CN1089674A - 流体工质横向分布的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于得到流动工质，如液体、气体、泡沫或不 同类型材料的混和物均匀横向分布和散布的方法和 设备。该设备包括带有用宽的出口开口(2)的分布壳 体1和馈进工质的管线(3)。在分布室(5)中，工质流 被横向展开且被转角到横向弯曲的通道(8)，工质在 横向弯曲通道(8)中再次转向到出料室(6)。在延伸 到出口(2)的出料室(6)中，向外流的工质基本呈均匀 分布和平行流动的。

Description

本发明涉及一种均匀展开流体工质和均匀地横向分布它们的方法及装置。该工质可以是例如，液体，气体，泡沫或多种类型材料的混和物。

造纸工业抄纸时需要用纤维素来形成阔幅长条状的纤维素悬浮体可以作为本发明应用的一个例子。这种纤维素长条一般宽度超过10m，且必须满足横向及纵向分布得都很均匀的要求。阔幅纤维素悬浮体长条的均匀性对于抄纸工艺效果和经济效益是极为重要的。此外，例如，在纤维素悬浮体用液体处理时，即在它们洗涤、漂白和脱水时，浆料馈给和分布到运转中的液体可渗透的支持体上时必须在横向和纵向上尽可能都均匀分布。加工或处理用的液体也必须均匀地分体在纸浆长条上，均匀分布可以避免形成沟流从而造成液体处理的不均匀和脱水的不均匀。

为了最有利地使用设备或装置，例如，在液体处理中，要对之进行脱水的纤维素悬浮体必须在尽可能最大的浓度下提供，并在支持体上形成，这样液体才能被吸出。这种支持体可以是一种多孔的滚筒或平面的金属网。所需要的尽可能最大的浓度是受设备能否均匀地横向分布工质，和能否形成均匀的阔幅纤维素长条以满足工艺需要的能力所制约的。由于纤维网的剪切强度的增加，浆料的浓度愈高，纤维悬浮体在整个宽度上的均匀分布也就愈难。分布不均匀的纤维悬浮体不仅能使脱水不均匀，从而使液体处理的效果降低，而且还导致纤维素在压榨机中遭到损伤从而使浆料的质量恶化。例如在压榨机辊筒之间的辊隙中，纤维素的厚的部分由于高的压力而 使得纤维受到损伤。

因此，显而易见的是，纤维悬浮体和加工液体的均匀分布对于最终产生物的质量和工艺的经济效益都是极为重要的。

人们研制了种种不同的分布装置来解决上述问题，但在许多情况下这些问题依然存在，在高纤维浓度的情况下尤其是这样。

本发明意味着可以进一步改进所提供的流动工质的纵向和横向分布的均匀度。根据本发明，工质流经过一横向弯曲的通道的偏转转向而流到出口，出口时基本上形成了均匀分布和均匀的平行流。通道可以具有连续或多角的弯曲。本发明的另外的特点和特征可以从所附的权利要求中得到更为明显的理解。

下面将参照附图对本发明作更详细的叙述。

图1是根据本发明的横向分布装置，

图2是沿图1中的Ⅱ-Ⅱ线的剖面图，

图3是沿图2中的Ⅲ-Ⅲ线的剖面图，

图4-6示出了本发明装置的几个不同的实施例，

图1中所示的实施例是一种用以横向分布和形成抄纸阔幅纤维长条的装置。该装置包括一分布壳体1，此分布壳体具有一宽而，基本上成长方形的出口开口2和用以提供纤维悬浮体的进料管3。该出料开口可以与运行着的液体可渗透支持体4成一个角度，或者平行于运行着的液体可渗透支持体4，此支持体4可以是例如平的金属网或多孔的辊筒。

分布壳体1有一分布室5，它基本上横跨进料管3并从所述的进料管3的连接点展开而延伸到一带有转向面11的横向弯曲通道。分布壳体1还包括出料室6，它在相反方向从通道8转向处延伸到出口2。这两个室5，6被分布壳体1中的内墙分隔开但通过通道8而相互连通。该通道8在横向的方向上弯曲，因此它是由内墙7的自由端和转向面11所形成的，此轴向面可以在横的方向上连续或 具有多角弯曲的形状。多角形意味着通道8由多个基本上平的或直线部分所形成，它们一起形成了通道的弯曲。该通道也可以由不同的弯曲的部分所组成。

该横向弯曲转向面11最好在纵的方向上有某一半径或者，它可以是平面或其它形状以获得改变流体持性的特殊效果，例如使流体或多或少形成滞流。内墙7的形成通道8的端部在工质流方向中可以延伸得长一些或短一些，该端部可以具有圆的或突变的形状。通道8的尺寸，即转向面11的和墙7的端部的形状必须适合工艺及最终产物的要求。

在横向弯曲的通道8要形成得使从分布室5中流出的流动工质能在通道8中转向到出料室6以形成基本上均匀分布且平行的液流。这可以在形成弯曲通道8时使其高度h等于它的宽度b的1/8到1/2之间，最好约为宽度b的1/4，而出料开口2则具有与通道8相同的宽度。进入分布室5的进料管3的进口应位于接近分布室的宽度中点和距离通道8的宽度b的1/8到1/2间，最好距通道8的宽度b的1/4到1/3。

通道8最好基本上呈抛物线形状，而进料管3则位于抛物线的焦点处。或者，通道8可以基本上呈弧线形状，此时，进料管3则接在弧弦的中心，距通道8约1/4弦长，即通道宽度b的 1/4 。

例如，在形成高浓度长纤维浆料组成的阔幅纤维长条时，纤维悬浮体通过进料管道3提供的纤维浓度可以高达12%，最好为5-10%。而流速可为5-50m/s，最好为8-20m/s。进入分布室5的纤维悬浮体遇到分布壳体1的内墙7并在此转向。高流速纤维悬浮体撞在分隔内墙7形成了一个能量强度较高的区域，在此，纤维网被分解而浆料形成流体化。悬浮体在扩展地延伸开去的分布室5中减速地从进口向外扩散到达通道8，再转向到出料室6，至此，悬浮液 体基本上是平行的并且以恒定的速率流向出口开口2和支撑体4。

尤其是当通道8是抛物线形状时，浆料是在抛物线焦点馈入并从那儿向外散开的，流体的每一部分都在通道8中转向成一散开的平行流，它基本上垂直于出口2。流体的每一部分所流过的路径长度不论是在分布室5中那一个方向基本上从进料管3通过通道8的到出口2都是相等的。这就意味着，从进口到出口的压力降贯穿整个出口2的宽度都是恒定的，因而保证了工质在整个宽度上的均匀分布。实际上，即使通道8具有别的不同于上述的弯曲形状时，基本上也是可以达到同样效果的。

还可以将通道8弯曲得使在分布室内散开180°的工质在通道8中被这样转向，即，使得扩散液流的尺寸相等各个扇形区部分进入相应的出2的宽度相等部分。这种弯曲形状可以由下面的通式描述：

$Y=\frac{X}{\tan \left(\frac{\mathrm{\π}\·X}{b}\right)}$

这里，最大高度h为界。通道8的形状可以是连续或多角地弯曲，或者由多个不同弯曲部分组合而成。

出料开口2可以装有一从分布壳体1延伸一段距离的可移动的或易弯曲的嘴子9以便进一步稳定抄纸机架上形成的阔幅纤维长条。

进料管3可以具有半圆形截面，其中管线的扁平侧远离通道8。

图4示出了本发明的一个实施例，其中纤维悬浮体是与液体可渗透支撑体4的移动平行地施加的。与图1中所示的实施例相比较，图4不同之处在于阔幅纤维长条的面一侧贴着支撑体。

图5示出了本发明的另一实施例，其中纤维悬浮体从下面提供且加在弯曲的表面上，例如加在一辊筒上。而且通道8在这儿由平的转向面11限定。

图6的实施例与图5类似，但辊筒在旋转方向相反且出口2是向下的。

上面本发明是通过用于分布浆料悬浮体的装置来加以说明的，但显而易见，本发明还可应用在其它要得到均匀横向分布的流动工质的场合。为抄纸机上阔幅纤维长条提供处理液体就是一个例子。

因此，本发明并不限于上述实施例的具体内容，而是在本发明构思范围可以允许有种种变化。

Claims (15)

1、一种得到流动工质，如液体，气体，泡沫或不同类型材料的混和物的均匀横向分布和散开的方法，其特征在于，流体形式的工质一方面被横向散开一方面被转向然后再次在横向弯曲的通道8内转向，最后工质基本上均匀分布和平行地流出。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，弯曲通道8基本上具有抛物线形状，且工质在抛物线焦点提供及展开。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，弯曲通道8基本上具有弧线形状，且工质在弧线的弦中点处提供和展开，它与通道的距离约等弦第的四分之一。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，工质在通道8中的转向安排得得使每一均等大小的横向散布扇形区域馈入相应的、出口流的相等宽度的部分。

5、如权利要求1-4中任一要求所述的方法，其特征在于，流出的平行工质流分布在与支撑体成一角度的、可移动的支撑体上。

6、如权利要求1-4中任一要求所述的方法，其特征在于，流出的平行工质流分布在与支撑体平行的可移动支撑体上。

7、一种用于均匀地横向分布和散布流动工质如液体、气体、泡沫或不同类型材料混和物的设备，该设备包括带有较宽的出料开口（2）的分布壳体（1）和用以馈进工质的管线（3），其特征在于，分布壳体（1）是由分离室（5）形成，它基本上是与进料管线（3）成横向安置的，并从所述管线3连接处扩展延伸到横向弯曲通道（8），该设备并且有一从通道（8）相反方向延伸到出料口（2）的出料室（6），此两室（5，6）分别通过通道8相互连通，以使工质转向出口处时基本上均匀分布和平行流动。

8、如权利要求7所述的设备，其特征在于，室（5，6）通过内墙（7）分隔开，内墙的端部及分布壳体（1）中的转向面（11）形成通道（8）。

9、如权利要求7或8所述的设备，其特征在于，弯曲通道（8）的高度（h）在宽度（b）的1/8到1/2之间，最好约为它的宽度（b）的1/4，出口开口（2）的宽度则相应于弯曲通道（8）的宽度。

10、如权利要求7-9中任一要求所述的设备，其特征在于，到分布室（5）处进料管（3）的进口位于接近于分布室（5）的宽度的中心，它与通道（8）的距离等于通道（8）的宽度（b）的1/8到1/2之间。

11、如权利要求7-10中任一要求所述的设备，其特征在于，弯曲通道（8）基本上有抛物线形状，且进料线（3）的进口安装在抛物线的焦点。

12、如权利要求7-10中任一要求所述的设备，其特征在于，弯曲通道（8）基本上呈弧形，并且进料管（3）的进口安装在距离通道约等于通道宽度（b）的 1/4 的地方。

13、如权利要求7-10中任一要求所述的设备，其特征在于，弯曲通道（8）的弯曲基本上可用下式表示：

$Y=\frac{X}{\tan \left(\frac{\mathrm{\π}\·X}{b}\right)}$

并且进料管线的进口安装在距离通道（8）约等于通道宽（b）的b/π的地方。

14、如权利要求7-13中任一要求所述的设备，其特征在于，进料管线（3）具有半圆形截面，其扁平侧处于远离通道（8）的位置。

15、如权利要求7-14中任一要求所述的设备，其特征在于，可移动支撑体（4）安装在出口开口（2）处，且出口开口与支撑体（4）成-0到90°之间的角度。