CN102822417A - 流浆箱和带有流浆箱的成页单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流浆箱（1），所述流浆箱（1）带有至少一个供给至少一种纤维悬浊液（FS）的供给设备（5），用于将纤维悬浊液（FS）以自由射束（F）形式输出的具有出口缝隙（11）的喷嘴（4），和在流动方向上直接布置在喷嘴（4）上游的湍流生成装置（6），其中在流浆箱（1）运行时，至少一种纤维悬浊液（FS）通过多个湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）被引导为若干部分流，其中在各湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）内提供了至少一个形成流体化区域（12，12.11至12.31）的区域。根据本发明的流浆箱（1）的特征在于，湍流生成装置（6）构造为使得在流过方向上最后的流体化区域（12，12.11至12.31）之后在各湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）内直至离开湍流生成装置（6）的出口（6A）的可流过体积（V_F）作为各湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）的在离开湍流生成装置（6）的出口（6A）处的开口横截面积（B_TO）的函数通过公式（I）表达，其中V_F为在最后的流体化区域（12，12.11至12.31）之后的湍流生成装置（6）的流过的体积，k1为常数，满足1≤k1≤10，优选3≤k1≤7；且B为离开湍流生成装置（6）的出口（6A）处的湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）的开口横截面积。公式（I）：

。

Description

流浆箱和带有流浆箱的成页单元

技术领域

本发明涉及一种使用在用于从至少一种纤维悬浊液制造纤维幅特别是纸幅、纸板幅或薄页纸幅的机器内的流浆箱，所述流浆箱带有至少一个供给至少一种纤维悬浊液的供给设备、用于将纤维悬浊液以自由射束形式输出的具有出口缝隙的喷嘴以及在流动方向上直接布置在喷嘴上游的湍流生成装置，其中至少一种纤维悬浊液可被通过多个湍流生成通道引导为若干部分流，其中在各湍流生成通道内提供了至少一个形成流体化区域的区域。

本发明还涉及一种用于制造纤维幅、特别是纸幅、纸板幅或薄页纸幅的机器的成页单元，所述成页单元包括流浆箱和布置在流浆箱下游的成型单元。

背景技术

纤维悬浊液的物质密度决定性地确定了作为制造过程的结果的纤维幅的质量。在此，在使用带有更高的物质密度的纤维悬浊液时，可能观察到恶化的、可通过纤维和填料的宏观和微观分布描述的成型（Formation）。为实现在纤维幅的质量方面的满意的结果，目前以已知的流浆箱向布置在后方的成型单元内引入其物质密度在百分之0.8至1.0的范围内的纤维悬浊液。更高的物质密度在射束离开流浆箱时由于浓稠的纤维絮凝而引起的粗糙云状的成型。

因此，要采取措施使这些不希望的絮凝破碎且实时固定流。目的是在流浆箱的出口缝隙处提供在流浆箱的整个宽度上尽可能无絮凝的纤维悬浊液束。为此使用了不同类型的装置、特别是湍流生成单元和液力单元，它们通常具有多个通道以用于更好的流体化。所述单元可具有不同的构造且在最简单的情况中以流动横截面的阶跃式横截面积变化为特征。连接在其上的喷嘴的长度一般在600mm至700mm之间，以获得充足的射束稳定性。由栅格状后方流动形成的漩涡在此可在喷嘴内在此长度上充分地被衰减。但纤维悬浊液在喷嘴内的滞留时间因此将大于再絮凝时间，使得重新形成絮凝。为实现对于所形成的纤维幅的满意的成型特征值，应尽可能完全地避免在最后进行的流体化之后的纤维悬浊液再絮凝。这相应地要求所构造的单元较短。

絮凝的形成及其对于所形成的纤维幅的质量的影响在出版物EP1313912B1中详细地描述。作为解决方案，建议了带有湍流生成装置的修改的流浆箱的构造，以此在湍流生成装置内仅在一级中一次性地在每个湍流生成通道内进行流体化，以此实现了流动的加速和纤维悬浊液在流浆箱内的短的滞留时间。流体化程度可通过喷嘴内的专门的薄片构造保持。为进行流体化，建议了形成流体化区域的横截面积的阶跃式变化和湍流生成装置的流动通道的各部分区域的长度，所述长度从湍流生成装置在前述区域内的总长度得到。

为改进所形成的纤维幅的成型，另外已知了多个措施，其特征是喷嘴或湍流生成装置的修改。

出版物DE10106684A1公开了带有为避免喷嘴内的流动不稳定性且因此避免振动激励而专门构造的薄片端部的流浆箱的构造方案，所述薄片端部在指向喷嘴壁的侧上具有倾斜，且在背离喷嘴壁的侧上提供有结构。

为影响在喷嘴内的成型，根据出版物DE19902621A1已知将喷嘴形成为带有不同的几何区域以在喷嘴内产生不同的流动横截面。

出版物WO 2008/077585A1公开了与对称地形成的流浆箱喷嘴相比在Z方向上形成对称特征的益处，以及所述对称特征的构造和尺寸。

通过将纤维在离开喷嘴的出口的区域内的定向来改进横向刚度的措施在出版物EP 1022378A2中描述。喷嘴形成为具有带有持续的横截面缩小的区域和连接在其上的带有持续的横截面放大的区域。

为防止自由射束离开喷嘴时的开裂，出版物DE29713433U1公开了带有由在机器宽度上走向的限制面形成的喷嘴的流浆箱的构造，其中限制面的至少一个的特征是带有不同汇聚角度的至少三个部分。

文献DE10234550A1公开了在成页系统内的流浆箱的构造，其中喷嘴的特征是超过400mm的长度，其中，布置在喷嘴上游的湍流生成装置的长度优选地也在此范围内。

已知的措施不足以以希望的程度抑制或降低在纤维悬浊液的物质密度较高时（例如在高于1%，特别是高于1.2%时）的再絮凝。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是进一步改进前述类型的用于制造纤维幅（特别是纸幅、纸板幅或薄页纸幅）的机器内的流浆箱，使得避免了前述缺点，且避免或抑制了在最后的流体化区域之后的纤维悬浊液的再絮凝。在此，特别地致力于在保持相同的射束质量的情况下降低纤维悬浊液在流浆箱内的滞留时间，特别是在湍流生成装置和喷嘴内的滞留时间。

根据本发明的解决方案通过独立权利要求1和9的特征表征。有利的构造在从属权利要求中描述。

根据本发明的用于从至少一种纤维悬浊液制造纤维幅特别是纸幅、纸板幅或薄页纸幅的机器内的流浆箱带有至少一个供给至少一种纤维悬浊液的供给设备，用于将纤维悬浊液以自由射束形式输出的具有出口缝隙的喷嘴，和在流动方向上直接布置在喷嘴上游的湍流生成装置，其中，所述至少一种纤维悬浊液可被引导通过多个湍流生成通道，其中在各湍流生成通道内提供了至少一个形成流体化区域的区域，在所述流浆箱中，湍流生成装置形成为使得在流过方向上最后的流体化区域之后在各湍流生成通道内直至离开湍流生成装置的出口的可流过体积作为各湍流生成通道的在离开湍流生成装置的出口处的开口横截面积的函数满足如下公式：

$V_F=k1\·\sqrt{B_{T0}}\·B_{T0}$

其中：

V_F为流过最后的流体化区域之后的湍流生成装置的体积；

k1为常数，满足1≤k1≤10，优选3≤k1≤7；且

B_TO为离开湍流生成装置的出口处的湍流生成通道的开口横截面积。

流体化区域理解为其中存在含有例如纤维和填充物的纤维悬浊液的组分的均匀分布的区域。在此可通过其作用可控的元件，例如静态混合物装置来主动地进行影响，或可通过流动路径的几何构造且因此决定的在纤维悬浊液上产生的湍流通过溶解聚集物，特别是絮状物来被动地进行影响。在流动方向上观察时，所述区域可局部地限制在机器横向方向上的直线上，或可构造为在流动方向上延伸。

根据本发明的解决方案通过根据本发明将湍流生成通道的可流过的体积和离开湍流生成通道的出口横截面进行匹配而提供了如下优点，即在流体化区域之后存在的流过的体积低以降低再絮凝，且另一方面同时可最优地填充在离开湍流生成装置的出口处的各湍流生成通道的出口横截面。

在各湍流生成通道内在最后的流体化区域之后的可流过的体积的几何设计可不同地进行，特别地可针对流动引导选择任意的形状。根据第一有利构造，在流动方向上最后的流体化区域之后在各湍流生成通道内直至离开湍流生成装置的出口处的可流过的体积具有至少一个带有在流过方向上恒定的流动横截面的体积区域。根据第二有利构造，在流动方向上最后的流体化区域之后在各湍流生成通道内直至离开湍流生成装置的出口处的可流过的体积具有至少一个带有在流过方向上持续地增加或减少的流动横截面的体积区域。在另外的第三构造中，可分别将根据第一或第二有利变体的构造相互组合，或可将根据第一或第二有利变体的构造相互。通过任意成型的可能性，可考虑另外的方面，且也可改变可流过的体积的长度。

关于流体化的构造，特别是在流动方向上最后的流体化区域内在喷嘴之前的压力损失的实现，存在多种可能性。在此，最后的流体化区域在流动方向上观察时可局部地受限，或构造为在湍流生成通道在流过方向上的部分区域上延伸。压力损失可在最简单的情况中作为在各湍流生成通道内的流动路径的几何形状和/或尺寸的函数被动地产生，或通过提供用于向各湍流生成通道内的纤维悬浊液内引入能量的另外的装置和/或可能性主动地产生。

产生压力损失下的能量引入可不同地实现。根据用于产生压力损失的特别优选的第一变体，在进入喷嘴内之前的最后的流体化区域被形成为在流过方向上观察时各湍流生成通道的横截面的局部阶跃式改变。通道的横截面积可通过几何形状和尺寸描述。阶跃式改变提供的优点是在流动路径内的局部明显受限的区域内简单地产生更高的压力改变，从而生成很强的湍流以破碎絮凝，以此总体上改进了流体化。因此所形成的高的纤维可移动性通过因根据本发明的低体积而决定的直至离开喷嘴的出口处的短的滞留时间而得以维持。

在另外的第二变体中，在进入喷嘴内之前的最后的流体化区域可由在流过方向上观察时各湍流生成通道的横截面的持续改变而形成。在阶跃式改变或持续改变时，从最大横截面积到最小横截面积的横截面积的改变大小可描述为表征横截面积的液压直径的差异，所述横截面积的改变大小在此选择为产生要求的最小压力改变。

根据另外的第三变体，压力改变可附加地或替代地通过至少一个提供在流体化区域内的静态混合装置或至少一个用于引入能量从而在纤维悬浊液内产生希望的压力损失的装置导致。此可能性所提供的优点是与湍流生成通道内的几何形状无关地简单地实现了压力改变可调节性。

为在有利的扩展中也降低喷嘴的长度且因此降低其内的滞留时间，将喷嘴构造为使其长度根据如下公式表达为与各湍流生成通道相关的、且描述了分割面积的在喷嘴入口处的喷嘴横截面的部分面积的大小的函数：

$L=k\·\sqrt{B_T}$

其中

L为喷嘴的长度；

k为常数，其中10≤k≤20；且

B_T为分割面积。

喷嘴长度通过离开布置在上游的湍流生成装置的出口和喷嘴的出口缝隙之间的距离表征，且所述喷嘴长度垂直于离开湍流生成装置的出口面进行测量。

根据本发明的解决方案有目的地利用了液力分离和喷嘴内的横截面之间的关系，其中对应于根据本发明的功能关系的喷嘴长度的设计提供了如下优点，即纤维悬浊液在喷嘴内具有短的滞留时间，同时维持了离开出口缝隙的出口处的射束质量。通过将喷嘴长度相对于与各湍流生成通道相关的在喷嘴入口处的横截面积的分割面积进行匹配，可通过避免纤维和填充物的凝聚而同时具有充分的阻尼效果，而实现最优的纤维分布和填充物分布，且因此在纤维悬浊液的出口处实现纤维悬浊液到成型单元内的自由射束的最优的成型。

分割面积可具有不同的定义。根据构造，确定基于喷嘴的尺寸和湍流生成装置的结构，或仅基于湍流生成装置。各分割面积的大小根据第一特别有利的构造通过喷嘴的横截面积特别是喷嘴内入口处的横截面积的大小和喷嘴内直接布置在湍流生成装置上游的各湍流生成通道的数量的比值确定。此定义基于不受公差的影响。

在第二构造中，各分割面积的大小通过在离开湍流生成装置的出口处的具有或形成了湍流生成通道的各液力单元的横截面的几何尺寸确定。液力单元理解为具有或包含仅单独的或作为整体单元的组成部分的湍流生成通道的单元。所述单元包括通道和至少一个形成或包围通道的壁。

在有利的扩展中，湍流生成装置的各湍流生成通道形成为使得在离开湍流生成装置的出口处的通道的流动横截面和与之相关的在通向喷嘴内的入口处的喷嘴的横截面积的分割面积的比值的范围为0.5（包含）至0.95（包含），优选地为0.75（包含）至0.95（包含），特别优选地为0.75（包含）至0.9（包含）。

此类根据本发明形成的流浆箱优选地使用在用于制造纤维幅特别是纸幅、纸板幅或薄页纸幅的机器的成页单元内，所述机器此外包括布置在成页单元后方的成型单元，其中来自流浆箱的出口缝隙的纤维悬浊液在毡毯上通过按照入射线（Auftrefflinie）被施加或引入为自由射束。在此，流浆箱的构造实现为使得纤维悬浊液在喷嘴内且在湍流生成装置内的滞留时间保持为尽可能低。

成型单元在此可构造为混合成形器；缝隙成形器，包括两个形成用于纤维悬浊液的流入缝隙的筛带；或纵向筛成形器，包括筛带，在所述筛带的表面上通过流浆箱施加纤维悬浊液。

附图说明

根据本发明的解决方法在下文中根据附图解释。其中在各附图中的图示为：

图1根据图表解释了所使用的纤维悬浊液的物质密度大小和成型之间的关系；

图2根据用于制造材料幅的机器的成页单元的轴截面的截面图解释了根据本发明的流浆箱；

图3a详细示出了根据图2的根据本发明的流浆箱的截面图；

图3b示出了根据图3a的观察方向A-A；和

图4a至图4d示出了在最后的流体化区域之后在湍流生成通道内的可流过体积的可能的几何形式。

具体实施方式

图1根据图表解释了纤维悬浊液FS的物质密度SD对于成型的影响。图表详细解释了离开流浆箱的喷嘴的纤维悬浊液FS的出口处得到的自由射束内的絮凝结构FL的形成，所述解释在所形成的絮状物FL的尺寸与物质密度SD的依赖性方面进行。由此可见高的物质密度SD和关于纤维和填充物的布置方面由于高的絮凝形成（箭头FL+）导致的不同的且粗糙云状的成型之间的关系，即在常规的已知的流浆箱中在离开流浆箱的出口缝隙的纤维悬浊液FS的自由射束内存在更大的絮凝FL的倾向。此外显见的是，在具有物质密度特征值SDk以下大约1.2%的较低的密度的纤维悬浊液FS的情况下（箭头FL-），絮凝形成较低，即仅在离开流浆箱的出口缝隙的出口处的自由射束中观察到较小的絮凝。图1仅解释了纤维悬浊液FS的浓度和絮凝倾向之间的基本关系。这也取决于所选择的纤维自身。

图2以非常简化的示意图示意性地解释了使用在用于制造材料幅特别的机器内、特别是用于制造具有纸幅、纸板幅或薄页纸幅的纤维幅的机器内的根据本发明形成的流浆箱1的截面，所述机器1带有根据本发明的喷嘴4的长度L，以降低再絮凝，即在离开流浆箱1的出口前或出口处的纤维悬浊液FS内的再循环。流浆箱1布置在成型单元2前且与之一起形成了成页单元3，所述成型单元2在此仅按照毡毯形式示例地示意。在此，流浆箱1的功能包括在机器宽度方向上将至少一种纤维悬浊液FS放出到成型单元2内，这通过至少一个喷嘴4实现。为解释各个方向，在所示的离开示例地描绘的成页单元3的出口上建立了坐标系。X方向表示机器的纵向方向，且也称为机器方向MD。所述X方向与纤维幅的通过方向一致。Y方向表示横向于纤维幅F的通过方向的方向，特别是机器的宽度方向，且因此也称为机器宽度方向CD，而Z方向对应于高度方向。在图示的情况中，流浆箱1内的流过方向与机器方向MD一致。但也可构思另外的布置，特别是带有相对于机器方向MD的倾斜布置。

流浆箱1包括供给设备5，通过所述供给设备5可将至少一种纤维悬浊液FS在流浆箱1的整个宽度上分配。所述供给设备5在最简单的情况中包括在机器宽度方向CD上延伸的形成了分配通道特别是分配管的元件，所述元件在流过方向上形成为在机器宽度方向CD上收缩。纤维悬浊液FS从供给设备5通过至少一个湍流生成装置6到达喷嘴4。在此仅图示了一个在流动方向上直接布置在喷嘴4前的湍流生成装置6。但也可构思带有多个湍流生成装置的流浆箱1，所述多个湍流生成装置6并排地走向而中间布置有混合器和/或混合室。喷嘴4连接在离开湍流生成装置6的出口6A上从而形成了喷嘴空间8，所述喷嘴空间8适合于在运行中基本上将纤维悬浊液FS的流动加速，且通过出口缝隙11将纤维悬浊液FS在成型单元2上给出以用于制造材料幅。出口缝隙11在此例如由挡板9和喷嘴壁10.1、10.2限定边界。

在各湍流生成装置内，在此在湍流生成装置6内，纤维悬浊液FS根据预先确定的分离被分开，且被分散地引导为若干部分流。湍流生成装置6为此包括多个在流过方向上延伸的、且带有至少一个在机器方向MD上的方向分量的湍流生成通道7.xy，所述湍流生成通道7.xy形成在机器宽度上或在机器横向方向CD上相互平行地布置成行Rx，其中x≥1，且在垂直方向上，即垂直于可通过流过方向和机器横向方向CD描述的平面相互平行地布置成列Spy，其中y≥1。附图标号之后的第一指标描述了在各行Rx中的单独通道的布置，而第二指标描述了在垂直于机器横向方向CD各列Spy中的布置。概念“通道”不描述具体地固定地限定的结构构造，且在功能上理解为流动路程。所述通道可由各部件形成，或由整合或包含在完整体内的通过开口形成。在此可见第一列SP1的各湍流生成通道7.11至7.31。湍流生成装置6形成了流动栅格且可为此具有不同的设计。在最简单的情况中，湍流生成装置6包括描述了湍流生成通道7.xy且具有通过开口的孔板，和/或形成了各湍流生成通道7.xy的管束。各湍流生成通道7.xy是与用于产生湍流的装置相关的或整合在其内的流动通道。通过装置在被引导到各通道内的部分流内进行了能量引入从而形成了湍流。但此区域也称为流体化区域12，其中在湍流生成通道7.xy内通过了至少一个此类的流体化区域12，其中在纤维悬浊液FS的在所述流体化区域12内被引导的各部分流内产生了压力改变。所述压力改变可通过如下方式实现，即各湍流生成通道7.xy的几何构造，特别是在流动方向上描述了所述几何构造的横截面积的局部改变，和/或将另外的用于将附加的能量引入到单独的、在各湍流生成通道7.xy内被引导的各部分流内的附加装置的布置。

根据本发明的流浆箱1设计且构造为使得纤维悬浊液FS特别是各部分流在湍流生成装置6内或优选地和在喷嘴4内的滞留时间降低，从而保持从流浆箱的喷嘴4的出口缝隙11出来的自由射束的充分的质量。

为降低纤维悬浊液FS在湍流生成装置6内的滞留时间，特别是各部分流在湍流生成通道7.xy内的滞留时间，将湍流生成通道7.xy构造为使得可由各部分流流过的或流通的体积V_F实现了在离开湍流生成装置6的出口6A处且因此在到喷嘴4内的入口4E处的具有开口面的形式的开口横截面积B_TO的良好的填充。流过的体积V_F在此由湍流生成通道7.xy的从流体化区域12延伸直至离开湍流生成装置6的出口6A的部分区域形成。在此，体积V_F尽可能小，以保证尽可能低的再絮凝。根据本发明，在此对于各湍流生成通道7.xy的部分区域，流过的体积V_F为：

$V_F=k1\·\sqrt{B_{T0}}\·B_{T0}$

其中：

V_F为在最后的流体化区域之后的湍流生成装置的流过的体积；

k1为常数，满足1≤k1≤10，优选地3≤k1≤7；且

B_TO为离开湍流生成装置6的出口6A处的湍流生成通道7.xy的开口横截面积。

在特别有利的构造中，根据本发明的流浆箱1设计且构造为使得纤维悬浊液FS在喷嘴4内的滞留时间降低，从而保持从出口缝隙11离开的自由射束的充分的质量。为降低在喷嘴4内的滞留时间，在出口缝隙11内仍具有充分的射束质量的情况下，将喷嘴4的长度L确定为喷嘴4内的栅格后方流动的液力分离的函数。

详细而言，喷嘴4的长度L被确定为分割面积B_T的函数。分割面积B_T越小，则喷嘴4的长度L越短。喷嘴4的长度L等于离开湍流生成装置6的出口6A至出口缝隙11之间的延伸或距离。喷嘴4的长度L在流动方向上测量，即垂直于离开湍流生成装置6的出口横截面测量。为实现出口缝隙11内的希望的射束质量，所构造的喷嘴4的长度L是液力分离的函数：

$L=k\·\sqrt{B_T}$

其中

L为喷嘴4的长度；

k为常数，其中10≤k≤20；且

B_T为分割面积。

分割面积B_T等于在喷嘴开始处或喷嘴入口4E处喷嘴4的横截面积的与液力单元E_H相关的面积部分。在此，具有或包含仅单独的或作为整体单元的组成部分的湍流生成通道7.xy的单元被称为液力单元E_H。液力单元E_H包括通道和至少一个形成或包围通道的壁。分割面积B_T因此可由在喷嘴开始处或喷嘴入口4E处喷嘴4的横截面积与分开的流动横截面的数量N即各湍流生成通道7.xy的数量N的比值确定。

此量的确定和图示在图3a和图3b中示例性地根据图2中的离开流浆箱1的出口描绘。

图3a示出了喷嘴4和在流动方向上直接布置在喷嘴4上游的湍流生成装置6。为解释，在此仅图示了三行带有流体化区域12.11至12.13的湍流生成通道7.11至7.31。

图3b在根据图3a的观察方向A-A中示例地示出了带有在机器横向方向CD上延伸的例如布置在行R1至R4和列Spy——在此为SP1至SPn——内的湍流生成通道7.11至7.4n的湍流生成装置6的出口6A的视图，其中在各行R1至R4内的各湍流生成通道7.11至7.1n，7.21至7.2n，7.31至7.3n和7.41至7.4n分别优选地在机器横向方向CD上相互平行地以优选的相同的分离布置，且行R1至R4垂直于机器横向方向CD且与流过方向也优选地相互平行地布置。由各湍流生成通道7.11至7.xy可加载的喷嘴开始横截面区域在此称为分割面积BT。各液力单元E_H在此示例地以具有各湍流生成通道7.11的单元的形式描述。进入到喷嘴4内的入口4E处的总横截面的与各湍流生成通道7.11相关的部分由喷嘴开始处或进入到喷嘴4内的入口4E处的横截面积Q_4E与湍流生成通道7.xy的数量N的比值得到。

B_T=Q_4E/N

其中

Q_4E为在喷嘴开始/通向喷嘴4内的入口4E处的横截面积；且

N为在布置在上游的湍流生成装置内的各流动通路的数量，特别是湍流生成通道的数量。

在喷嘴开始4E处的横截面积Q_4E确定为喷嘴4在机器横向方向CD上的延伸，即由宽度AB和高度h_D确定，所述宽度和高度与出口6A处的湍流生成装置6的宽度和高度一致，即：

Q_4E=AB·h_D

进入到喷嘴4的喷嘴入口4E处的总横截面的与湍流生成通道7.11相关的部分作为分割面积B_T可进一步在图示的构造中在液力单元E_H的壁相互完全地相邻的情况下在直角情况下通过液力单元E_H的尺寸，特别是边长t1和t2的乘积确定。分割面积B_T在此等于各液力单元E_H的面积，即在离开湍流生成装置6的出口处的湍流生成通道的横截面积和由壁厚d形成的面积区域的面积，即液力单元E_H的打开和关闭的面积的总和。各液力单元E_H在此设计为使它们的壁不相互接触，边长t1和t2等于在离开湍流生成装置6的出口6A处设置的理论栅格网的与各湍流生成通道7.xy相关的栅格网孔的长度。

在特别有利的扩展中，在喷嘴4内的滞留时间进一步受到在从各湍流生成通道7.xy到喷嘴4的过渡处的各分割流动的流动速度的改变的影响。此改变应可保持为尽可能低的改变。根据本发明，为此将湍流生成装置6设计且布置为：将喷嘴开始处的喷嘴4的横截面积的分割面积B_T的在进入到喷嘴4内的入口4E处的开口横截面积B_TO设计且定尺寸为使得B_TO与B_T的出口比例＞0.5，优选地>0.75。出口比例称为z，所述出口比例z通过下式得到：

Z=B_TO/B_T

且所述出口比例z限定了湍流生成装置6内的流动方向上最后的流动横截面的流动速度和喷嘴4的开始横截面的流动速度的比值。B_TO在此对应于在离开湍流生成装置6的出口6A处的各湍流生成通道7.xy的开口横截面积，且因此描述了在出口6A处的各湍流生成通道的流动横截面。

可流过的体积V_F可在流动引导方面任意地形成。图4a至图4d示例地解释了不同的构造，其中同时也描绘了形成用于具有湍流生成通道7.xy的液力单元EH（例如湍流生成管）的流体化区域12的不同的可能性。

图4a解释了细分到至少两个部分区域，即第一部分区域18和描述了可流过的体积V_F的第二部分区域13。所述第二部分区域13直至到达离开湍流生成装置6的出口6A处具有在流过方向上恒定的流动横截面的特征。在此，流体化区域12在流过方向上局部地通过阶跃式横截面改变17特别是在第一部分区域18和第二部分区域13之间的放大来限制。

图4b示例地解释了具有湍流生成通道7.xy的液力单元E_H的另外的设计，其中描述了可流过体积V_F的区域由多个具有不同横截面引导的部分区域形成。描述了可流过体积V_F的区域在此示例地通过三个部分区域13.1、13.2和14表征，其中部分区域13.1和13.2在流动方向上在延伸上形成有恒定的但大小不同的流动横截面，所述流动横截面通过形成中间区域的部分区域14相互连接。部分区域14的特征是在流动方向上的形成为横截面增加的持续的横截面改变。

而图4c解释了作为带有持续的横截面减小的部分区域15的中间区域的设计。在两个构造中，流体化区域12通过液力单元E_H的部分区域在流过方向上延伸地构造，其中所述设计实现为几何形状的函数，和/或在各湍流生成装置7.xy中的流动路径的尺寸的函数，在此为在具有相对于相邻的区域降低的横截面积的部分区域16内的流动路径。

图4d示出了根据图4b的构造，其中流体化区域12的设计中带有通过至少一个在流体化区域内提供的静态混合装置19或至少一个为在纤维悬浊液内产生希望的压力损失而引入能量的装置。

实施例

湍流生成装置6的各液力单元E_H形成为带有方形横截面的出口管。边长t1和t2为25mm。壁厚为1mm。分割面积B_T由下式得到：

B_T=t1*t2=625mm

喷嘴4的长度L等于：

$L=k\·\sqrt{B_T}$

其值在250mm至500mm之间。此长度范围实现了足够短的滞留时间，同时维持了足够高的束质量。

对于k=10的实施例，出口比z的值为0.84。

可流过体积 $V_F=k1\·\sqrt{B_{T0}}\·B_{T0},$ 且对于：

V_F(k1=1)=12167mm³

V_F(k1=10)=121670mm³

V_F(k1=3)=36500mm³

V_F(k1=7)=85000mm³

根据本发明的解决方案适用于设计为带有或不带有薄片的流浆箱1。在此，关键的是喷嘴4的长度L的选择取决于分割面积B_T，所述分割面积B_T是在喷嘴开始横截面处各液力单元的部分，且可确定为喷嘴开始横截面积Q_4E和各液力单元E_H的数量N的比值。

如此构造的流浆箱1能以任何方式进一步被修改。所述流浆箱1在此可以是构造为带有薄片的流浆箱，和/或是其特征为带有稀释水技术的流浆箱，即至少一个用于将至少一个另外的流体定量配给到纤维悬浊液内的定量装置。

根据本发明的流浆箱1可此外与任意地设计的成型单元2组合使用，特别是与纵向筛、混合成形器和双筛成型器组合使用。

附图标号列表

1流浆箱

2成型单元

3成页单元

4喷嘴

4E  通向喷嘴内的入口，特别是喷嘴开始

5供给设备

6湍流生成装置

6A  离开湍流生成装置的出口

7；7.xy湍流生成通道

7.11-7.1n，7.21-7.2n  湍流生成通道

7.31-7.3n，7.41-7.4n  湍流生成通道

8喷嘴空间

9挡板

10.1,10.2喷嘴壁

11出口缝隙

12,12.11-12.31流体化区域

13,13.1,13.2部分区域

14部分区域

15部分区域

16部分区域

17阶跃式横截面改变

18部分区域

19混合装置

A-A观察方向

AB  喷嘴开始横截面或湍流生成装置在机器横向方向上的宽度

B_T  分割面积

B_TO分割面积的开口面积；在离开湍流生成装置的出口处的湍流生成通道的开口横截面积

CD机器横向方向

d   壁厚

E_H  液力单元

FL  絮凝

FS  纤维悬浊液

h_D  喷嘴的高度，湍流生成装置的高度

k   常数

k1  常数

L 喷嘴的长度

MD机器方向

N数量

Q_4E喷嘴处的横截面积

R1-R4；Rx行

SD  物质密度

SD_k 物质密度特征值

SP1-SPy列

t1,t2边长

V_F  流过的体积

X,Y，Z  坐标

z出口比

Claims (10)

1.一种使用在用于从至少一种纤维悬浊液（FS）制造纤维幅、特别是纸幅、纸板幅或薄页纸幅的机器内的流浆箱（1），所述流浆箱（1）带有至少一个供给至少一种纤维悬浊液（FS）的供给设备（5），用于将纤维悬浊液（FS）以自由射束（F）形式输出的具有出口缝隙（11）的喷嘴（4），和在流动方向上直接布置在喷嘴（4）上游的湍流生成装置（6），其中至少一种纤维悬浊液（FS）可通过多个湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）引导为若干部分流，其中在各湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）内设置至少一个形成流体化区域（12，12.11至12.31）的区域，

其特征在于，

湍流生成装置（6）构造为使得在流过方向上最后的流体化区域（12，12.11至12.31）之后在各湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）内直至离开湍流生成装置（6）的出口（6A）的可流过体积（V_F）作为各湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）的在离开湍流生成装置（6）的出口（6A）处的开口横截面积（B_TO）的函数通过如下公式表达，

$V_F=k1\·\sqrt{B_{T0}}\·B_{T0}$

其中，V_F为在最后的流体化区域（12，12.11至12.31）之后的湍流生成装置（6）的流过的体积；

k1为常数，满足1≤k1≤10，优选地3≤k1≤7；且

B_TO为离开湍流生成装置（6）的出口（6A）处的湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）的开口横截面积。

2.根据权利要求1所述的流浆箱（1），

其特征在于，

在流过方向上最后的流体化区域（12，12.11至12.31）之后在各湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）内直至离开湍流生成装置（6）的出口（6A）的可流过体积（V_F）具有至少一个带有在流过方向上恒定的流动横截面的体积区域（13、13.1、13.2）。

3.根据权利要求1或2所述的流浆箱（1），

其特征在于，

在流过方向上最后的流体化区域（12，12.11至12.31）之后在各湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）内直至离开湍流生成装置（6）的出口（6A）的可流过体积（V_F）具有至少一个带有在流过方向上持续增加或降低的流动横截面的体积区域（14、15）。

4.根据前述权利要求中一项所述的流浆箱（1），

其特征在于，

在进入喷嘴（4）内之前的最后的流体化区域（12，12.11至12.31）形成为各湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）的横截面积在流过方向上和/或机器方向（19）上的的局部阶跃式改变（17）和/或持续改变。

5.根据前述权利要求中一项所述的流浆箱（1），

其特征在于，

喷嘴（4）的长度（L）根据如下公式表达为与单个湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）相关的、且描述了分割面积（BT）的在通向喷嘴（4）内的入口（4E）处的喷嘴（4）的横截面积（Q4E）的部分面积的大小的函数：

$L=k\·\sqrt{B_T}$

其中

L为喷嘴（4）的长度；

k为常数，其中10≤k≤20；且

B_T为分割面积。

6.根据权利要求5所述的流浆箱（1），

其特征在于，

各分割面积（B_T）的大小等于通向喷嘴（4）内的入口（4E）处的喷嘴（4）的横截面积（Q_4E）与喷嘴内（4）直接布置在湍流生成装置（6）上游的各湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）的数量（N）的比值。

7.根据权利要求5或6所述的流浆箱（1），

其特征在于，

各分割面积（B_T）由在离开湍流生成装置（6）的出口（6A）处的具有或形成了湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）的各液力单元（E_H）的横截面积形成。

8.根据前述权利要求中一项所述的流浆箱（1），

其特征在于，

湍流生成装置（6）的各湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）构造为使得各湍流生成通道（7,7.xy，7.11至7.4n）的描述了在离开湍流生成装置（6）的出口（6A）处的通道的流动横截面的开口横截面积（B_TO）和与之相关的在通向喷嘴（4）内的入口（4E）处的横截面积（Q_4E）的分割面积（B_T）的比值的范围为包含0.5至包含0.95，优选地为包含0.75至包含0.95，特别优选地为包含0.75至包含0.9。

9.一种用于制造纤维幅、特别是纸幅、纸板幅或薄页纸幅的机器的成页单元（3），所述成页单元（3）包括根据权利要求1至8中一项所述的流浆箱（1）和布置在下游的成型单元（2），在所述成型单元（2）内将来自流浆箱（1）的出口缝隙（11）的纤维悬浊液（FS）施加或引入到自由射束内。

10.根据权利要求9所述的成页单元（3），

其特征在于，

所述成型单元（2）构造为如下单元的一个：

-混合成形器；

-缝隙成形器，包括两个形成用于纤维悬浊液（FS）的流入缝隙的毡毯，特别是筛带；

-纵向筛成形器，包括筛带，在所述筛带的表面上通过流浆箱（1）施加纤维悬浊液（FS）。

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