CN1070960C - 扩散器 - Google Patents

Abstract

本发明是与扩散器(1)有关，它包括：一大致呈圆筒形的竖直容器(2)，纤维纸浆从容器输送出；向纸浆供入清洗液之类流体的喷嘴臂(6，7)；同轴设置的滤网表面(3，4)和与滤网表面连接的滤网臂(5)供排出流体用，臂的外端处设有大致垂直朝下的排出管(26)，它受控可滑动并与滤液出口呈密封连接。本发明还与一用来装纳杆的填料函有关，该杆最好是扩散器中使滤网组合升降的拉杆(29)，杆(29)滑动穿过装在球面轴承内的夹具(35，35’)，使杆能沿横向自由运动。

Description

扩散器

本发明是关于一种扩散器，它包括有：一大致为圆柱形的竖直容器，纤维纸浆经过该容器被输送出去；用来向纸浆输送诸如清洗液之类的流体的喷嘴臂；同轴设置的滤网表面和设置在所述滤网上并与其连接的滤网臂是为排出所述流体用的，本发明还与一用来装纳一杆的填料函(盒)有关，该杆可滑动地穿过所述填料函并受其密封装置所导引。

在引言中所述类型的装置在瑞典SE-B-342271号专利中已有描述，这是一种有关漂白纤维纸浆的装置，此处漂白液是经过设置在容器外侧的盒子排出的，在其外端设有排出孔的滤网臂延伸入盒内。容器壁上的凹部由设置在盒上的板所覆盖，这种扩散器结构会引起容器的严重泄漏。此外，用来使滤网组合升降的机构设置在滤网组合的臂的底侧，它是由一活塞和作动筒组件构成的，活塞杆固定于一拉杆上，拉杆则通过一球关节与滤网臂相扣紧。滤网组合通过一环绕排出管的轴套或由一单独的控制系统受控作向上和向下的运动。此处整个滤网组合会有歪斜的危险，其后果是拉杆与填料函发生弯曲而达到破坏点，从而控制轴套遭受到弯曲力。因此若滤网组合产生倾斜会使设备磨损增大从而造成损坏，很快会导致停机的发生。

先前SE-B-340216号专利中公布了一种具有一轴向移动滤网组合的纤维漂白塔，在该装置中使滤网组合升降的液压油缸(或作动筒)设置在滤网臂上方。在这种已为人知的漂白塔中，液压缸的活塞被引导穿过一轴套，其结果是泄漏的液压油会向下流淌进入轴套。排出是借助于设置在容器的接触表面上的盒而进一步实施的，这也已在SE-B-342271文中公布。

本发明的目的是在于制造一种可消除上述缺点的扩散器，其结构尺寸适合于很高的容量，此容量即单位时间内纸浆的生产量。

本发明进一步的目的是在于：制造一种例如当液体排出时使容器的壳体泄漏减至最小程度的扩散器。

上述目的是由一种具有下述特征的扩散器而实现的，其中滤网臂在其外端设有大体上垂直向下的排出管，它与所述流体的出口密封连接并受控可滑动。

上述目的还由一填料函来实现，其中一沿径向的周边支承凸缘(或法兰)安装在至少两个固定在轴套上沿径向的周边凸缘之间并呈密封配置。

给出的本发明最佳实施例的种种特征在各所附权利项中明确表明。

以下结合附图所示的最佳实施例对本发明进行详述，其中：

图1示出一按本发明扩散器沿纵轴线的剖视图；

图2是通过一具有滤网臂的辐射架的横截面图，图中与辐射架相连接的按本发明扩散器的滤网圈和其他零部件为图面清晰起见而省略了；

图3是沿图2中Ⅲ-Ⅲ线通过一滤网圈组剖取的截面图；

图4是沿图2中Ⅳ-Ⅳ线通过该滤网圈组剖取的截面图；

图5是本发明扩散器通过滤网臂中之一端部的局部剖面图；

图6A和6B示出一滤网圈的横截面图并描绘了一种改变本发明扩散器容量的途径；

图7示出一填料函的第一实施例的横截面图；

图8示出一填料函的第二实施例的横截面图；

图9示出按本发明扩散器的第二实施例的一剖面图。

一按本发明的扩散器1如图1至5中所示包括有：一容器2；一具有上滤网圈3和下滤网圈4及滤网臂5的滤网组合(或组件)；分别具有喷嘴6’和7’的上和下喷嘴臂6和7，喷嘴用来供入诸如清洗液之类的流体；一带刮板9的环状铲刮器的铲刮臂8；液压活塞和作动筒组件10，它配置在容器2的外周部用来使滤网组合沿轴向上升或下降；和一用来驱动中心轴12和固定在该中心轴上的喷嘴和铲刮臂6,7和8转动的驱动机构11，图中用虚线画出。用来使滤网组合沿轴向上升和下降的活塞和作动筒组件10最好设置在每个滤网臂5的外端部并位于其上方，按本发明的扩散器1上设置的6个滤网臂5，在图2中示出，它与滤网组合内的滤网圈3,4相连并流体沟通。滤网臂是从一毂环13沿径向呈辐射状分布，滤网臂5的数量并不限于最佳实施例所示的数目，它可在所附权利要求限定的范围内有所变化，当然对于滤网圈和喷嘴的数量也同样可以改变。

具有刮板9的铲刮臂8和已知扩散器中的一样并未设置喷嘴，它只是供输送纤维纸浆用，输送的方式可沿径向送出至一洗濯槽并由洗濯槽输至出口流料槽。铲刮装置用这种输送方式来输送纸浆十分理想，上喷嘴6’设置在铲刮臂8下方一单独的臂6上。

在喷嘴臂6和铲刮臂8之间形成一空间14，在该空间14中，容器的内壁设有防止纸浆被旋转的喷嘴和铲刮臂带动旋转的防旋板15，在工作运行中此处形成一纸浆层，在逆流冲洗和当滤网组合的返回行程时此处纸浆层层面的交换变化很小。这种完整的纸浆层也抑制了滤网圈处气体的出现。由于上喷嘴臂6和铲刮臂8是分开的，喷嘴6’因而不会在纸浆内切出槽穴，这在高浓度纸浆情况下尤为重要，因为空气会被返向下穿过纸浆而抵达滤网组合，纸浆层形成了一有效的覆盖层，这对于使用相对高浓度纸浆进行生产来说十分重要。由于这种措施的结果，滤网组合内的上、下滤网组(或单元)就在相同的条件下工作，从而进一步使得运行更加平稳。

具有喷嘴7’的喷嘴臂7企图与流体的液流相适配，在每个端部上形成有至少一个开口。这意味着整个臂有流体流经而且外部开口的堵塞危险也大大减小，此外，喷嘴较短从而所受的载荷也减小了。

滤网组合有一锥形臂5，臂内的排出空间16的横截面朝向扩散器的中心减小，臂5内设有一些导板16’，它把流体的排出空间划分成若干范围。三个臂构成上滤网组的出口，其构造如图3右半部所示，而另外三个壁构成下滤网组的出口，其构造如图3左半部所示。臂是沿扩散器的周边分布，每一相隔臂的排出空间与上滤网圈3连通而另外的各相隔臂的排出空间与下滤网圈4相连通。滤网圈3,4的直径与一仅有上滤网圈的滤网组合中所属滤网圈的直径相同，在滤网组合中，一排出液集聚空间或头部17沿上、下滤网圈3和4的边缘设置并面对排出空间16，各滤网圈的直径与仅有上或下滤网圈的滤网组合中滤网圈的直径相同。滤网组合的尺寸适应于特定的流量。排出空间16可布置在滤网圈的下方或上方，或在双滤网组合的情况下可设置在滤网圈之间。这种滤网圈的构造优化了液流通路，从而滤网组合内液体体积与气体体积最小，在最佳实施例中，提供了一双滤网组合以及在它们之间布置的滤网臂5，臂5设置有内部排出空间16，已如上述。

为以后能持续地增加产量而改变滤网组合的限流孔，滤网圈设有一些额外的限流孔，如图6a和6b中所示被塞住的孔。位于滤网圈3,4与头部17之间具有圆周部18，圆周部18内在滤网圈与头部之间有孔19,20，如图6a和6b所示这些孔一直连通到滤网圈中被一隔板23分隔开的内腔21和22。在扩散器交付时预先确定数量的一些孔，例如每间隔一个孔，由一直柱塞24所塞住，如图6a中所示，于是扩散器的容量相应于开始阶段所需为最大容量的一半左右，当需要量增加时，这些柱塞24就可用短柱塞25来替换，从而通过滤网组合的流量可增大至其最大容量，如图6b所示。

设置在扩散器1中心的喷嘴6”和7”是布置在下喷嘴臂7的中心轴12上并从中心轴12直接送入流体，而不是通过喷嘴臂6和7送入，于是通过喷嘴6”和7”的流量与通过喷嘴臂6和7的流量相互独立，使得纸浆容易地通过这些最靠近中心的滤网圈3’和4’，这些滤网圈一起构成了一直接围绕中心轴12的圆筒。这样的设计使得当纸浆送入滤网组合各部件之间时，滤网组合即滤网圈3,4和滤网臂5及中心轴12的运动相互间发生阻碍的危险减小了。

如图1-5所示按本发明具有8个上、下滤网圈和6个滤网臂的扩散器，其结构尺寸是相应于每24小时纤维纸浆的出产量为2000吨的容量规模。在这样的扩散器内，每个滤网圈的高度在1000至1500mm之间，在单个扩散器情况下高度最好为1100mm而在双扩散器情况下高度最好为1450mm，按本发明的扩散器1最好由至少含12％铬，也可由至少含10％镍和/或至少含1％钼的不锈钢制成。

在已知的先有扩散器中，驱动滤网组合的液压活塞-作动筒组件10通常是布置在滤网组合滤网臂的下方，这样的配置意味着作动筒敞露在位于其上方的填料函泄漏出的液滴中，为把液压活塞-作动筒组件移位至顶侧，组件被安置在一有屏障的位置，液压驱动组件放置在上操作平面比较有利，对于在滤网组合中央处剖分开的壳体来说可容纳带有液压组件及其驱动件的整体组件，这组件可在最后组装前进行装配和测试。

一排出管26与每个滤网臂5的外端固定相连，其方向大致朝下。排出管可伸缩地穿过设置在容器2壳体内形成的凹腔内，所以排出管向外开口通入一滤液的出口。滤网臂5的外端部延伸进入容器壁的一环形凸腰部28内，在该凸腰部内排出管大致朝下方穿过轴套27。也可以在每一筛网臂的前方在容器2的壁内构造出凸腰部28。

在图中可见，排出管26和活塞-作动筒组件10设置在滤网臂5外端部的两侧。在所附权利要求范围内，排出管也可朝上并装在布置在顶部的控制轴套内，在此情况下，活塞-作动筒组件可设置在滤网臂的下方或上方。从另一方面说，活塞-作动筒组件和排出管如图中所描绘那样的布置最为有利，这是由于滤网组合的升、降可以很平稳地进行，同时不会使较多的(过)滤液与供管子穿过并引导的支承轴套发生接触。此外，从扩散器漏出的介质不会进入装在滤网臂上方的液压作动筒内。由于位于滤网组合上方的纸浆压力，在滤液上形成一流动压力，从而易于使排出管布置在滤网臂的上方以及排出空间的纵向区并不必要来适应滤液的排放，而滤液被迫自动地在轴套27处扩散器的出口处流出。

通过一联轴节30，拉杆29与每个活塞-作动筒组件的活塞杆31相连，拉杆29的下端借助于一球关节(或球铰)32与容器2壁的凸腰部28内每个滤网臂5的外端挠性相连，每根拉杆29通过一构成密封的填料函33(以下将详述)穿过容器的壁部，填料函是浮动式的安装，即每当滤网组合上升或下降时填料函伴随杆29可作横向运动，该填料函布置在一管内，该管设置在上述凸腰部28上并与之相连接。由于填料函的这种浮动式布置，弯曲力不会传输给作动筒或拉杆。活塞-作动筒组件10的上端也通过一球关节34与容器的外侧呈挠性连接。滤网组合受控沿垂直方向运动可允许滤网组合在行程长度内有倾斜而不会损坏机件。

在图7和8中示出填料函33和33’这两种实例的放大视图，它们的安装应符合下述：若拉杆29受径向力作用拉杆可沿横向发生移位。

在按图7实例的填料函33情况下，填料函的抵靠在拉杆上的圆柱形夹具35是由支靠并密封拉杆的内部件35A和具有球形外接触表面36的外部件35B所构成，球形外接触表面36装在属于一下圆周支承部件38的球面支承套37内，部件38上有一沿径向的下周边凸缘(法兰)39。一上圆周支承部件40在41处固定于下支承部件38，它包含有一沿径向的上周边凸缘42。在下凸缘39与上凸缘42之间形成一环形空间43，一沿径向的周边支承凸缘44插入在此空间43内，该周边凸缘以其外周边借助于螺栓连接45固定在容器2的壁部。

一收集泄漏流体的收集盒46在填料函33的上方直接围绕拉杆设置。

当然，填料函可有与附图所示不同的安装形式，关键点是在于：在穿过填料函并受其引导的拉杆可沿各方向摇摆运动时它可自由地移动并能沿径向保持密封。也可允许伸入填料函的拉杆实施旋转运动。于是，两个平行的凸缘39和42可固定在容器壁上或固定在静止框架上，并且沿径向的周边支承凸缘可构成一设置有内支承球面的支承部件的一部分或该周边支承凸缘可与上述支承部件相连接固定，该支承部件是安装在内部的。

从图8所示的填料函33’实施例可见，球面支承可以取消，在此实例中夹具35’直接与分别有凸缘42’和39’的上、下支承部件40’和38’相连，支承部件40’和38’在41’处相互固定在一起，沿径向的周边支承凸缘44’通过螺栓连接45’固定到容器的壁2上并延伸进入位于上、下凸缘42’和39’之间的空间43’内。此处围绕拉杆29同样设置有一收集漏出流体的收集盒46’。

从图7和图8所示的填料函实施例33,33’中可见，有一些供安装O形卷的圆周形凹槽48,49,50和48’,49’,50’,51,52,51’,52’指的是上、下滑动件。设置的环形密封53或53’是用来密封夹具35或35’内的杆，环形密封支靠并密封住杆并安装成可滑动移位的状态。如上述，上、下支承部件相互间如图所示那样固定在一起，当然，在所附权利要求的范围内，填料函可以只包含一个支承部件以取代两个支承部件。

图中所示的填料函并不限定用于按本发明的扩散器中，它可在为一杆设计的填料函的其他场合下应用，这种填料函能实现向前、向后和/或旋转运动并能吸收杆传来的横向力，对于穿过填料函并受其导引的杆可能有的一确定的摇摆运动也是允许的。

图9示出了按本发明扩散器的一种变化的实例，它包括：一容器102；一分别具有上、下滤网圈103,104的滤网组合；各自具有用来送入诸如清洗液之类流体的喷嘴106’,107’的上、下喷嘴臂106,107；一呈环形铲刮器形式具有刮板109的铲刮臂108；活塞-液压作动筒组件110，它沿容器102的外周布置用来使滤网组合沿轴向升降；和一用虚线表示用来使一中心轴112以及各自固定在该中心轴上的喷嘴臂106,107和铲刮臂108一起转动的驱动装置111。用来使滤网组合升降的活塞-作动筒组件最好设置在每个滤网臂105的外端部及其上方。

在喷嘴臂106与铲刮臂108之间形成有空间114，在此空间114内容器的内壁上设有防旋板115以防止纸浆被转动的喷嘴臂及铲刮臂所带转，正如结合图1-5所示实施例所做的以上说明那样，工作运行时在此处形成一纸浆层。

通常，例如说借助于铲刮臂108经过出口113从扩散器排出的纸浆其浓度大约为10％，要在一塔罐内贮存的这样的纸浆在输往贮藏塔的途中会截留包含相当多的空气，这在某种情况下是不希望有的，浓度大致为5％的纸浆截留的空气含量少得多，因为在一液压灌注系统中空气在流体液面以下被排出(即贮藏塔的输入口布置在贮藏塔内的流体液面下方)。某些制造商会提出这样的要求：即有可能选择从扩散器中输出的纸浆的浓度，纸浆的浓度在一些时候需为5％而在另一些时候为10％。

为使扩散器能执行“湿”排放，即排放是在流体液面下方进行(浓度约为5％)，因此如图9所示扩散器的实例中设置了一稀释喷嘴116以及一排出管117，排出管应安装在铲刮臂108下方的高度上(即最好在铲刮臂出口的下方)，于是用于“湿”排放的一排出口可布置在低于用于“乾”排放(10％浓度)的出口高度。此外，排出管可安装在上喷嘴臂106的高度上。稀释喷嘴116中的流体是经由向下穿过一驱动轴上的环形空腔118’的管子118送至支持朝下的喷嘴106’的臂106,106’用来提供额外的清洗液。因而，稀释流体是通过一轴臂内单独的空腔送入喷嘴116，从而可获得浓度为5％的纸浆。当喷嘴臂运动穿过纸浆时，纸浆就变得易于流动，它从一开口119流出向下穿过排出管117及其开启的排放阀119’，相应于“湿”排放喷嘴臂以一相对较低的速率旋转(最好大约每分钟3.7转)。

若纸浆所需的浓度约为10％时就不从稀释喷嘴116加入流体，此外排放管117内的阀119也关闭，为防止排放管堵塞可在管内充水，例如可通过一根可与排放管相连的管子经一阀121注水。于是扩散器就可按通常的方法运行，最好驱动电机的转速要比“湿”排放时的转速高。

当然，按本发明的扩散器并不局限于附图中所示上述的实施例，在所附的权利要求范围内可以有种种变化，这一原则也适用于所附权利要求定义的填料函。

Claims (13)

1．扩散器包括有：一大致呈圆筒形的竖直容器(2)，经过该容器置备的纤维纸浆被输送出去；带有为向纸浆供入一种流体用喷嘴(6′,7′)的喷嘴臂(6,7)；同轴心设置的滤网表面(3,4)和设置在所述滤网表面上并与其相连接用来排出过滤液的滤网臂(5)，其特征在于：在所述滤网臂(5)的外端处设有大致沿垂直方向布置的排出管(26)，该排出管可控制地滑动并与所述滤液的出口呈现密封连接。

2．按权利要求1的扩散器，其特征在于：上述容器(2)至少有一朝外的凸腰部(28)内的出口轴套(27)，上述排出管(26)穿过该轴套并为其所导引。

3．按权利要求2的扩散器，其特征在于：每根上述排出管(26)朝下可伸缩地导入一为上述滤液的出口管。

4．按权利要求3的扩散器，其特征在于：它包括有使上述滤网表面升降的装置(10)，所述装置与有至少一个上述滤网臂(5)相连。

5．按权利要求4的扩散器，其特征在于：每个上述升降装置是由一活塞和作动筒的组件(10)所构成，它可与一根穿过一填料函(填料盖)(33,33′)并受其导引的拉杆(29)相连，所述填料函设置在容器壁内并包含一与所述拉杆相适配的夹具(35,35′)，所述夹具和所述拉杆安装成两者一起在垂直于所述拉杆的一平面内自由运动。

6．按权利要求1-5的扩散器，其特征在于：上喷嘴臂(6)和用来输送出纸浆的铲刮臂(8)设置成有一间距，从而在喷嘴臂与铲刮臂之间的空间(14)内形成有一纸浆的密封性顶盖。

7．用来装纳一杆的填料函，该杆是按权利要求1-6中任一项的扩散器中为使一具有滤网表面(3,4)的滤网组合升降的拉杆(29)，所述杆可滑动地穿过一夹具(35,35′)并被夹具内的密封装置所导引，其特征在于：所述夹具(35,35′)安装在能沿一大致垂直于所述杆的平面内自由运动的轴承内，特征还在于：所述轴承包含有一围绕所述夹具沿径向延伸的支承凸缘(44,44′)，所述凸缘安装在两个围绕所述夹具沿径向延伸的止动凸缘(39,42；39′,42′)。

8．按权利要求7的填料函，其特征在于：上述夹具(35)借助于至少一个密封圈(53)抵靠住杆(29)，特征还在于：在上述夹具一配置在夹具外面的圆周面支承件(38)之间设置有一球面轴承(36,37)，因此允许杆有摇摆运动，上述支承凸缘(44)或上述止动凸缘(39,42)与上述支承件固定连接。

9．按权利要求(8)的填料函，其特征在于：上述球面轴承是由上述夹具(35)上和上述支承件(38)上成互补的球表面(36,37)所构成，所述球表面相互滑动抵靠并构成密封。

10．按权利要求(7)的填料函，其特征在于：上述夹具(35′)借助于至少一个密封圈(53′)抵靠柱杆(29)，特征还在于：上述支承凸缘(44′)或上述止动凸缘(39′,42′)与上述夹具固定连接。

11．扩散器包括有：一大致呈圆筒形的竖直容器(102)，经过该容器置备的纤维纸浆被输送出去；带有为向纸浆供入一种流体用喷嘴(106′,107′)的喷嘴臂(106,107)；同轴设置的滤网表面(103；104)；设置在所述滤网表面上并与其相连用来排出滤液的滤网臂(105)和一设置在上述滤网表面和滤网臂上方用来使纸浆经过一出口(113)排放出去的铲刮臂(108)，其特征在于：有一排出管(117)(其排出口)设置在所述出口(113)下方以排出浓度低的纸浆，其浓度小于经上述出口(113)排出纸浆的浓度。

12．按权利要求11的扩散器，其特征在于：上述排出管内设有一阀(120)，该阀设置在排出管离容器(102)最远的端部处。

13．按权利要求11或12的扩散器，其特征在于：用来加水的装置(121)装置在上述排出管(119)内，一排放管(120)指向下方并可伸缩地引入到一上述滤液的出口管内。

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