CN105121736B - 纤维素纸浆的洗涤和/或脱水设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于纤维素纸浆的洗涤和/或脱水的设备(100)，该设置(100)包括：第一可移动渗透表面(21)；纸浆输送室壁(22)和纸浆输送室(25)，该纸浆输送室(25)具有在纸浆输送室壁(22)和第一可移动渗透表面(21)之间的室间隙宽度(Wv)；以及包括入口(11)和出口(12)的纸浆分配装置(10)，该纸浆分配装置(10)布置成通过其出口将纸浆分配到第一可移动渗透表面(21)上。根据本发明，纸浆输送室(25)设有靠近纸浆分配装置(10)的出口(12)的、具有节流件间隙宽度(Wt)的局部节流件(31)，以及其中用于初始脱水的第二可渗透表面(14)设置在局部节流件(31)之前。

Description

纤维素纸浆的洗涤和/或脱水设备
技术领域
本发明涉及一种纤维素纸浆的洗涤和/或脱水设备。
背景技术
纸浆洗涤是制浆生产线中的关键操作。有很多不同类型的可用洗涤设备，其中一些基于压榨洗涤并包括压榨纸浆以去除液体的装置。在压榨之后，纸浆如果合适的话可稀释到所需浓度。
例如，众所周知的洗涤设备是US 3,980,518所披露的通用类型的双辊式压榨机。其具有两个反向旋转的、具有穿孔外表面的辊。纸浆幅材形成在各自辊上并在部分包围辊的槽中沿旋转方向输送到辊之间的所谓压隙。从纸浆去除的液体，即滤出液，沿径向向内方向经过穿孔辊表面并引到压榨辊的端部，其从该端部输出。洗涤液或其它处理液可通过槽中的入口供应给纸浆幅材。双辊式压榨机利用洗涤置换原理，其中纸浆中的肮脏液体(溶液)被添加到槽的较干净液体替换，以及压榨原理，其中肮脏液体从纸浆中压榨(挤压)出，具体在压隙处。
进入的纸浆可通过分配装置纵向地分配到各自压榨辊上，例如使用诸如EP 1 229164 B l所示的装置或SE 532 366 C2所示的装置的旋转螺杆。纸浆沿压榨辊整个长度的分配存在这样的问题，即：有压榨辊的端部部分在没有纸浆的情况下运行的危险。
在SE 516 335中，描述了一种用于馈送呈纸浆幅材的形式的纤维素纸浆的装置。在该装置中，出口包括沿入口箱的包络面的发生器布置的、呈孔的形式的节流口。孔较佳地布置成使得其直径小于它们之间的距离。以那样的方式，压力保持在入口箱中以将纸浆迫离出口并沿纸浆幅材的宽度均匀分配。然而，孔具有堵塞的倾向。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于纤维素纸浆的洗涤和/或脱水的设备的改进的纸浆分配装置，其解决了现有技术中的问题。
该目的通过以下技术方案实现，该技术方案涉及一种用于纤维素纸浆的洗涤和/或脱水的设备，该设备包括：第一可移动渗透表面；纸浆输送室壁和纸浆输送室，纸浆输送室具有在纸浆输送室壁和第一可移动渗透表面之间的室间隙宽度；以及包括入口和出口的纸浆分配装置，纸浆分配装置布置成通过其出口将纸浆分配到第一可移动渗透表面上，纸浆输送室设有靠近纸浆分配装置的出口的具有节流件间隙宽度的局部节流件，其中用于初始脱水的第二可渗透表面设置在局部节流件之前，第二可渗透表面是第一可移动渗透表面靠近纸浆分配装置的出口的节段，足够大以使纸浆的形成和脱水在节流件之前已经开始，以及其中节流件间隙宽度用节流装置可调节，节流装置的位置可从外面调节，节流件间隙宽度适于使得在运行期间，流入纸浆分配装置的纸浆量等于或高于从纸浆分配装置流出的纸浆量。
优点是纸浆分配装置将比在较早解决方案中更满地运行。这引起纸浆幅材沿压榨辊并且在压榨辊的端部中更好地形成，而不依赖于压榨辊的旋转速度。这给予洗涤设备更高的能力以及更好的洗涤。纸浆幅材的形成也将更平滑，因为不从纸浆分配装置撕扯纸浆。
附图说明
参照以下描述和附图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是示出根据本发明的例示实施例的具有纸浆分配装置的双辊式压榨机的示意剖视图；
图2是示出根据本发明的第一实施例的洗涤设备(部分示出)中的纸浆分配装置的示意剖视图；
图3是示出根据本发明的第二实施例的洗涤设备(部分示出)中的纸浆分配装置的示意剖视图；
图4是示出根据本发明的第三实施例的洗涤设备(部分示出)中的纸浆分配装置的示意剖视图；
图5是示出根据本发明的第四实施例的洗涤设备(部分示出)中的纸浆分配装置的示意剖视图；
图6是示出根据本发明的第五实施例的洗涤设备(部分示出)中的纸浆分配装置的示意剖视图；
具体实施方式
在附图中，类似或相应的元件用相同的附图标记标示。
图1示出了纤维素纸浆的洗涤和/或脱水设备100。设备100在该实例中呈双辊式压榨机100的形式。设备100包括两个协同运行的圆筒形压榨辊20。两个压榨辊20布置成在运行期间沿相反方向(如箭头所示)旋转，并且各自具有第一可旋转渗透表面21，更具体地说，穿孔金属板或类似物。压榨辊20由槽(也称为凹槽)沿周向部分地包围。槽包括由导向表面构成的槽壁22和槽室25。
纸浆分配装置10与每个压榨辊20关联。纸浆分配装置10布置在压榨辊20的上部处，用来将纸浆分配到穿孔辊面21上。纸浆分配装置10包括沿压榨辊20在长度方向延伸的细长壳体18。纸浆分布装置10附连到槽。在运行期间，纸浆通过其入口11进入纸浆分配装置10，入口11例如可布置在双辊式压榨机100的中部，如沿长度方向所看到的那样。纸浆的输入浓度较佳地在2-13％的范围内。
在纸浆分配装置10中，纸浆在纸浆幅材在压榨辊20的第一可旋转渗透表面21上的形成和脱水期间沿纵向分配并通过出口12输出。
纸浆输送室25定义为纸浆在其中沿纸浆输送方向输送并通过纸浆输送室壁22例如沿旋转方向D1引导以在压隙(也称为压区)23中压榨的腔室，其中压榨辊20之间的距离最小。在图1的示例中，纸浆输送室25与槽室25相同，但纸浆输送室还可包括例如纸浆分布装置10和槽之间的预成形区。纸浆分布装置10的末端部分也可在某些情况下被认为包含在纸浆输送室中。纸浆输送室25具有在纸浆输送室壁22和各自压榨辊20的第一可渗透表面21之间的室间隙宽度Wv。
洗涤液可例如供应给槽中的纸浆幅材。纸浆借助排放螺杆24输出。
在图1中，各自设有纸浆分配装置10的两个压榨辊20布置成彼此紧邻，具有在同一水平面中的旋转中心。本发明也适合于其中例如辊不同地布置，或仅使用一个穿孔辊的洗涤和/或脱水设备，以及其中纸浆在以除了可旋转外的其它方式可移动的第一可移动渗透表面上脱水的另一设备。
槽可由如图1中的连续槽结构构成，或可替代地可包括连在一起的多个槽段(未示出，多个变型是已知的，对照例如WO 2009/075641)。在后者情况下，一个或多个槽段可从压榨辊20来回移动，例如以便于压榨辊的清洗。可例如有一个延伸进入每个纸浆分配装置10，例如枢转地附连在其端部之一处的可移动槽段。
图2是更详细示出根据本发明的例示实施例的纸浆分配装置10的示意剖视图。纸浆分配装置10布置在其左上侧示出的设备100中，以经由出口12将纸浆分配到压榨辊20的第一可移动渗透表面21上。纸浆分配装置10可以是类似于例如SE 532 366 C2所述的类型并较佳地包括内部具有沿旋转方向D2旋转的可旋转螺杆13或其它可旋转分配装置13的细长壳体18。尤其是当使用低浓度时，其它搅拌工具也可能代替可旋转分配装置使用。纸浆分配装置10沿压榨辊20的整个长度延伸并且可旋转分配装置13的旋转轴线平行于压榨辊20的旋转轴线。
根据本发明，已经实现了，流入纸浆分配装置10的纸浆量应至少等于、但较佳地高于从纸浆分配装置10流出的纸浆量。由于必须有进入和离开纸浆分配装置10的等质量流量的干纸浆，初始脱水应在主要脱水通过第一可渗透表面21进行之前通过第二可渗透表面14进行。这意味着较佳的是，纸浆分配装置10完全充满地运行并具有内压以更好地分配纸浆并沿压榨辊20的整个长度并且在压榨辊20的端部中形成更好的纸浆幅材。纸浆分配装置10中的压力也可提供增强的初始脱水。
使纸浆分配装置10完全充满地运行的一种方式将是降低压榨辊20的旋转速度，以便获得流入纸浆分配装置10的纸浆量和从纸浆分配装置10流出的纸浆量之间的所需比。然而，该方式由于诸如槽压的其它参数而可能是不可行的。
较佳的方式是具有在靠近纸浆分配装置10的出口12的纸浆输送室25中的局部节流件31，即室间隙宽度Wv局部地小于靠近纸浆分配装置10的出口12的节流件间隙宽度Wt。这意味着，节流件31可位于例如槽的起点中、预成形区中(如果有的话)或纸浆分配装置10的出口12中。实例可以是，节流件间隙宽度Wt是30mm，而其它位置中的室间隙宽度Wv是40mm。注意，该节流件结构不依赖于纸浆输送室25的其余部分中的室间隙宽度Wv的外观，其它位置中的该室间隙宽度Wv可以是恒定的、从纸浆分配装置10到压隙23扩散或会聚。
第二可渗透表面14设置在局部节流件31之前，如沿纸浆输送方向所示。作为实例，第二可渗透表面14可通过具有已经在纸浆分配装置10中的初始脱水装置提供，例如壳体18中的呈可渗透壁14的形式(参见图1)或通过可旋转分配装置13或类似物的可渗透表面(未示出)。
另一解决方案是定位节流件31，使得在纸浆分配装置10的出口12处有第一可渗透表面21的脱水段14'，该脱水段14'作为第二可渗透表面14'作业。脱水段14'应足够大以使纸浆的形成和脱水在节流件31之前已经开始。
由于第一可渗透表面21是移动的，意味着脱水段14'当然是在特定的时刻在纸浆分配装置10的出口12处的第一可渗透表面21的节段，即，当第一可渗透表面21移动时，实际段是不断变化的。
通常，如果节流件31和出口12之间的距离太大，由于在节流件31之前堵塞的风险，节流件31定位成越靠近纸浆分配装置10的出口12，结果越好，但本发明将在离纸浆分配装置10的出口12至少0-0.5m的距离处工作。在其中第二可渗透表面14'被认为是第一可渗透表面21的节段的实施例中，当然应该在具有足够大脱水段14'和具有足够靠近纸浆分配装置10的出口12的节流件31之间存在平衡。
节流件间隙宽度Wt可以是固定的并且节流件31简单地形成为纸浆输送室壁22中的边缘、楔形件、刀状件或类似物30。然而，较佳的是，节流件间隙宽度Wt是可调节的，并且甚至更佳的是，节流件间隙宽度Wt在运行期间是可调节的。
调节的简单解决方案可以是选择适当数量的薄垫片来设定所述边缘、楔形件或刀状件30的位置。更先进的实施例可在图2-6中看见。
图2披露了其中纸浆分配装置10设有单独节流装置32的实施例。边缘30可例如由密封构成。节流装置32的位置可通过密封穿引件(lead-through)34的至少一根杆33从外面调节。为了简化，边缘30较佳地分成多个例如1m的纵向段。
在图3中示出了图2的较长变型，其中边缘30替代地由至少一块板构成，该至少一块板较佳地分成多个纵向节段。节流装置32因此还设有在节流件31之后的间隙35，以防止在节流装置32之后的堵塞。间隙角较佳地是5-10°。
图4是图3的变型，但其中节流装置32替代地包括彼此附连的两块板，该两块板较佳地也各自分成多个纵向节段。若干内板36代替杆33。
在图2-4中，节流装置32是长的，但相对较小。在图5中示出了其中节流装置32略大的实施例。纸浆输送室壁22最靠近纸浆分配装置10的部分包括至少一块柔性板37和楔形件30。板37的位置可借助例如偏心球或类似物调节。球38固定到通过设备100的轴。这样，可例如借助在设备100的侧面上的未示出的转向装置进行节流件间隙宽度Wt的调节。
在图6中示出图5的另一变型。在该实施例中，最靠近纸浆分配装置10的纸浆输送室壁部分22是在杆38上枢转的隔板37。通过例如过渡板、在枢转板37和壳体18之间的密封以及用于杆38的密封穿引件可提供密封。
节流件间隙宽度Wt的调节可手动或自动进行。如果调节自动进行，那很可能最容易根据纸浆分配装置10中的压力控制节流件间隙宽度Wt。另一替代方案是根据进料比控制，即流入纸浆分配装置10的纸浆量除以从纸浆分配装置10流出的纸浆量。出口纸浆流量可计算为压榨辊20的旋转速度乘以压榨辊20的长度乘以节流件间隙宽度Wt。
又一可替代方案可以是根据纸浆分配装置10中的纸浆液位或温度，根据槽压或根据压榨辊20的端部中的纸浆液位控制。当然，也可能根据不同参数的组合控制。然而，较佳的是，将纸浆分配装置压力控制与槽压控制分开，因为这能够在纸浆分配装置10中具有高压而不必在槽中具有高压。
自动控制的实际执行可以是具有用于参数测量和/或计算的一个或多个传感器(未示出)并使用例如一个或多个致动器，例如液压、气动和/或机械致动器(未示出)来进行节流件间隙宽度调节，该致动器由控制器(未示出)控制。控制器可是单机或以已知的方式集成在计算机中，较佳地如简单反馈控制，但前馈控制或者两者的组合也是可想到的。
出于公开的目的，“纸浆的纵向分配”是指纸浆沿/到形成在第一可移动渗透表面上的纸浆幅材的宽度的分配。纸浆因此沿基本上横切第一可移动渗透表面的移动方向的方向分配。这意味着可旋转分配装置布置成具有其基本上横切第一可移动渗透表面的移动方向的旋转轴线。
因此，在辊式压榨机应用中，“纸浆的纵向分配”是指纸浆沿/到形成在压榨辊上的纸浆幅材的宽度的分配。纸浆因此沿基本上横切压榨辊的旋转方向的方向分配。这意味着可旋转分配装置布置成具有其基本上横切压榨辊的旋转方向的旋转轴线。在辊式压榨机应用中，纸浆的纵向分配因此是指通常沿压榨辊的长度和沿纸浆分配装置的长度的纸浆的长度方向分配。
即使说明书已经集中于呈双辊式压榨机的形式的设备，本发明并不限于双辊式压榨机，而是可用于其中纸浆分配装置将纸浆分配在第一可移动渗透表面上的任何设备中。第一可移动渗透表面因此不需要是可旋转的，但可以以其它方式移动，并且设备因此也例如是双线压榨机(twin wire press)。
当然，本发明不限于所示的实施例，而是可以在权利要求书的范围内改变。

Claims (14)

1.一种用于纤维素纸浆的洗涤和/或脱水的设备(100)，所述设备(100)包括第一可移动渗透表面(21)；纸浆输送室壁(22)和纸浆输送室(25)，所述纸浆输送室(25)具有在所述纸浆输送室壁(22)和所述第一可移动渗透表面(21)之间的室间隙宽度(Wv)；以及包括入口(11)和出口(12)的纸浆分配装置(10)，所述纸浆分配装置(10)布置成通过其出口将纸浆分配到所述第一可移动渗透表面(21)上，其特征在于，
所述纸浆输送室(25)设有靠近所述纸浆分配装置(10)的所述出口(12)的具有节流件间隙宽度(Wt)的局部节流件(31)，其中
用于初始脱水的第二可渗透表面(14')设置在所述局部节流件(31)之前，所述第二可渗透表面(14')是所述第一可移动渗透表面(21)靠近所述纸浆分配装置(10)的所述出口(12)的节段，足够大以使纸浆的形成和脱水在所述节流件(31)之前已经开始，以及其中
所述节流件间隙宽度(Wt)用节流装置(32)可调节，所述节流装置(32)的位置可从外面调节，所述节流件间隙宽度(Wt)适于使得在运行期间，流入所述纸浆分配装置(10)的纸浆量等于或高于从所述纸浆分配装置(10)流出的纸浆量。
2.如权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述纸浆分配装置(10)还包括将所述纸浆形成在所述第一可移动渗透表面(21)上的纸浆幅材的装置。
3.如权利要求1或2所述的设备(100)，其特征在于，所述节流件间隙宽度(Wt)适于使得所述纸浆分配装置(10)在运行期间保持满的。
4.如权利要求1或2所述的设备(100)，其特征在于，所述节流件间隙宽度(Wt)适于使得在运行期间有形成在所述纸浆分配装置(10)内部的内压。
5.如权利要求1所述的设备(100)，其特征在于，所述纸浆输送室壁(22)设有用于调节所述节流件间隙宽度(Wt)的可移动节流装置(32)。
6.如权利要求5所述的设备(100)，其特征在于，所述可移动节流装置(32)包括一个或多个纵向节段。
7.如权利要求5或6所述的设备(100)，其特征在于，所述可移动节流装置(32)包括柔性板或可枢转板(37)。
8.如权利要求5或6所述的设备(100)，其特征在于，所述可移动节流装置(32)设有在所述节流件(31)之后的间隙(35)。
9.如权利要求5或6所述的设备(100)，其特征在于，所述可移动节流装置(32)借助组中的至少一个移动，所述组是：至少一根杆(33)、至少一块板(36)、在轴上的至少一个偏心球(38)。
10.如权利要求1或2所述的设备(100)，其特征在于，所述节流件间隙宽度(Wt)布置成在运行期间是固定的，并且其中，所述节流件间隙宽度(Wt)布置成通过选择可替换部件设定。
11.如权利要求1或2所述的设备(100)，其特征在于，所述节流件间隙宽度(Wt)布置成在运行期间是固定的，并且其中，所述节流件间隙宽度(Wt)布置成通过选择适当数量的薄垫片设定。
12.如权利要求1或2所述的设备(100)，其特征在于，所述设备(100)设有根据至少一个参数自动控制所述节流件间隙宽度(Wt)的装置。
13.如权利要求12所述的设备(100)，其特征在于，所述至少一个参数是来自组中的至少一个，所述组是：所述纸浆分配装置(10)的填充液位、所述纸浆分配装置(10)中的压力、流入所述纸浆分配装置(10)的纸浆量和从所述纸浆分配装置(10)流出的纸浆量之间的比率、所述纸浆分配装置(10)中的温度、所述纸浆输送室(25)中的压力、所述第一可渗透表面(21)的端部中的纸浆液位。
14.如权利要求1或2所述的设备(100)，其特征在于，所述第一可移动渗透表面(21)是压榨辊(20)的第一可旋转渗透表面(21)。
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