CN109154140A - 具有分离式放空阀的纤维分离机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对木质纤维材料机械地精磨的纸浆精磨系统，其包括：纤维分离机；纤维分离机壳体，纤维分离机布置在纤维分离机壳体中；放空阀，其具有入口和出口且适于调节通过其中的纸浆流；以及排放管，排放管具有入口，该入口连接至放空阀的出口(12)；其中，纤维分离机壳体与放空阀之间布置有安装管，安装管具有入口，该入口连接至纤维分离机壳体，所述安装管的长度为至少约0.2米。

Description

具有分离式放空阀的纤维分离机
技术领域
本发明总体上涉及一种用于由木质纤维材料、比如木片进行的纸浆制作中所使用的纤维分离机，且更具体是涉及一种放空阀，纤维纸浆通过该放空阀离开纤维分离机壳体，且进一步具体是涉及一种用于这种放空阀在排放管与连接至纤维分离机壳体的专门布置的安装管之间的特定安装结构。
背景技术
纤维分离机是一种精磨设备，木质纤维材料(例如木片、锯屑和来自木头或植物的其它纤维材料)在该精磨设备中在蒸汽环境中在两个精磨元件之间被研磨。用于加工纤维材料的典型纤维分离机是盘式精磨机，其中，两个精磨板(也被称作精磨盘)彼此相对定位，且其中，至少一个精磨板相对于另一个精磨板旋转。待精磨的木质纤维材料被馈送至两个精磨板中的至少一个中的中心入口中，并从该处运动进入布置在两个精磨板之间的精磨间隙中。随着精磨板中的至少一个旋转，由两个精磨板之间的相对旋转所产生的离心力使木质纤维材料向外并朝向精磨板的周界运动。相对的精磨板具有表面，这些表面包括条杆和沟槽，且纤维木质材料随着精磨板相对于彼此旋转而在设置于相对精磨板的交叉条杆之间的精磨间隙中被由交叉条杆产生的力分离成纤维。另一种类型的纤维分离机是鼓式精磨机，其中，在外圆筒鼓与在外圆筒鼓内部旋转的转子之间形成精磨间隙。
在上述热磨机械式精磨工艺中，需要大量的能量来产生并维持旋转运动，该旋转运动将木质纤维材料分离成纤维，并且将该机械能的大部分转化为热量，由此在纤维分离机壳体中产生蒸汽，纤维分离机和其精磨元件仪器被布置在纤维分离机壳体中。由纤维分离机产生的纸浆通过排放管从纤维分离机壳体馈送出来，且由于纤维分离机壳体内部盛行的受压大气，放空阀(也被称作排放阀)被布置在纤维分离机壳体处且连接至排放管，且纸浆在被馈送进入排放管中用于进一步运输和加工之前被馈送通过该放空阀。该类型的一种布置例如在Reinhall的美国专利第4,163,525号中公开。
如上所述，纤维分离机中的能量消耗是高的，且一直都在努力要减小这种能量消耗，并由此减小纤维分离机的运行成本。这例如可涉及对在精磨工艺中生成的蒸汽的更高效的使用。另一技术挑战是纤维分离机中的部件的显著磨损，这减小了这些部件的运行寿命并导致高运行成本。这种受磨损部件的示例是精磨元件(例如精磨板)以及放空阀，放空阀被布置在纤维分离机壳体处，纸浆通过放空阀被馈送出来进入排放管中。因此，本发明的目的在于减小包括纤维分离机在内的系统中的能量消耗。另一目的在于通过减小该放空阀的磨损而增加布置在纤维分离机壳体处的放空阀的运行寿命。
发明内容
上述目的通过根据独立权利要求的一种纸浆精磨系统实现，该纸浆精磨系统包括纤维分离机、纤维分离机壳体和放空阀。在从属权利要求中提出了优选实施例。
本发明涉及一种纸浆精磨系统，该纸浆精磨系统包括纤维分离机，该纤维分离机布置在纤维分离机壳体中，该纤维分离机壳体具有一部分，纸浆从该部分被馈送出来到排放管。该纸浆精磨系统还包括放空阀，根据本发明，放空阀安装在排放管之前(当沿纸浆运输方向观察时)，且通过具有一定长度的安装管连接至纤维分离机壳体，该长度为至少0.2米，且更优选地为至少约0.5mm，且更优选地为约0.7－1.5m。在本发明的一个实施例中，安装管在其入口处具有与在其出口处相同的直径，安装管的入口连接至纤维分离机壳体，安装管的出口连接至放空阀的入口。该直径进一步优选地与在放空阀处于完全打开位置中时通过放空阀的流动通道的直径相同。
附图说明
下文将借助非限制性示例并参考附图进一步阐述本发明，附图中：
图1为根据本发明的纸浆精磨系统的示意图。
图2是布置在图1中所示的纸浆精磨系统中的放空阀、排放管和安装管的示意图。
具体实施方式
图1示意性地示出了精磨系统1，精磨系统1包括纤维分离机2，纤维分离机2具有第一精磨元件3和第二精磨元件4。在该示例中，第一精磨元件3是静止精磨盘3，而第二精磨元件4是旋转精磨盘4。然而，精磨元件的类型对于本发明而言并不关键，精磨元件可能例如不是精磨盘，而是在外鼓内旋转的转子。纤维分离机2布置在纤维分离机壳体5内，由于由当木质纤维材料在第一精磨元件3与第二精磨元件4之间被研磨时所产生的机械力所生成的蒸汽，纤维分离机壳体5包含加压环境。已在两个精磨元件3、4之间被研磨的纸浆在壳体部分6处离开纤维分离机壳体5，并进入安装管7，安装管7的入口8连接至纤维分离机壳体5，且安装管7的出口9连接至放空阀11的入口10，放空阀11的出口12连接至排放管14的入口13。
安装管、比如安装管7的设置是根据本发明的新布置，这是由于本领域中的标准实践是将放空阀、比如放空阀11布置成与纤维分离机壳体、比如纤维分离机壳体5直接连接。然而，通过设置具有不可忽略长度的安装管7，已在纤维分离机2的能量消耗方面和放空阀11的磨损方面都实现了出人意料的积极效果。不希望被理论界定，所认为的是，将安装管7设置在放空阀11之前产生了通过放空阀11的层状纸浆流，即在离开纤维分离机壳体5的出口处、即在安装管7的入口8处的纸浆流可能是高度湍动的，且通过设置具有不可忽视长度的安装管7，纸浆流“安定”且在安装管7的出口9处建立层流。且进一步所认为的是，该层状纸浆流冲击性较小，从而放空阀11的内表面经受较小的磨损。纤维分离机2中能量消耗的减小更难以理解，但可能是当湍动纸浆流遇到放空阀时产生了冲击波，如在放空阀直接安装在纤维分离机壳体处的情形那样，冲击波通过纸浆被传递回到旋转精磨元件并反作用于其运动，这就需要能量来克服。因此，通过产生穿过放空阀的层状纸浆流，这些弹回的冲击波被消除，从而对于能量消耗具有积极效果。
为了获得通过放空阀11的层状纸浆流，安装管7已被给予至少约0.2m的长度、更优选的是至少约0.5m的长度、进一步更优选的是至少约0.7m。在图1中，安装管7的长度由“L”标示。诸如安装管7之类的安装管的最大长度对于实践本发明并不那么重要。然而，如果出于一些原因放空阀11关闭，则纸浆将塞住并堵塞安装管7，且可能花费大量时间来移除该纸浆并将精磨系统1再次置回运行状态。此外，在纤维分离机2中生成的蒸汽压力驱动精磨系统1，即蒸汽压力迫使纸浆向前通过安装管7、放空阀11和排放管14并还通过图中未示出的其它部件和管；且更具体地，在管或部件部段上、比如在安装管7上的压降产生了通过所考虑部段的纸浆流。因此，放空阀、比如放空阀11不能定位成离压力生成纤维分离机过远，使得压力已降到零或基本上为零。至少出于这些原因，安装管7的长度不应长于必需，且合适的最大长度为约1.5m、即0.2m≤L≤1.5m。在图2中示意性地示出了安装管7、放空阀11和排放管14。安装管7优选地具有圆形内截面，其具有内直径d1，内直径d1优选是恒定的，即直径d1在安装管7的入口8处与在安装管7的出口9处是相同的。此外，放空阀11包括阀壳体15，阀壳体15主要封围纸浆意图流动通过的流动通道16。流动通道16的截面面积可由阀构件17调节，阀构件17可被引入流动通道16中，以由此减小流动通道16的截面面积的尺寸，但根据本发明，放空阀11的流动通道16的截面优选地等于安装管7的截面。后者典型地而非必须地是当放空阀11处于其完全打开位置中的情形，即当阀构件17已缩回离开流动通道16且不限制通过放空阀11的纸浆流的情形。流动通道16优选地具有圆形截面，其具有直径d2，直径d2优选地等于或至少大致等于安装管7的直径d1，于是安装管7也优选地具有圆形截面，其中，d1≌d2。如果出于一些原因而选择圆形之外的其它截面形状用于安装管和通过放空阀的流动通道，则这些截面形状应对于安装管和流动通道基本上相等，且截面面积也应基本上相等。通过该布置，当通过放空阀11的流动通道16的截面在形状和尺寸两方面都等于安装管7的内截面时，确保层状纸浆流通过放空阀11，这进而减小放空阀11上的磨损。此外，减小了行进返回通过纸浆并反作用于旋转精磨元件4的旋转运动的微尺度冲击波的风险，这对于精磨系统1的能量消耗具有积极效果。
虽然已参考特定实施例描述了且还在附图中示出了本发明，但对本领域技术人员而言将显而易见的是，可在如说明书中描述且参考以下权利要求限定的本发明范围内进行许多变化和修改。特别应注意的是，在图1和图2中所示的实施例中，安装管7已被示出作为分离式部件。然而，在本发明的范围内，安装管作为放空阀的延长入口部分产生，即入口部分与放空阀为一体。因此，根据本发明的安装管在该情形中构造为放空阀的安装部分。分离式安装管和放空阀的安装部分的组合也在本发明的范围内。在任何情形中，安装管的长度，比如图1中的长度L，或构造为放空阀的安装部分的安装管的长度，或安装管和安装部分的组合的长度应总是从纤维分离机壳体测量至布置于连接至排放管的放空阀中的阀构件的第一侧或最近侧(当沿纸浆运输方向观察时)。

Claims (8)

1.一种用于对木质纤维材料机械地精磨的纸浆精磨系统(1)，所述纸浆精磨系统包括：
纤维分离机(2)；
纤维分离机壳体(5)，所述纤维分离机(2)布置在所述纤维分离机壳体(5)中；
放空阀(11)，所述放空阀具有入口(10)和出口(12)且适于调节通过其中的纸浆流；以及
排放管(14)，所述排放管具有入口(13)，所述入口连接至所述放空阀(11)的所述出口(12)；
其特征在于，所述纤维分离机壳体(5)与所述放空阀(11)之间布置有安装管(7)，所述安装管具有入口(8)，所述入口连接至所述纤维分离机壳体(5)，所述安装管(7)的长度(L)为至少约0.2米。
2.根据权利要求1所述的纸浆精磨系统(1)，其特征在于，所述安装管(7)的所述长度(L)为至少约0.5米。
3.根据权利要求1所述的纸浆精磨系统(1)，其特征在于，所述安装管的所述长度(L)使得0.2m≤L≤1.5m。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的纸浆精磨系统(1)，其特征在于，所述安装管(7)设置为分离式部件。
5.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的纸浆精磨系统(1)，其特征在于，所述安装管构造成所述放空阀的入口部分。
6.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的纸浆精磨系统(1)，其特征在于，所述安装管构造成分离式部件和所述放空阀的入口部分的组合。
7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的纸浆精磨系统(1)，其特征在于，所述安装管的所述长度从所述纤维分离机壳体(5)起测量至布置在所述放空阀中的阀构件(17)的最近侧。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的纸浆精磨系统(1)，其特征在于，所述安装管(7)具有截面，该截面在形状和尺寸两方面都基本上等于所述放空阀(11)中的内部流动通道(16)的截面。
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