CN102812179B - 用于在纸浆生产工艺中分离有害材料的装置和方法 - Google Patents

用于在纸浆生产工艺中分离有害材料的装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种装置和方法，所述装置和方法用于在纸浆生产工艺中从液体流或低浓度纤维悬浮液中分离有害材料、尤其是沙子。该装置包括旋风型分离器，该旋风型分离器包括竖直腔室，在竖直腔室的上部布置有切向入口和接受物出口，该切向入口用于形成用于所要清洁的流体的漩涡运动，该旋风型分离器的圆锥形下部设有废弃物出口。该装置包括并联连接的两个或更多个旋风型分离器（301），由此，它们的入口通向具有至少一个入口的至少一个供给通道（310），且它们的接受物出口通向具有至少一个出口的共用排放通道（313），且它们的废弃物出口通向具有至少一个出口的共用排放通道，该共用排放通道被连接到至少一个辅助分离器（316），该辅助分离器（316）具有用于接受物和废弃物的排放的管道（318、319）。

Description

用于在纸浆生产工艺中分离有害材料的装置和方法
技术领域
本发明涉及用于在纸浆生产工艺中分离有害材料的装置和方法。
背景技术
本发明涉及由于在化学纸浆生产过程中分离并移除在化学制浆机的纤维生产线中的有害材料引起的问题，因为如果不移除该材料，则可能致使该工艺的中断和损坏设备。在常规纸浆生产工艺中处理的粉碎纤维质纤维材料，例如木屑，通常含有非纤维质有害材料，诸如沙子、灰尘、石头、不同金属件(例如，钉子、金属线或螺栓和螺母)、金属碎屑或其它重纤维质材料(例如木节)或非纤维质材料。这些有害材料的密度通常比要处理的纤维质材料的密度高至少10％(例如，高至少50％)。在碎屑生产过程中，非常大部分的该材料可被移除，但部分该材料还是通过蒸煮器供给系统和选配的浸渍罐进入到蒸煮器本身。通常，通过某些分离器将该材料与供给系统中的碎屑分离。美国专利6,315,128中描述了该类型的分离器。还可从液体流中，诸如从在纸浆生产中使用的液体、蒸煮液和清洗液中移除诸如沙子的有害材料。在蒸煮器系统中，蒸煮溶液被从浸渍罐和蒸煮罐移除并返回到蒸煮工艺，具体来说返回到蒸煮器供给系统中。常规的沙子分离器通过在蒸煮器设备处的碎屑输送器装置从循环的蒸煮溶液中移除沙子和其它颗粒。美国专利4,280,902描述了用于从供给系统的液体流移除不需要的材料，具体来说沙子和相应物的旋风型分离装置。沙子分离器通常包括进入圆柱形容器的切向入口。沙子和其它重颗粒在容器中向下旋流到分离储料器中，沙子和其它颗粒通过该分离储料器行进入收集容器。用于已清洁溶液的出口位于圆柱形腔室的上部。
在现有技术设备中，蒸煮器供给系统，通常是返回循环，具有带有相对大直径的一个旋风型分离器。该蒸煮器供给系统必须具有足够高的性能以连续地处理整个返回循环流。由于足够大的尺寸也降低磨损且因此降低损坏。由于该大尺寸，因此分离性能对含有小颗粒的有害材料不总是有效的。
发明内容
本发明的目的是进一步加强和提高用于蒸煮工艺的供给系统的功能。具体来说，本发明的目的是改进不需要的材料、具体是沙子从蒸煮器供给系统的移除。本发明的目的还是提供如下装置：该装置可用于在后蒸煮器制浆阶段中，诸如从筛选中的低浓度纤维悬浮液移除含有小颗粒的不需要的材料。
本发明的目的特别是提供一种能够比之前更有效地从蒸煮器供给系统中的返回循环分离最精细沙子颗粒的方法和装置。正是最精细的沙子颗粒致使该装置的磨损。如果不能从循环中分离沙子颗粒，则它们会在工艺中聚集，这中断工艺并弱化设备的功能性。
为实现这些目的，本发明涉及一种用于在化学制浆工艺中将有害材料、具体是沙子从液体流或从低浓度纤维悬浮液分离的装置，所述装置包括旋风型分离器，该旋风型分离器包括竖直腔室和圆锥形下部，该竖直腔室的上部设有切向入口并设有接受物出口，该切向入口用于产生用于所要清洁的流体的漩涡运动，该圆锥形下部的底部设有废弃物出口。本发明的特征在于，该装置包括并联连接的两个或更多个旋风型分离器，由此，两个或更多个旋风型分离器的入口通向具有至少一个入口的至少一个供给通道，且两个或更多个旋风型分离器的接受物出口通向具有至少一个出口的共同排放通道，且两个或更多个旋风型分离器的废弃物出口通向具有至少一个出口的共用排放通道，该共用排放通道被连接到至少一个辅助分离器，所述辅助分离器具有用于接受物和废弃物排放的管道。
由此，根据本发明的装置设有连续布置的第一步骤和第二步骤，该第一步骤具有两个或更多个分离器，该第二步骤通常具有通常是旋风型的一个分离器。接受物是清洁后的流体或悬浮液，而废弃物是在分离过程中聚集有害材料的部分。
低浓度纤维悬浮液是在蒸煮器中产生的并具有小于1.5％、通常是1.2-1.5％的浓度的纤维悬浮液。在化学制浆机的纤维生产线的筛选工段中的木节分离包括木节清洗，之后沙子从该纤维悬浮液流中被分离。在清洗废弃物之前，将沙子从筛选工段的精筛选的废弃物中移除。本发明可与这些沙子分离结合应用。
根据本发明的优选实施例，旋风型分离器布置在共用的外壳中，从而共用接受物排放通道、供给通道以及共用废弃物排放通道在竖直方向上被定位成相互叠置。在供给通道与共用废弃物排放通道之间设置空间，该空间与共用废弃物排放通道连通，从而所述空间中的压力与共用废弃物排放通道中的压力相同。
根据本发明的优选实施例，该装置包括两个供给回路和两个接受物回路。由此，通过中间壁将供给通道划分成具有分离入口的至少两个隔室，而通过中间壁将共用接受物排放通道划分成具有分离出口的至少两个隔室。该实施例在蒸煮器下游的筛选工段中是优选的，由此一个隔室优选地处理来自木节清洗的纤维悬浮液，而另一个隔室处理来自精筛选的废弃物。根据本发明，这些沙子分离可在一个设备中进行。以本身已知的方式将接受物流引到不同的处理阶段。
根据本发明的实施例，在该装置的共用废弃物排放通道中设置稀释液体管道，以稀释被供给到辅助分离器中的部分。优选地，稀释液体是所要清洁的流体。如果废弃物的浓度变得过大，则稀释确保辅助分离器中的最优分离，这也可被称为第二步骤。稀释调节背压，由此在第一步骤中实现压力平衡。
根据本发明的优选实施例，所要清洁的流体的供给通道设有压力测量装置，以用于通过位于连接到供给通道入口的供给管线中的阀调节供给压力。
根据本发明的优选实施例，压力差测量设备被布置成与用于所要清洁的流体的供给管线和共用接受物排放通道相连，以通过测量到的压力差调节离开的接受物流，并且压力差测量设备被布置成与辅助分离器的另外的接受物排放通道和共用废弃物排放通道相连，以通过测量到的压力差调节离开的接受物流。
根据本发明的优选实施例，用于所要清洁的流体的供给管线被连接到共用废弃物排放通道，以引导清洁的流体，同时用于稀释废弃物的稀释液体被引导到辅助分离器，由此稀释液体流设有压力测量装置以用于通过阀调节稀释液体的供给压力。
根据本发明的优选实施例，压力差测量设备被布置成与用于所要清洁的流体的供给通道和接受物排放通道相连以通过测量到的压力差调节离开的接受物流，并且用于所要清洁的流体的供给管线被连接到共用废弃物排放通道以用于引入稀释液体并用于稀释被引入辅助分离器的废弃物，由此，压力差测量设备被布置成与辅助分离器的稀释液体管线和另外的接受物排放通道相连以通过测量到的压力差调节离开的接受物流。
根据本发明的优选实施例，该装置被设置在从在化学制浆机处的蒸煮器供给系统的返回循环分离的侧流中以用于分离有害材料，诸如沙子。
根据本发明的优选实施例，该装置被设置在化学制浆机的筛选工段中，以用于分离有害材料，诸如沙子。
本发明还涉及一种用于在生产化学纸浆的工艺中将诸如沙子的有害材料从用于含纤维素的纤维材料的供给系统中的液体流分离到高压处理容器中的方法，该方法的实践中：
-在传送装置中将低压纤维材料流加压；
-将高压纤维材料流从传送装置引导到处理容器中，
-从处理容器中的纤维材料移除液体。该方法的特征在于：
-被移除的液体被划分成至少第一液体流和第二液体流，
-所述第一液体流被供给到传送装置上游的低压纤维材料流中，
-通过将流体暴露于某一装置中的离心力将有害材料从所述第二流移除，所述装置包括并联连接且被布置在共用外壳中的两个或更多个旋风型分离器，在该旋风型分离器中，第二液体流被划分成第一已清洁液体流和第一废弃物，第一废弃物被引入辅助分离器以获得第二已清洁液体流和第二废弃物，以及
-所述第二已清洁液体流被供给到传送装置上游的低压纤维材料流中。
已清洁的液体流被组合，组合流体被供给到传送装置上游的低压纤维材料流中。已清洁的液体流通过含在液体流中的压力能被供给到低压纤维材料流中。此处，从高压容器排放的返回管线的压力被利用，从而侧管线不需要用于传送流体的单独的泵。通常，侧流与主流的分离需要在侧管线中的压力增加装置，诸如泵，因为主管线中的压力不足以传送侧流。
被引入高压处理容器的纤维材料通常是碎屑。
根据本发明的优选实施例，第二液体流的体积流量比第一液体流的体积流量小，因为第二流是蒸煮器供给系统的返回管线的侧流。通常，第二液体流包括小于第一液体流的体积流量30％的体积流量(例如升/秒)。
根据本发明的优选实施例，通过调节第二流的压力，来控制被引入到诸如沙子的有害材料的分离设备中的第二流的供给。
根据本发明的优选实施例，通过第二液体流的供给压力和第一已清洁液体流的压力之间的压力差来控制第一已清洁液体流。
根据本发明的优选实施例，通过第一废弃物流与第二已清洁液体流之间的压力差来控制离开辅助分离器的第二已清洁液体流。
根据本发明的优选实施例，被引入辅助分离器的第一废弃物流被稀释。
总之，本发明提供了一种用于在纸浆生产工艺中从液体流或低浓度纤维悬浮液中分离有害材料的装置，所述装置包括并联连接的两个或更多个旋风型分离器，
每个旋风型分离器包括竖直腔室，所述竖直腔室的上部设有切向入口并且设有接受物出口，所述切向入口用于产生用于要清洁的流的漩涡运动，所述分离器的圆锥形下部的底部设有废弃物出口，
其中，所述两个或更多个旋风型分离器的入口通向具有至少一个入口的至少一个供给通道，且所述两个或更多个旋风型分离器的接受物出口通向具有至少一个出口的共用接受物排放通道，且所述两个或更多个旋风型分离器的废弃物出口通向具有至少一个出口的共用废弃物排放通道，所述共用废弃物排放通道被连接到至少一个辅助分离器，所述辅助分离器具有用于接受物排放的另外的接受物排放通道和用于废弃物排放的另外的废弃物排放通道，
其特征在于：所述旋风型分离器位于共用的外壳中，其中所述共用接受物排放通道、所述供给通道以及所述共用废弃物排放通道在竖直方向上被定位成相互叠置，并且在所述供给通道与所述共用废弃物排放通道之间形成空间，
其中，中间空间与所述共用废弃物排放通道连通，使得所述空间中的压力与所述共用废弃物排放通道中的压力相同。
优选地，通过中间壁将所述供给通道分成具有分离的入口的至少两个隔室，并且，通过中间壁将所述共用接受物排放通道分成具有分离的出口的至少两个隔室。
优选地，所述共用废弃物排放通道设有稀释液体管道，以用于稀释要供给到所述辅助分离器中的部分。
优选地，用于要清洁的所述流的所述供给通道设有压力测量装置，以用于通过位于连接到供给通道入口的供给管线中的阀来调节供给压力。
优选地，压力差测量设备被布置成与用于要清洁的液体的所述供给管线和所述共用接受物排放通道相连，以用于通过测量到的压力差来调节排出的接受物流，并且，压力差测量设备被布置成与所述辅助分离器的所述另外的接受物排放通道和所述共用废弃物排放通道相连，以用于通过测量到的压力差来调节排出的接受物流。
优选地，压力差测量设备被布置成与用于要清洁的所述流的所述供给通道和所述共用接受物排放通道相连，以用于通过测量到的压力差来调节排出的接受物流，并且，用于要清洁的所述流的所述供给管线被连接到所述共用废弃物排放通道，以用于引入稀释液体并用于稀释被引导到所述辅助分离器中的废弃物，由此，压力差测量设备被布置成与所述辅助分离器的稀释液体管线和另外的接受物排放通道相连，以用于通过测量到的压力差来调节所述辅助分离器的排出的接受物流。
优选地，所述装置被布置在与化学制浆机的蒸煮器供给系统的返回循环分离的侧流中。
优选地，所述装置被布置在化学制浆机的筛选工段中。
优选地，所述有害材料是沙子。
本发明还提供了一种用于在纸浆生产工艺中将有害材料从用于含纤维素的纤维材料的供给系统中的液体流分离到高压处理容器中的方法，在所述方法的实践中：
-在传送装置中对低压纤维材料流加压；
-将高压纤维材料流从所述传送装置引导到处理容器中；
-从所述处理容器中的纤维材料去除液体，
其特征在于：
-被去除的液体被分成至少第一液体流和第二液体流；
-所述第一液体流被供给到所述传送装置上游的所述低压纤维材料流中；
-通过将流暴露于如下装置中的离心力，将有害材料从所述第二液体流去除，所述装置包括并联连接且被布置在共用外壳中的两个或更多个旋风型分离器，在所述分离器中，所述第二液体流被分成第一已清洁液体流和第一废弃物，所述第一废弃物被引导到辅助分离器中，以用于获得第二已清洁液体流和含有有害材料的第二废弃物，其中，共用接受物排放通道、供给通道以及共用废弃物排放通道在竖直方向上被定位成相互叠置，并且在所述供给通道与所述共用废弃物排放通道之间形成空间；以及
-所述第二已清洁液体流被供给到所述传送装置上游的所述低压纤维材料流中。
优选地，所述第二液体流的体积流量比所述第一液体流的体积流量小。
优选地，通过调节所述第二液体流的压力来控制被引导到有害材料的分离设备的所述第二液体流的供给。
优选地，通过所述第二液体流的供给压力和所述第一已清洁液体流的压力之间的压力差，调节所述第一已清洁液体流。
优选地，通过第一废弃物流与第二已清洁液体流之间的压力差，调节排出辅助分离器的第二已清洁液体流。
优选地，被引导到所述辅助分离器中的第一废弃物流被稀释。
优选地，所述有害材料是沙子。
附图说明
参考附图更详细地描述本发明，附图中：
图1示出根据现有技术的方案，
图2示出根据本发明的优选工艺应用，
图3示出根据本发明的优选装置，
图4示出沿图3的线A-A的装置的细节，
图5示出根据本发明的单个分离器的侧视图，
图6示出根据本发明的优选装置，
图7示出根据本发明的优选装置，
图8示意性示出用于调节根据本发明的装置的原理，
图9示意性示出用于调节根据本发明的装置的原理，
图10示意性示出用于调节根据本发明的装置的原理，以及
图11示出分离器的沙子分离性能。
具体实施方式
图1示出从例如芬兰专利申请20010851已知的连接到蒸煮器或浸渍罐的现有技术的再循环回路。在该系统中，通过至少一个，优选地两个高压悬浮液泵251、251’而不是高压供给器传递碎屑，以将碎屑传送到蒸煮器11的入口。碎屑被引到蒸汽容器221。蒸汽容器221优选地是美国专利5,000,083中描述的蒸汽容器，其通过一个或更多个管道22接收蒸汽。被蒸过的碎屑离开容器221进入计量装置223，计量装置223可以是小型转子或螺纹型装置。
来自计量装置223的排出物可直接进入管道或滑道226。另一方面，可在计量装置223与滑道226之间布置诸如小型转子型隔离装置的压力隔离器，在224处以虚线示出该压力隔离装置，例如常规的低压供给器。蒸煮液被加入滑道226(见图1中的线226’)，从而形成碎屑和液体悬浮液的可观察水平(未示出)。悬浮液从滑道226经由弯曲出口250被排放到泵251的入口。通常，流入泵251的入口的悬浮液与通过管道254来自液体罐253的液体叠加。
虽然图1中所示的实施例具有两个泵，但是替代地可仅使用单个泵，或使用串联连接或并联连接的两个或更多个泵。
加压、通常加热的悬浮液从泵251’被排放到管道234。管道234将悬浮液传送入连续的蒸煮器11的入口。以常规方法通过筛子12将过量液体从悬浮液移除。该过量液体经由管道235返回到供给系统210，优选地进入液体罐253以便用于通过管道254在管道250中浆化。如果需要，管道235中的液体可被传送穿过沙子分离器237。可根据所需要的工作模式将所述沙子分离器237设计成加压或不加压使用。
但是，不像使用高压供给器的其它已知系统，将加压回路235返回到泵251、251'的入口对图1的装置的运行不是必要的。可根据需要在化学制浆机中的任何点处使用可用于管道235中的流动的能量。使用返回管线235的压力的方式取决于供给系统210的工作模式，该压力通常是约10.4-27.6巴。如果在不加压的近似大气压下操作容器226，则在将管道235中的返回液体供给到管道250之前，所述返回液体回到基本上大气压。实现该操作的一个方式是在管道235中使用压力调节阀58和压力检测器59。控制阀58的开口使得预定的被降低的压力出现在阀58的下游的管道235中。此外，液体罐253可被设计成使得其作为“闪蒸罐”工作，从而管道235中的热加压液体快速地蒸发以用作容器253的蒸汽源。可通过管道60在例如容器221中使用该蒸汽。但是，在优选实施例中，管道235中的加压液体用于通过管道61和泵62增加离开泵251'的流动，或用于通过管道63使用或不使用泵64地在管道252中增加泵251与泵251'之间的流动。
图1示出位于管道234中的单向(止回)阀65，该单向(止回)阀65防止加压流体返回到泵251或泵251'。此外，常规的自动(例如电磁操作)隔离阀66和67分别位于管道234和235中，以将加压管道234、235与供给系统210的其余部分隔离开。在一优选工作模式中，常规压力开关68在管道234中位于泵251'的下游。开关68用于监控管线234中的压力，从而如果压力偏离预定值，则常规控制器69将通过自动地关闭阀66和67来自动地将蒸煮器11与供给系统210隔离开。
虽然上述的工艺和装置已经被证明是有效的，但是，本发明的目的是进一步提高蒸煮工艺的工作性能，尤其是从蒸煮器供给系统移除诸如沙子的有害材料。
图2示出在图1的蒸煮器供给系统中应用根据本发明的诸如沙子的有害材料的分离。以相同的附图标记标出图2中与图1中出现的部件基本相同的部件。
根据本发明的工艺中，侧流236从蒸煮器返回管线235分离到蒸煮器供给系统。根据本发明，返回管线235是主返回管线，而侧管线236是侧返回管线。这里利用了返回管线235的压力从而在侧管线中不需要单独的泵来传送流体，该返回管线235的压力通常为约10.4-27.6巴。通常，侧流从主流体的分离需要在侧流中的压力增加装置，诸如泵，因为主流体中的压力不足以传送侧流。根据本发明的装置中，侧流供给压力通常为约4-6巴。
根据本发明，侧管线236设有沙子分离装置260，以从返回循环中移除沙子和相应的颗粒。这还允许移除最精细的部分，否则这些部分将聚集在蒸煮器供给系统中并将致使例如用于传送碎屑的泵251-251”的主要磨损，由此消弱它们的工作特性。
主返回管线通常通过管道269接收白液供给。主返回管线235中的液体被传送通过热交换器268以加热所述管线中的液体或在将其供给到滑道226中之前冷却。这在该管线中的液体处于超过与管道226中的压力对应的闪蒸温度的温度时是需要的，从而可使管道226中的闪蒸最小化。该液体经由液体罐被引入导管226以浆化碎屑悬浮液。蒸汽经由管道265被引入蒸汽容器221。
在沙子分离装置中被清洁的液体可以根据需要被引导到供给系统通向泵装置251-251”(或高压供给器)的抽吸侧的各点。以示例性方式用x标记这些点。清洁后的液体通常经由管道264被引导到蒸汽容器221或被引导到管道226以与从管道263、266或管道261、267被引入到供给系统的其它部分一起浆化碎屑悬浮液。来自黑液纤维过滤器的流动被引入管道267中。管道236中的某些清洁后的液体还可经由管道262、270被引导到主返回通道。
虽然沙子分离系统优选地与连续蒸煮器11结合使用，其还可与其它竖直加压(具有通常至少约10巴过压的压力)的处理容器结合使用，诸如与浸渍罐结合使用。
图3、图4和图5更详细地示出根据本发明的沙子分离装置。根据本发明的装置300包括相对于所要清洁的物质并联连接的多个旋风型分离器30。图5中以近景视图示出单个分离器。单个分离器301包括竖直腔室302，其上端303，即供给端设有切向入口304以产生用于所要清洁的流体的漩涡运动。腔室的上部303还设有用于已清洁液体，即接受物的排放管305，与腔室的竖直中心轴线同心地定位该管。圆锥形下部306的底部，即废弃物部307设有用于含有沙子和相应颗粒即废弃物的部分的出口308。
装置300包括并联连接的两个或更多个旋风型分离器301。位于腔室的上部303的用于所要清洁的液体的切向入口304通向共用的供给通道309。供给通道309设有入口310，在分离器中清洁的液体通过该入口310被引入该装置。供给通道309围绕竖直腔室的上部303。
位于腔室外部的接受物管305的端部设有接受物出口311，接受物出口311通向共用接受物排放通道312。共用接受物排放通道312在竖直方向上位于腔室302上方并设有用于将接受物，即在分离器中清洁过的纤维悬浮液排出装置300的至少一个出口313。
腔室的废弃物出口308通向基本上位于竖直腔室下方的共用废弃物排放通道314。该共用废弃物排放通道314设有至少一个出口，废弃物通过该至少一个出口被移除。该排放通道被可操作地连接到至少一个旋风型辅助分离器316，以进一步处理废弃物。由此，废弃物出口被连接到辅助分离器的入口315。在分离器316中，废弃物进一步被分成接受物和废弃物部分。辅助分离器316具有用于排放接受物的管道319、和用于排放废弃物的管道318。
连续连接的旋风型分离器301位于共用的外壳320中，从而共用接受物排放通道312、供给通道309和共用废弃物排放通道314在竖直方向上被定位成相互叠置。在供给通道309和共用废弃物排放通道314之间形成空间321，空间321围绕分离器的圆锥形下部306。中间空间321经由围绕圆锥体的废弃物端307的开口322与共用废弃物排放通道连接，从而中间空间321中的压力与共用废弃物排放通道314中的压力相同。由此，废弃物压力也出现在圆锥形部分306外部。将分离器301放置在共用的压力容器320中提高了装置300的安全性和性能。而且，优选辅助分离器316位于相同的外壳320中。如果单个分离器的圆锥形部分306磨损和损坏，装置的工作性能基本上不降低，且不会出现紧急状况，因为其它分离器将运行且从损坏的分离器排放的液体流将保持在压力容器内部并进入中间空间321和共用废弃物排放通道314。现有技术装置中，蒸煮器供给系统的返回循环通常具有带有相对大直径(例如800mm)的一个旋风型分离器。该旋风型分离器必须具有足够高的性能以连续地处理整个返回循环流。由于足够大的尺寸也降低磨损且因此降低损坏。但是，由于大尺寸，设备的分离能力更弱且可能由于返回循环而致使有害沙子和具有精细颗粒形式的相应材料聚集在蒸煮器供给系统中。
图4示出图3的装置、即在供给通道处从上面看的分离器301的横截面A-A。优选将分离器交错放置，但是相对于彼此的其它定位也是可能的。被清洁后的液体在供给通道309中流动并如箭头323所示地流动到分离器的切向入口304以在分离器的腔室中产生漩涡流。用于已清洁的液体，即接受物的排放管305位于分离器的中心部分中，该管通向位于供给通道上方的用于已清洁液体的排放通道312。
图6示出图3的装置，但在共用废弃物排放通道314中设有稀释液体管道324和稀释液体开口325以用于稀释废弃物。由此，可根据需要在共用废弃物排放通道314中调节被供给到辅助分离器316中的部分的浓度。通常，稀释液体D1是被供给到该装置中的液体。如果废弃物的浓度变得过量，则稀释物确保对于辅助分离器的最优浓度，即第二步骤。
图7示出图3的装置的替代实施例。该情形中，在供给通道和接受物通道中布置中间壁326，从而这些通道被划分成两个空间，即分成第一供给通道隔室309′和第二供给通道隔室309"，以及分成第一接受物通道隔室312′和第二接受物通道隔室312"。两个供给通道空间均设有入口310′、310"以将所要清洁的流体供给到该装置中。相应地，两个接受物通道隔室均具有出口313’、313”以将接受物引导出该装置。第一组分离器301’通过第一供给通道隔室309’接收其供给，而第二组分离器301”通过第二供给通道隔室接收其供给。在第一组分离器301’中，接受物被引导到第一接受物通道隔室312’中，而在第二组分离器301”中，接受物被引导到第二接受物通道隔室312”中。来自两组分离器的废弃物作为单个流体经由共用废弃物排放通道314被排放到辅助分离器316中，其中，形成接受物A3并分离废弃物，该废弃物经由管道318被移除。该实施例尤其适于在筛选工段的木节移除中的沙子分离以及在精细筛选中从废弃物移除沙子，由此可在相同装置中进行这些沙子的移除。木节分离排放流体F2且来自筛选工段的废弃物是流体F1且相应地接受物流体是A2和A1。根据所要处理的材料量供给通道隔室和接受物通道隔室具有相同尺寸或具有不同尺寸。接受物流体A2、A1和A3被引导向进一步处理。
图8至图10示意性示出用于调节根据本发明的装置的原理。图8中，根据图3的装置被连接到蒸煮器供给系统的返回循环的侧流。供给管线(根据图2，在通道236中)设有供给压力调节，在通道236中使用压力调节阀331和压力检测器PF来进行供给压力调节。重要的是来自接受物通道312的已清洁液体被供给到缺乏背压的空间中，到泵251-251”的抽吸侧，到工艺的所需位置。控制位于连接到该装置的供给通道的入口的供给管线327中的阀331的开口使得预定的降低后的压力出现在阀331的下游的供给管线327中。接受物通道设有压力测量PA1。通过由压力探测器PDIC指示的压力差PF-PA1和位于连接到接受物通道的出口的接受物排放管线328中的阀332，可根据每个工艺状况在宽范围内调节接受物的流动。共用废弃物排放通道314设有压力测量PR1。辅助分离器的另外的接受物排放通道329设有压力测量PA2。通过压力差PR1–PA2和位于连接到辅助分离器的接受物出口的接受物排放管330中的阀333来调节接受物的流动。
图9示出当图6所示的装置被连接到蒸煮器供给系统的返回循环的侧流时流动的调节。图9中呈现的连接与图8的实施例不同之处在于稀释334被连接到共用废弃物排放通道。将稀释流作为侧流从该装置的供给管线327引入。优选压力测量PD在共用废弃物排放通道314中。阀335位于稀释液体管线334中。控制阀335的开口使得预定的被降低的压力出现在阀之后的稀释液体管线中。返回循环的压力通常约10巴，且供给管线327中的压力通常降低到约6巴，且稀释管线334中压力通常降低到约3-4巴。使用阀333通过辅助分离器的稀释管线334与接受物管线330之间的压力差PD-PA2调节所述接受物管线330中的流动。
图10示出当图7的装置被连接到筛选工段的木节清洗的下游的流体F2和筛选工段的废弃物流体F1时的流动调节。然后，对于所要清洁的材料，该装置设有两个并联连接的供给F2和F1以及两个接受物移除A2和A1。供给管线设有供给压力调节，其通过使用压力调节阀和压力检测器PF1和PF2来实现。第一供给管线F1供给第一组分离器301′，而第二供给管线F2供给第二组分离器301"。供给管线中的阀401、402的开口控制成使得在阀之后出现供给管线中预定的、降低的压力。根据图8和图9，通过所述供给管线与接受物管线之间的压力差并通过相对应的阀来调节接受物管线A2和A1中的流动。第一组分离器和第二组分离器具有通入辅助分离器316的共用废弃物排放通道314。如早先已经描述的，通过废弃物管线与所述接受物管线之间的压力差来调节后接受物管线A3中的流动。
图11示出根据颗粒尺寸具有不同尺寸的分离器的沙子分离性能。根据ISO分类规定颗粒尺寸，由此1代表最大颗粒尺寸而5代表最小颗粒尺寸。当分离器的直径是200-300mm时，小颗粒比当使用基本上具有更大的通常是800mm的直径的分离器时更容易被分离。
本发明的值得提及的一个优点在于由于蒸煮器供给系统，沙子分离可被布置在返回循环的侧流中，此处通过蒸煮器压力实现流动。清洁后的侧流返回到碎屑供给管线中的泵的抽吸侧，如需要的话，返回到处理位置。根据本发明的装置是紧凑的。该装置具有高的耐磨性，因为优选由陶瓷材料制成分离器的磨损部分，诸如圆锥体部分。已经在整个装置中被分离的沙子被收集到一个沙子收集器中，沙子收集器位于辅助分离器的废弃物排放管道中并定期地被清空。该装置为小颗粒沙子提供高的分离程度，因为该装置包括具有小直径，通常是100–300mm，优选地150–300mm的分离器。该装置通常包括10-15个分离器。可紧凑地布置连接件和连接到其的调节装置。因为该装置容易被触及，因此该装置的维修和保养是简单的。可仅通过改变在该装置的外壳中使用的分离器的数目来改变和优化性能。
上面的描述更详细地涉及与蒸煮器供给系统连接的根据本发明的沙子分离装置的使用。该装置还可用于蒸煮室接下来的筛选工段的沙子分离中，在木节分离的沙子分离中以及在组合的木节分离/筛选工段废弃物的沙子分离和其它相应应用中。

Claims (16)

1.一种用于在纸浆生产工艺中从液体流或低浓度纤维悬浮液中分离有害材料的装置，所述装置包括并联连接的两个或更多个旋风型分离器(301)，
每个旋风型分离器(301)包括竖直腔室(302)，所述竖直腔室(302)的上部(303)设有切向入口(304)并且设有接受物出口，所述切向入口(304)用于产生用于要清洁的流的漩涡运动，所述分离器的圆锥形下部的底部设有废弃物出口(308)，
其中，所述两个或更多个旋风型分离器(301)的入口(304)通向具有至少一个入口(310)的至少一个供给通道(309)，且所述两个或更多个旋风型分离器的接受物出口(311)通向具有至少一个出口(313)的共用接受物排放通道(312)，且所述两个或更多个旋风型分离器的废弃物出口(308)通向具有至少一个出口的共用废弃物排放通道(314)，所述共用废弃物排放通道被连接到至少一个辅助分离器(316)，所述辅助分离器具有用于接受物排放的另外的接受物排放通道和用于废弃物排放的另外的废弃物排放通道，
其特征在于：所述旋风型分离器(301)位于共用的外壳(320)中，其中所述共用接受物排放通道(312)、所述供给通道(309)以及所述共用废弃物排放通道(314)在竖直方向上被定位成相互叠置，并且在所述供给通道(309)与所述共用废弃物排放通道(314)之间形成空间，
其中，中间空间与所述共用废弃物排放通道(314)连通，使得所述空间中的压力与所述共用废弃物排放通道(314)中的压力相同。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：通过中间壁(326)将所述供给通道(309)分成具有分离的入口(310’，310”)的至少两个隔室(309’，309”)，并且，通过中间壁(326)将所述共用接受物排放通道(312)分成具有分离的出口(313’，313”)的至少两个隔室(312’，312”)。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述共用废弃物排放通道(314)设有稀释液体管道(324)，以用于稀释要供给到所述辅助分离器中的部分。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：用于要清洁的所述流的所述供给通道设有压力测量装置，以用于通过位于连接到供给通道入口的供给管线(327)中的阀(331)来调节供给压力。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：压力差测量设备被布置成与用于要清洁的液体的所述供给管线(327)和所述共用接受物排放通道(312)相连，以用于通过测量到的压力差来调节排出的接受物流，并且，压力差测量设备被布置成与所述辅助分离器(316)的所述另外的接受物排放通道和所述共用废弃物排放通道(314)相连，以用于通过测量到的压力差来调节排出的接受物流。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：压力差测量设备被布置成与用于要清洁的所述流的所述供给通道(309)和所述共用接受物排放通道(312)相连，以用于通过测量到的压力差来调节排出的接受物流，并且，用于要清洁的所述流的所述供给管线(327)被连接到所述共用废弃物排放通道(314)，以用于引入稀释液体并用于稀释被引导到所述辅助分离器中的废弃物，由此，压力差测量设备被布置成与所述辅助分离器(316)的稀释液体管线(334)和另外的接受物排放通道相连，以用于通过测量到的压力差来调节所述辅助分离器的排出的接受物流。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置被布置在与化学制浆机的蒸煮器供给系统的返回循环分离的侧流中。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置被布置在化学制浆机的筛选工段中。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述有害材料是沙子。
10.一种用于在纸浆生产工艺中将有害材料从用于含纤维素的纤维材料的供给系统中的液体流分离到高压处理容器中的方法，在所述方法的实践中：
-在传送装置中对低压纤维材料流加压；
-将高压纤维材料流从所述传送装置引导到处理容器中；
-从所述处理容器中的纤维材料去除液体，
其特征在于：
-被去除的液体被分成至少第一液体流和第二液体流；
-所述第一液体流被供给到所述传送装置上游的所述低压纤维材料流中；
-通过将流暴露于如下装置中的离心力，将有害材料从所述第二液体流去除，所述装置包括并联连接且被布置在共用外壳(320)中的两个或更多个旋风型分离器，在所述分离器中，所述第二液体流被分成第一已清洁液体流和第一废弃物，所述第一废弃物被引导到辅助分离器中，以用于获得第二已清洁液体流和含有有害材料的第二废弃物，其中，共用接受物排放通道(312)、供给通道(309)以及共用废弃物排放通道(314)在竖直方向上被定位成相互叠置，并且在所述供给通道与所述共用废弃物排放通道之间形成空间；以及
-所述第二已清洁液体流被供给到所述传送装置上游的所述低压纤维材料流中。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述第二液体流的体积流量比所述第一液体流的体积流量小。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于：通过调节所述第二液体流的压力来控制被引导到有害材料的分离设备的所述第二液体流的供给。
13.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于：通过所述第二液体流的供给压力和所述第一已清洁液体流的压力之间的压力差，调节所述第一已清洁液体流。
14.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于：通过第一废弃物流与第二已清洁液体流之间的压力差，调节排出辅助分离器的第二已清洁液体流。
15.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于：被引导到所述辅助分离器中的第一废弃物流被稀释。
16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述有害材料是沙子。
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