CN1062925C - 处理悬浮液的装置 - Google Patents

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Abstract

一种处理最好是含纤维素悬浮液的装置，包括支座(2)上的一个外壳(I)，其特征在于，它包括一个由两块圆盘形壁件(9)构成的注入室(8)，它有一内部分，在轴的法面(S)各侧安装在轴(5)上，其装配成可使之围绕与该轴共有的旋转中心(C)转动；墙板(9)之间的距离从轴(5)开始直至墙板周边逐渐缩小；在该室(8)的内部分上要为待处理的悬浮液至少配置一个进液口(7)；在注入室(8)的外部分(25)上(接收空间)为经过处理的悬浮液配置出口(27)；一个提取室(29)配置在注入室(8)的壁件(9)的外面；滤出液的孔(22)配置在注入室(8)和提取室(29)之间，并在至少是壁件(9)半径范围的圆环域内；滤出液的出口(30)，设成从提取室(29)出来。

Description

处理悬浮液的装置
本发明涉及一种处理悬浮液的装置，最好处理含纤维素悬浮液，本发明也涉及一种可用于该装置的壁件。
在纤维素浆或类似物生产过程的许多阶段，含纤维素悬浮液要稠化或清洗，以便提高该过程中某阶段的浓度或者净化悬浮液。在此情况下，一般是使用滤鼓进行稠化，滤鼓通常包括一个透水鼓，将悬浮液引到上面，使水跑掉，一般可使浓度提高2-3％至20％在清洗作业中，可将净水加入滤鼓或在其后加入，但这些滤鼓都很大，很苯重，在大多数现代方法中，都在想方设法缩小该设备的尺寸，以便降低成本，而常规大型滤鼓使这种努力更加困难，滤鼓带来的另一缺点是，很难按生产要求和生产参数对其进行控制。
本发明的目的是提供一种稠化和/或清洗悬浮液的装置，该装置结构紧凑，可根据生产要求和生产参数对其加以控制，此目的是由一个装置实现的，它包括一个设在支座上的外壳，其特征在于，它包括一个由两块圆盘形壁件构成的注入室，该壁件有一内部分，在轴的法面各侧安装在轴上，其装配成可使之围绕与该轴共有的旋转中心转动；壁件之间的距离从轴开始直到壁件周边逐渐缩小；在注入室的内部分上，要为待处理的悬浮液至少配置一个进液口；在注入室的外部上(接收空间)为经过处理的悬浮液配置若干出口；一个提取室配置在注入室壁件外面；滤出液孔安排在注入室和提取室之间，并在至少是壁件半径范围的圆环域内；滤出液的出口设置成从提取室出来，在一个实例中，在该装置的注入室内有液体分配器，并有出口或接口直通注入室的外部分，本发明的其它特征，情况，优点和目的可从本发明的权利要求和下列关于两个实例的说明中得知。
附图简要说明
下面是结合两上最佳实例，并参照附图对根据本发明的装置所做的详细说明，附图中，
图1示出根据本发明装置的第一实施例局部剖切的侧视图；
图2示出该装置的提取单元局部剖切的视图，
图3示出没有隔离件的壁件的侧视图；
图4示图与图1同，但属第二实施例；
图5示图与图2同，但属第二实施例，
图6为壁件倾斜角计算图解说明的示意图。
图1和图2示出一种根据本发明的处理含纤维素悬浮液装置，它包括与支座2相连的外壳1。该支座2设有臂3，每个臂都有向上的平面，示出轴承4的轴承外壳安装在该平面上。空心轴5安装在轴承4中，可以转动，并穿过外壳1。轴5形成一个输送管，直通至位于外壳1的对称平面S稍靠右一点的节流板5’处。密封垫6以常用方法安放在外壳1和轴5之间，轴5的空心端合适地与分配悬浮液的管路系统R连接。其另一端则与适用的传动装置(未示出)相连接，该装置最好可由传动件12调节其转速。
空心轴5在紧靠节流板5’前面有许多径向孔7。这些孔7均与被称为注入室的空间8相通。该室由合适地安装在转轴上的两块相对的转动壁件9构成，安装最好使用一个套筒式轴向可调楔形接头10，转动壁件9呈圆盘状，在怀轴5垂直的对称面S两侧各一个，轴5穿过壁件9的中心，在最佳实施例中，该圆盘形壁件9有直的内壁，在相对的壁11之间的距离，从轴起向外朝壁件9周边方向逐渐缩小，亦即，分别与对称平面S和轴的法线形成角α(图2)朝向对方相互倾斜。因此，在横截面上从轴5径向朝外看时，注入室8就逐渐变窄，形成楔形。
壁件9的内壁11也可做成直线以外的其它不同形状，可以是凸形的或凹形的，但在此情况下，必须有一个平均倾斜角α。
壁件9按下述方法组合在一起(图2和图3)，在其中心有凸缘13，与可经向调节的套筒式楔形物10相互作用，随后，凸缘13合并到圆盘形部分14中去。转动的壁件9的周边由环形件15构成，它带有诸如曲径密封这样的密封件16，以密封对着固定外壳1的内壁17外部件段，圆盘形部分14和环形件15是由许多支撑件或辐条18连接起来，这样，就在壁件的径向范围的圆环区内形成孔19，在这些孔19上装以隔离件20，根据最佳实例，隔离件包括环形薄片，向壁件9的周边看去，这些薄片是一个挨一个同心放置的，并适当固定在支撑件18上，成一定角度，其内壁21形成角β，该角大于与轴的法线构成的角α，这样就在薄片20之间形成缝形孔22，这些薄片正好沿壁件9设置。薄片20可用带钢等制成，形状呈环形，隔离件20的其它实例也可以。因此可考虑使用SE-B-446 706所公开的壁件，这一文件已结合为本专利申请的对比文件，但与该文件所述不同的是，对本发明来说是横向流动，并有设计成环形的隔离型材，而不是设计成杆状。
在注入室8的边缘部位有空间25，称之为接收空间，它由壁件的环形边缘件15和属于外壳1的筒状外壁26构成，而此外壁26又把两侧壁17连接起来，此空间25与一个基本上成切线配置的出口27相连，以排出经过处理的悬浮液，该出口的直径最好与接收空间25的最大宽度相同。
在每一壁件9的外侧28与外壳I之间有一空间29，称之为提取室，用于接收提取的介质，每个室29都有一个基本上成切线配置的出口30。根据该实施例，外壳I的内侧壁17相对于对称平面S的倾斜度与壁件9相同，这样提取室29的横截面就呈缝形。
由于壁件9沿其周边装有密封件16，该密封件16是密封对着外壳I，因此注入室8与提取室9只能通过薄片20之间的孔22相通。两个提取室29并不能在外壳内相互连通，但它们却在各个出口30后面与一个共同管道系统相连，二室之间的压力变化可在此系统得到平衡。
运转过程如下：发动机(未示出)通过传动件12使轴5转动，轴5使固定外壳I中的两个壁件9转动，将待处理的悬浮液31至空轴5，在预定压力下，引至节流板5’，悬浮液进而通过轴上的径向孔7进入注入室8，由于进口压力和注入室8的壁件9的转动，悬浮液就向外径向运动，由于注入室8呈楔形，由宽变窄，悬浮液在向外运动时就受到一种侧压力，这样悬浮液中的液体就受压，通过隔离件20上的缝形孔22压出收存于提取室29，而后从出口20引出。而经稠化的悬浮液最后到达注入室8的外件中的接收空间25，再通过出口27排出，该出口最好是与诸如控速螺旋泵这样的适用调节装置31相连。
出口30装有控制提取室29中反压的控制件32。根据本发明，本装置有许多个控制和调节设备，以满足所需的生产要求，悬浮液的进口压力也可变化，这就像轴5和壁件9的转速可变化，从而改变悬浮液的离心力一样。另外，分离出的液体(废弃物)的出口和处理后的悬浮液出口都装有诸如单向阀那样的控制装置，这样，就可通过综合调节进口压力/对壁件的压力和提取室中的反压力来控制经处理的悬浮液中液体的含量。由于有使入口和出口保持平衡的设备，于是就可得到根据生产要求对其加以有效控制的液压系统。本实施例的目的是作为悬浮液的稠化器使用。
图4和图5示出一个不同的实例，此装置装有多个液体分配器40，位于注入室8的下部，压壁件9之间均匀设置，与这些分配器相连的是管41，它们穿过空心管5的管壁，并沿轴的内壁伸展一段，这样就可经过用已知方法通过可以绕轴密封的填料箱43通过导管与清洗液体用的液体接头42连接起来。最好是将轴5与注入室8之间的输送管安放在悬浮液输入孔7之间，液体分配器40设计有出口或接口44，一直向前延伸到注入室8的外部件25，即接收空间，这些接口44的成形成使液体射流45的射角相当小。
此实例用于清洗悬浮液，在此实例中，当悬浮液进入注入室8时，如上所述，受到离心力的作用，压向壁件9的壁，致使悬浮液中的液体从缝形孔22压出，而同时，液体分配器40供给新的液体，它有助于排出旧的液体。
由于壁件9有倾斜角，悬浮液就进入接收空间25，它能装满液体，而且主要是新鲜的。
也可想像到，接收空间25中装的悬浮液比未处理前要少，亦即，可想像到，处理过程既包括清洗，也包括除水，或者它会含有比原来悬浮液更多的液体，亦即，处理包括清洗和稀释，因此，就可明白，装有液体分配器的第二实例就可作为稠化器使用，亦即，不供应任何新鲜液体。
由于不需要把浆悬浮液撤出，壁件9的角α对该装置的功能就很重要，它关系到确保得到自轴到周边对整个壁件9，尤其是沿隔离件20，的恒定压力，及确保隔离件20不被纤维堵塞。如果假设清洗水系数为1.0，亦即，如果假设根据实例2对悬浮液进行清洗处理之后留有一相同的液体量，但已交换成干净液体，亦即，在周边的出口面积(壁件9之间的面积)为入口面积的一半。在轮毂外的间隙为200毫米，那么，根据图6就得出：
(500×π×200)/2=1400×π×B，B=36mm
tangα=82/450，α=10.3°
如果假设浆是均匀的，占1平方分米的圆盘表面积(图6)，在轴处圆盘间距离为200毫米，那么，就得出高度为1.82分米。转速定为1000转数/分。根据下式可得出轮毂处的离心力：
Fhub1000=1.82(π×0.6(1000/60)2/0.3=5988N
在周边处的离心力：浆高=36+2×9=54毫米，
Fper1000=0.54(π×1.3(1000/60)2/0.65=3849N亦即，轮毂处的离心力大于周边处的离心力，这就表明，阻上了基座(bed)被拉脱。由于倾斜角α的缘故，沿壁件向外至周边都获得了恒定压力，并且这一点和隔离件的造型相结合，防止了隔离件的堵塞，而隔离件同时也阻止了悬浮液的含纤维素部分通过隔离件清除出去。
从上述说明可以明显看出，本发明不应看成只局限于上述范围及图中所示最佳实例，而是可在下面所附权利要求范围的精神内做各种修改。

Claims (14)

1．一种处理最好是含纤维素悬浮液的装置，包括设在支座(2)上的一个外壳(1)，其特征在于，它包括一个由两块圆盘形壁件(9)构成的注入室(8)，壁件(9)有一内部分，在轴的法面(S)各侧安装在轴(5)上，其装配成可使之围绕与该轴共有的旋转中心(C)转动；所述的壁件(9)之间的距离从所述的轴(5)开始直至所述的壁件周边逐渐缩小；并且所述的壁件相向倾斜；在所述的注入室(8)的内部分上要为待处理的悬浮液至少配置一个进液口(7)；在所述的注入室(8)的外部分(25)上-接收空间、为经过处理的悬浮液配置多个出口(27)；一个提取室(29)配置在所述的注入室(8)的壁件(9)的外面；一个滤出液的孔(22)配置在注入室(8)和提取室(29)之间，并在至少是壁件(9)半径范围的圆环域内，滤出液的出口(30)设置成从提取室(29)出来。
2．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述法面是注入室中的对称面(S)，所述的壁件(9)的内壁(11)是直的，并相向倾斜，与所述对称面(S)分别构成角α。
3．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的壁件(9)为凸形或凹形，与所述对称面(S)构成平均倾斜角α。
4．如权利要求1-3中任何一项所述的装置，其特征在于，所述的轴(5)至少到所述法面(S)前是中空的，所述至少一个入口(7)配置在所述的轴(5)的中空部位和所述的注入室(8)之间，所述的轴(5)的中空端与要处理的悬浮液管道系统(R)相连接。
5．如权利要求1-4的任何一项所述的装置，其特征在于，与所述的轴(5)相通的进液口和出液口(27，30)都装有控制其压力的调节装置(31，32)，以此调节对该装置中的含纤维素悬浮液的处理。
6．如权利要求1-5中任何一项所述的装置，其特征在于，所述的注入室(8)装有多个液体分配器(40)。
7．如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的液体分配器(40)放置在所述的注入室(8)的内部分，并有出口(44)或接口引伸到所述的注入室(8)的外部分(25)。
8．如权利要求1-7的任何一项所述的装置，其特征在于，所述的旋转的壁件(9)的环形周边和所述的固定外壳(1)的侧壁(17)的周边部位装有密封件(16)，以使所述的壁件(9)和所述的外壳(1)之间密封。
9．如权利要求1-8的任何一项所述的装置，其特征在于，所述的外壳(1)的侧壁内侧(17)的倾斜度和形状与所述的壁件(9)基本相同，因此所述的提取室(29)呈缝状。
10．如权利要求1-9的任何一项所述的装置，其特征在于，所述的壁件(9)的倾斜角α在5-20°范围内。
11．构成如权利要求1-10的任何一项所述的处理含纤维素悬浮液装置的一部分的壁件，其特征在于，所述的壁件(9)沿所述的轴(5)侧面有一圆盘形部分(14)，有将其固定在所述的轴(5)上的装置(10)，在其周边还有一个环形件(15)，所述的圆盘形部分(14)和所述的环形件(15)由多个支撑件(18)连接，使得在所述的壁件(9)的至少半径范围圆环域内形成多个孔(19)。
12．如权利要求10所述的壁件，其特征在于，所述的壁件(9)上的孔(19)装有隔离件(20)，使液体与悬浮液分开。
13．如权利要求11所述的壁件，其特征在于，所述的隔离件(20)制成环形薄片，一个挨一个径向摆放，并固定在所述的支撑件(18)上，其内表面(21)与所述的轴(5)的法线构成角β，并且β＞α，这样就在薄片之间形成缝状孔。
14．如权利要求11所述的壁件，其特征在于，所述的隔离件(20)是由设计成截头圆锥体环形薄片构成，将该截头圆锥体一个接一个地放在所述墙板半径范围至少一个圆环域的径向区内，所述截头圆锥体向外对着旋转中心会聚，每个从另一个截头圆锥体径向脱离出的截头圆锥体的基部半径都大于另一个截头圆锥体的顶部半径，所述的相邻的两个截头圆锥体之间有一个环形空间，该环形空间在它们之间，所述的环形空间限定了所述的薄片间的所述缝状孔。
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