(122、122′)，且包括周向分布的两个或更多个洗涤液体添加装置(156)。

9.如权利要求7或8的洗涤装置，其特征在于，所述分隔壁(152)是所述外纸浆通道(142，142′)的至少一部分的内壁，所述分隔壁是用于所述外纸浆通道的所述至少一部分中的纸浆的引导表面。

10.如权利要求1-5中任一项所述的洗涤装置，其特征在于，所述洗涤装置包括基本设置在所述内槽(120)和所述外槽(140)之间的分隔壁(152)，所述分隔壁(152)形成所述外纸浆通道(142，142′)的至少一部分的内壁，所述分隔壁是用于所述外纸浆通道的所述至少一部分中的纸浆的引导表面。

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