CN109126254A - 过滤纤维悬浮液的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于过滤纤维悬浮液的装置，包括具有用于悬浮液的入口的缸。在该缸中设置了可旋转轴，该可旋转轴具有外围通道和盘状过滤元件。过滤元件具有过滤表面和用于输送滤液的内部流体通道。通道中液体流在旋转轴的一端结合进入至少一个气压下水管中以便产生过滤所需的真空。具有用于分离沉积在过滤表面上且从悬浮液中滤出的物质的装置。此外，具有用于将滤出物质向下引导进入接收滑槽并借助多个喷射喷嘴清洁过滤表面的装置，以及用于将滤出物质向下冲入至少一个接收滑槽的装置。分离装置、洗涤装置和接收滑槽被布置在过滤元件的旁边。在接收滑槽的出口端处和缸的底部附近，具有带有致动器的输送装置，该输送装置被设置成将滤出物质结合并输送出去。

Description

过滤纤维悬浮液的装置
技术领域
本发明的目的是提高用于过滤纤维悬浮液的盘式过滤器的操作可靠性并改进其过滤结果，特别涉及过滤纤维悬浮液的装置，上述纤维悬浮液的特征为相对容易脱水。本发明还能够用于难以脱水的悬浮液。
背景技术
术语“纤维悬浮液”是指含有纤维和将被过滤掉的其他出现成分的液体和悬浮液。这些纤维通常是再生纤维素纤维，但新产生的纤维素纤维也会成为问题。
本文主要出现三种相关类型的盘式过滤器，第一种类型的盘式过滤器中，在两个相邻的用于过滤的盘之间设置有用于去除分离出的物质(detached material)的形状像滑槽(chute)的装置，从而使得其下部输送物质到接收装置，第一种类型的盘式过滤器通常由放置在缸(vat，大桶)下方并且沿主要平行于可旋转轴的纵向方向延伸的螺旋输送机构成。这种类型过滤器的目的是使相对难以脱水的纤维悬浮液过滤和脱水，期望的是滤出的纤维纸浆的干物质含量会尽可能高。因此，已经选择使用过滤原理，首先在液相中过滤纤维悬浮液，然后干燥形成在过滤盘上的纤维饼，随后从盘的过滤表面分离。之后，使用振动移动洗涤装置将盘的过滤表面洗涤干净，在过滤周期之后再次重复。这种目的和过滤方法提供了这种类型的已知的盘式过滤器结构。
对于第二种主要类型的盘式过滤器，代替内部旋转轴，在其中设置了转子，并沿着该转子的旋转轴设置有一输送机，该输送机用于接收从过滤盘分离出的物质并且将所述物质带到转子和过滤器的缸的一端。
第三种主要类型的盘式过滤器中，在两个相邻的用于过滤的盘之间设置有用于去除分离出的物质的形状像滑槽的装置，从而使得其下部输送物质到接收装置，第三种盘式过滤器通常由沿基本上平行于可旋转轴的纵向方向延伸的螺旋输送机构成，该输送机被放置在缸下方。这种类型的盘式过滤器的目的是对相对容易脱水的纤维悬浮液进行过滤和脱水，这通过去除分离出的物质的装置使相邻盘的旋转方向向下而实现。通过从过滤器的槽(trough)的外部供给的进入悬浮液，旋转盘的过滤表面开始沉入悬浮液中，在过滤器的槽中产生液流，并且过滤期间在盘上产生的纸浆滑槽与纸浆层之间产生的摩擦减少。不期望的是，当纤维饼被分离之后，滤出的纤维纸浆的干物质含量尽可能高，因此用来自振动洗涤喷嘴的洗涤液来稀释。
这些已知的盘式过滤器技术具有不期望的缺点，例如：第一主要类型的盘式过滤器具有以下缺点，由于旋转盘与固定滑槽(放置在盘之间)之间的摩擦导致在过滤循环的结束阶段在盘上积聚的滤出物质被部分地推下，这导致物质在缸中的纤维悬浮液中变稠。通过将进入的纤维悬浮液稀释到如此低的浓度以使盘上积聚的纤维层变得非常薄以至于不会被刮落到滑槽的侧面上，防止了这种情况的发生。这种对进入悬浮液的稀释会产生相对较低的生产力(capacity)并且使过滤设备使用起来不经济。备选地，盘能够以彼此适当增加的轴向距离被放置，这也使得过滤设备较大且不太经济。为了避免在过滤器缸中的刮削以及由此的增厚，必须使滑槽与旋转盘之间的距离变大，这也导致该解决方案使得过滤设备不太经济。
第二种主要类型的盘式过滤器具有以下缺点：在内部纵向螺旋输送机被放置在过滤器的转子部分的内部的情况下，其构造相对昂贵。这意味着内部转子部分必须制造得相当笨重。螺旋输送机的放置也使得内部转子部分的通道设计更加昂贵，因为这些通道必须以冠状形状形成在内部放置的螺旋输送机的外部。此外，掉落到螺旋输送机上的滤出物质将能够落在并粘附到转子的通道上。还有一个大缺点是输送机的故障将使得整个过滤器无法使用。
第三种主要类型的盘式过滤器具有以下缺点：滤出物质被来自过滤表面的振动洗涤装置的喷射水稀释，这导致滤出物质被稀释而不经过任何控制，且不能以最佳方式设计用于去除滤出物质的装置以避免滤出的纸浆粘附在这些装置的边缘上。当振动喷嘴的喷射管在滤出的纸浆掉落的区域上摆动时，滤出的纸浆也会粘附在振动喷嘴上。根据相对于振动喷嘴速度的过滤扇区速度以及当滤出的纸浆能够落在洗涤喷嘴与盘的过滤表面之间时，振动洗涤喷嘴还无法提供对整个过滤表面的完全良好的洗涤。
发明内容
本发明的目的是进一步开发一种过滤纤维悬浮液的装置，从而从工艺的角度来看，获得了更加改进的过滤装置，该过滤装置用于过滤更容易过滤的纤维悬浮液，其中滤出物质不会被来自过滤表面的洗涤装置的喷射水稀释。本发明还可以用于难以脱水的悬浮液。
为了能够以这种方式使用过滤器并获得对输出的纸浆浓度的完全控制，需要把盘的洗涤装置放置在纸浆滑槽开口的外部，从而使输出的纸浆不会被来自洗涤装置的喷射水以不受控制的方式稀释。
通过该方案，纸浆滑槽能够被有利地设计成具有最大的开口，以实现滤出纸浆的自由掉落。
通过赋予该装置如下明显的特征来实现本发明的目的：一种用于过滤纤维悬浮液的装置，包括：缸，具有用于悬浮液的入口；可旋转轴，具有设置在所述缸中的多个外围通道，以及至少一个盘状过滤元件，所述至少一个盘状过滤元件呈现为多个过滤扇区，且朝向所述可旋转轴的几何轴线成角度地定向，其中所述过滤元件具有外部过滤表面和用于输送滤液的内部流体通道，所述滤液穿过所述过滤表面到达所述内部旋转轴中的一个或多个滤液通道；装置，用于分离沉积在所述过滤表面上的所述悬浮液的滤出物质；以及洗涤装置，用于洗涤所述过滤表面并且将所述滤出物质向下输出进入至少一个接收滑槽，所述洗涤装置被设置在所述缸的侧面，其特征在于，所述洗涤装置包括至少一个导向板和喷射喷嘴，所述喷射喷嘴位于一个或多个所述导向板的下方。
本发明的进一步发展体现在：
在一实施例中，所述喷射喷嘴位于形成在一个或多个所述导向板与一个或多个接收滑槽的间隔壁之间的空间中。
在一实施例中，所述导向板和所述喷射喷嘴被集成为一体式结构。
在一实施例中，所述喷射喷嘴位于所述导向板的底面上。
在一实施例中，所述洗涤装置是能转动的以能够被打开用于清洁堵塞的喷射喷嘴。
在一实施例中，所述入口装置设置在所述缸的一侧上，其中所述过滤扇区开始下沉到所述悬浮液中。
在一实施例中，所述洗涤装置被放置在一个或多个所述接收滑槽的上边缘的顶部上。
在一实施例中，所述导向板位于距所述过滤表面一定距离处。
在一实施例中，所述导向板是非接触式刮刀。
有利地，根据本发明，过滤装置的洗涤装置的喷射喷嘴位于形成在过滤装置的导向板与过滤装置的滑槽之间的空间中，优选地在导向板下方。
根据本发明的有利特征，过滤装置的导向板位于过滤表面的洗涤位置的上方，使得导向板引导滤出物质，并随后洗涤过滤表面。根据有利示例，洗涤装置的喷射喷嘴位于紧邻导向板下方并因此与导向板相连。根据具体的有利示例，导向板和喷射喷嘴是一体的，但也能够单独使用导向板和喷射喷嘴。特别地，有利地，喷射喷嘴位于导向板的底面上。因此，在达到过滤装置的液位之前实现洗涤。根据具体的有利示例，导向板位于纸浆滑槽的上边缘的顶部，喷射喷嘴被放置成紧邻其附近。
本发明的设计具有以下优点：
1、没有用来自洗涤装置的洗涤液对滤出物质进行不受控的稀释。
2、防止滤出物质掉落并粘附到洗涤装置的管及其喷射喷嘴上。
3、防止滤出物质掉落在洗涤喷嘴与过滤表面之间。
4、对用于滤出物质的接收滑槽的开口的尺寸和设计进行优化，防止滤出物质粘附到滑槽的开口并造成其堵塞。
5、借助固定喷嘴，整个过滤表面在旋转一圈的过程中被一个盘洗涤。
6、不振动旋转盘之间的摆动喷射管。
7、与现有技术中具有滑槽和洗涤装置的盘式过滤器相比，当过滤相对容易脱水的纤维悬浮液时，上述相关优点提供了更好的工艺操作，且具有平均且相对较高的输出浓度和较少的操作干扰和服务需要。
8、生产能力更高。
根据本发明及其有益特征的过滤装置还提供了更高水平的过滤并因此实现更大的生产力。此外，由于根据本发明及其有益特征的过滤装置中的喷射喷嘴的设置，有可能改变过滤方向。
下面，将讨论本发明的其他优点。
附图说明
参照附图，下面将对本发明的示例性实施例进行描述。
在图中：
图1是根据本发明的过滤装置的示意性局部侧面剖视图。
图2是沿图1中的线A-A截取的剖视图。
图3是沿图2中线B-B的放大剖视图。
具体实施方式
下面，将描述根据本发明的适于使相对容易脱水的纤维悬浮液脱水和增稠的过滤装置，但是该过滤装置还有利地用于难以脱水的悬浮液。
过滤装置由具有三角形和支撑结构且标有1的U形缸、以及用于纤维悬浮液的入口2组成。入口2沿着缸1的一侧设置。标有3的入口管通向入口2。缸的上部用一个或多个能够被打开的舱口(hatch)4密封。
在缸1中设置有内部可旋转轴5，该内部可旋转轴5具有致动器6、流体通道7以及横跨内部轴5的几何轴线放置的多个外部盘状过滤元件8。盘状过滤元件8被定向成基本上垂直于轴5的旋转轴。各个盘状过滤元件8围绕内部转子部分5以环状构造延伸。该环状构造被分成多个过滤扇区9。每个过滤扇区9具有外部过滤表面以及内部通道，该内部通道用于将已经通过过滤表面10的滤液(即过滤后的水)输送到内部可旋转轴5中的一个或多个流体通道7。
可旋转轴5中的流体通道7出口到(exit into)装置11(称为滤液阀)中，旨在将来自多个流体通道的水流收集到至少一个管12(称为下水管)中，水通过该下水管掉落并由此产生过滤方法所需的必要的真空。
过滤装置包括用于分离已经沉积在过滤表面10上的滤出纤维的装置13。分离装置13由多个喷射喷嘴组成，这些喷射喷嘴被放置成当过滤扇区旋转时，通过经由连接分配管21供给的水从过滤扇区去除滤出纤维层。
该装置还包括装置14(洗涤装置)，其具有至少两个功能，即洗涤过滤表面10并将滤出的纤维物质引导到滑槽16(也称为隔室或纸浆滑槽)中。滑槽16由间隔壁16A形成，该间隔壁使滤出物质保持与洗涤液分离。洗涤装置14包括导向板14A，该导向板被放置在滑槽16的上边缘，用于将滤出物质导向滑槽的开口17。洗涤装置14还包括位于导向板14A下方的喷射喷嘴14B。喷射喷嘴14B被放置成当过滤元件8的过滤表面10旋转时主要借助经由连接分配管22供给的水洗涤过滤元件8的过滤表面10。喷射喷嘴14B位于导向板14A之后，从而引导洗涤液离开滤出物质，这样就避免了洗涤液和滤出物质的混合。洗涤装置的主要的第二功能是：帮助滤出的纤维物质通过滑槽16向下输送到位于过滤器缸1下方的收集螺旋输送机18，而不需要洗涤装置的喷嘴稀释滤出的纤维物质的浓度。在过滤表面下沉到悬浮液之前，喷射喷嘴14B清洁过滤表面。通过洗涤装置14的这种紧凑设置能够增加缸1中的纤维悬浮液的水平。洗涤装置14是可折叠的，用于更加容易地进入其喷射喷嘴并清洁这些喷射喷嘴。在每个盘之间具有由喷射喷嘴构成的装置15，该装置15借助经由连接分配管23供给的水将滤出的物质向下冲入滑槽16中。
本发明主要提高了在过滤容易脱水的纤维悬浮液时的操作可靠性和过滤可能性，部分地通过将三角形固定洗涤装置14放置在滑槽16的上边缘的顶部上，滑槽16的上边缘的顶部将在其上终止的纸浆引导到滑槽的开口17，并且滑槽的开口17已被最大化，以便获得尽可能自由且安全的掉落空间，用于将滤出的物质向下输送到接收输送构件18中以便远离过滤器。
了解到该过滤方法的重要性在于，该方法提供滤出物质的均匀的预定的输出浓度，并且了解到过滤盘的过滤表面必须保持清洁以获得最佳过滤机会，并且进一步了解到，滤出物质没有在过滤器的旋转盘之间的滑槽中粘附并导致堵塞的机会，上述改进提供以下优点：
1、当洗涤装置14的放置使输出的滤出物质的输出浓度能够受控且稳定时，获得受控的过滤结果。
2、当滤出物质不能掉落在放置于洗涤装置14下方的喷射喷嘴上且由此导致停机时，获得更加可靠的操作，且洗涤装置14被设计成类似导向板(例如，非接触式刮刀)以引导纸浆向下进入滑槽的开口17。导向板位于距过滤表面一定距离处。
3、当过滤器的盘之间的常规振动喷射管被放置在接收滑槽16上边缘的顶部上的固定喷射装置14代替时，也获得进一步增加的操作可靠性。通过这种放置，过滤器盘的过滤表面在仅旋转一圈的过程中被具有固定洗涤装置14的盘完全洗涤，当需要干净洗涤过的过滤表面以获得最大生产力时，这是非常重要的，使用常规振动洗涤装置是不可能做到的，因为使用常规振动洗涤装置可花费几个小时来洗涤整个过滤表面，导致生产力损失。固定的洗涤装置14还是可折叠的，以便在清洁时可以轻松进入装置的喷射喷嘴。
4、当接收滑槽16的开口17最大化时，获得减少的操作干扰，这防止滤出物质粘附到并堵塞滑槽的开口。
5、由于这种洗涤装置的设置能够提高缸中的纤维悬浮液水平，因此获得了更高的生产能力。
上述改进提供了一种全面受控的过滤方法，其具有滤出纤维物质的受控的浓度，并随着时间的推移维持高生产力，而且增加操作可靠性且具有最小的操作干扰。

Claims (9)

1.一种用于过滤纤维悬浮液的装置，包括：缸(1)，具有用于悬浮液的入口(2)；可旋转轴(5)，具有设置在所述缸(1)中的多个外围通道(7)，以及至少一个盘状过滤元件(8)，所述至少一个盘状过滤元件呈现为多个过滤扇区(9)，且朝向所述可旋转轴(5)的几何轴线成角度地定向，其中所述过滤元件具有外部过滤表面(10)和用于输送滤液的内部流体通道，所述滤液穿过所述过滤表面到达所述内部旋转轴中的一个或多个滤液通道(7)；装置(13)，用于分离沉积在所述过滤表面(10)上的所述悬浮液的滤出物质；以及洗涤装置(14)，用于洗涤所述过滤表面(10)并且将所述滤出物质向下输出进入至少一个接收滑槽(16)，所述洗涤装置(14)被设置在所述缸(1)的侧面，其特征在于，所述洗涤装置(14)包括至少一个导向板(14A)和喷射喷嘴(14B)，所述喷射喷嘴(14B)位于一个或多个所述导向板(14A)的下方。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷射喷嘴(14B)位于形成在一个或多个所述导向板(14A)与一个或多个接收滑槽(16)的间隔壁(16A)之间的空间中。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述导向板(14A)和所述喷射喷嘴(14B)被集成为一体式结构。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述喷射喷嘴位于所述导向板(14A)的底面上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述洗涤装置(14)是能转动的以能够被打开用于清洁堵塞的喷射喷嘴(14B)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述入口装置(2)设置在所述缸(1)的一侧上，其中所述过滤扇区(9)开始下沉到所述悬浮液中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述洗涤装置(14)被放置在一个或多个所述接收滑槽(16)的上边缘的顶部上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述导向板位于距所述过滤表面一定距离处。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述导向板是非接触式刮刀。
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