CN109642396A - 用于在造纸环境中收集和处理粉尘的粉尘处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在造纸环境中收集和处理粉尘的粉尘处理装置(1)，其中粉尘处理装置(1)包括负压源(2)和沿纵向轴线延伸的长形收集器(3)。长形收集器(3)连接到负压源(2)，使得能在长形收集器(3)内产生负压，且长形收集器(3)具有入口(5)及出口(6)，含尘空气能通过入口进入长形收集器(3)且含尘空气能通过出口从长形收集器排空。长形收集器(3)的入口(5)以与长形收集器(3)的纵向轴线相关的方式设置，使得当含尘空气抽入长形收集器(3)中时，含尘空气引起空气涡流，其中所引起的空气涡流在收集器入口(5)与收集器出口(6)之间流动。水源(7)连接到长形收集器，使得水能被引入长形收集器(3)中，使得含尘空气的粉尘能暴露于引入到长形收集器(3)中的水并与水混合。根据本发明，除尘装置(8、10)安装在长形收集器上并布置成对着入口(5)作用，以移除堵塞入口(5)的粉尘。本发明还涉及移除堵塞入口(5)的粉尘的方法。

Description

用于在造纸环境中收集和处理粉尘的粉尘处理装置
技术领域
本发明涉及一种用于在造纸环境中收集和处理粉尘的粉尘处理装置。本发明还涉及一种用于在造纸环境中收集和处理粉尘的方法。
背景技术
在用于制造卫生纸(tissue paper，薄棉纸，生活用纸)的造纸机的空间中，产生大量粉尘。例如，当从扬克烘缸(Yankee drying cylinder)上刮下卫生纸幅材时，可能会产生粉尘。产生的粉尘可能导致工人健康危害和清洁问题。此外，粉尘可增加火灾的风险，因为含尘空气可能是易燃的。因而，通常试图从造纸机的区域排空含尘空气。在美国专利No.6,176,898中公开了一种用于在造纸环境中收集和处理粉尘的已知装置。上述文献公开了一种装置和方法，其中使用具有入口和出口开口的长形收集器。真空发生源连接到收集器，并且含尘空气可被抽入到收集器中，从而引起空气涡流，该空气涡流在入口与出口开口之间流动。将水引入到收集器中，使水与含尘空气碰撞并包裹粉尘颗粒。水的引入可以冲洗收集器的内壁，使得收集器的内部保持相对清洁的状态，并且粉尘被润湿。粉尘的润湿也降低了火灾的风险。在美国专利No.8,034,192中也公开了水引入其中的粉尘收集器(dustcollector，集尘器)。
本发明的目的是提供一种使用引入水的原理的粉尘处理装置的改进设计。特别是，本发明的一个目的是实现一种具有改进的运行可靠性的粉尘收集器。
发明内容
本发明的发明人已经认识到，在美国专利No.6,176,898中公开的一般类型的湿式粉尘收集器(其中水被引入到收集器中)的运行可能被干扰，并且一个干扰源可能是：通向粉尘收集器的入口可能会被经由收集器入口进入的粉尘堵塞或部分堵塞。在美国专利No.6,176,898中，提出了可枢转地附接有包括多个棒的入口防护组件以便于清洁。在实践中，通向湿式粉尘收集器的入口可以手动清洁，但由于该入口的位置，通常难以到达入口以进行清洁。因而，本发明试图通过一种更有效地保持通向收集器的入口没有粉尘的布置来促进通向粉尘收集器的入口的清洁。
本发明涉及一种用于在造纸环境中收集和处理粉尘的粉尘处理装置。粉尘处理装置包括负压源(source of underpressure)和沿纵向轴线延伸的长形收集器。长形收集器连接到负压源，使得可以在长形收集器内部产生负压，并且长形收集器具有入口，含尘空气可以通过该入口进入收集器，并且还具有出口开口，含尘空气通过该出口开口从收集器中排空。收集器的入口以与收集器的纵向轴线相关的方式设置，使得当含尘空气抽入到收集器中时，由含尘空气引起空气涡流，使得所引起的空气涡流在收集器入口与收集器出口开口之间流动。水源连接到长形收集器，使得水可以被引入到长形收集器中，使得含尘空气的粉尘可以暴露于引入到长形收集器中的水并与水混合。根据本发明，粉尘处理装置包括安装在长形收集器上的除尘装置，该除尘装置设置成对着入口作用以移除堵塞入口的粉尘。
优选地，长形收集器的入口在长形收集器的纵向轴线的方向上延伸。
在本发明的一个优选实施例中，除尘装置是刀片(blade，刮片)，该刀片以这样的方式铰接地连接到长形收集器，所述方式为：刀片能从第一位置旋转到第二位置，使得刀片从第一位置到第二位置的旋转移除积聚在长形收集器的入口处的粉尘，其中在第一位置中刀片不阻挡入口。
在一个替代实施例中，除尘装置包括连接到流体源的至少一个喷嘴，所述至少一个喷嘴布置成对着入口引导流体流，使得积聚在入口处的粉尘可以从入口的至少一部分被吹除或冲洗掉。
除尘装置可以连接到激活装置(activating device，启动装置)，该激活装置被设置成以预定的时间间隔激活(activate，启动)除尘装置。当除尘装置是刀片时以及当除尘装置包括连接到流体源的喷嘴时，都可以是这种情况。
优选地，长形收集器具有圆形形状(rounded in shape)的内壁，并且收集器的入口通向收集器的内部，以便通过负压源使被抽入到收集器中的含尘空气基本切向地沿收集器的内壁移动。
本发明还涉及一种用于在造纸环境中收集和处理粉尘的方法。本发明的方法包括以下步骤：提供具有入口、出口开口和纵向轴线的长形收集器，以及通过长形收集器的入口将含尘空气抽入到该收集器中，并引起空气涡流，所述空气涡流在收集器的入口与出口开口之间流动。空气涡流以收集器的纵向轴线为中心，并且由抽入到收集器中的含尘空气形成。该方法进一步包括将水引入到收集器中，使得含尘空气中的粉尘暴露于所引入的水并与水混合。根据本发明，该方法进一步包括借助于安装在长形收集器上的除尘装置移除堵塞入口的粉尘。
在优选实施例中，借助于刀片从入口移除粉尘，该刀片被旋转到入口中，使得积聚在入口处的粉尘被推入收集器中。
在该方法的替代实施例中，借助于流体流从入口移除粉尘。
在本发明方法的实施例中，以预定间隔移除粉尘。
附图说明
图1是造纸机的一部分的立体图，该造纸机采用灰尘处理系统的一个实施例。
图2是示意性地示出了图1的粉尘处理系统的一些操作部件的剖视图。
图3是用于图2的粉尘处理系统的粉尘收集器的实施例的部分以断面示出的立体图。
图4是示出了用于图2的粉尘处理系统的粉尘收集器的实施例中的粉尘和水的流动的立体图。
图5是根据本发明的粉尘处理装置的实施例的剖视图。
图6是图5的粉尘处理装置的一部分的放大图。
图7是类似于图6但处于不同的操作位置的视图。
图8是用于本发明实施例的可能的控制系统的横截面示意图。
图9是类似于图8但示出了本发明的替代实施例的视图。
具体实施方式
首先参考图1，其示出了采用了粉尘处理系统的实施例的造纸机的一部分的立体图。附图标记21表示使用本发明的环境，附图标记24表示造纸机的一部分。在实际情况中，造纸机包含缸26，其通常是烘缸，例如扬克烘缸(Yankee drying cylinder)，来自该烘缸的干燥的纸幅材28被进一步输送以卷绕成纸卷30。在这个阶段，来自造纸过程的大量粉尘可能会充满造纸机的环境。当纸幅材28通过刮刀从缸26起皱时更是如此。空气中的粉尘可能含有纤维，但也含有粘土、淀粉和造纸过程中使用的化学品等残留物。为了降低工人的健康危害和火灾风险，造纸机设有一般用附图标记22表示的粉尘处理系统。罩盖36用于形成封闭空间(confined space，有限空间)32，可以借助于一个或多个粉尘处理装置从该封闭空间排空粉尘。粉尘处理系统22包括一个或多个粉尘收集器3，如下所述。所述粉尘收集器或多个粉尘收集器3具有入口，粉尘可以通过该入口被抽入并随后被排空。
图2示出了使用本发明的粉尘处理装置1的总体轮廓。在图2中，可以看到粉尘处理装置1包括长形收集器3，所述长形收集器可以连接到负压源2和水源7。可能包含风扇14的负压源2通过管道/导管16连接到长形收集器3的出口开口6，水源7通过管道或导管15连接到长形收集器3。长形收集器的出口开口6可直接通向导管16，但也可以如图2中所示的通过导管11适当地连接到管道16。在本发明的实施例中，可以可选地布置排放口/排放模块/液滴分离器，离开出口开口6的大部分水可以通过该排放口/排放模块/液滴分离器排放，使得水能通过管道/导管17流回到水源7。如果使用排放口，排放口可以布置成，例如，美国专利No.6,176,898中公开的(参见美国专利No.6,176,898中的图2，排放口90)那样。在图2的实施例中，管道16和17都连接到排放口/排放模块(或液滴分离器)19，并且从出口开口引出的导管11也连接到排放口/排放模块/液滴分离器19。进一步参考图2，排放口/排放模块/液滴分离器19可以可选地布置在与负压源连接的管道16中，使得更多的水可以与空气分离。在液滴分离器19中与空气中分离的水可以可选地通过管道/导管18被送回到水源7中。在图2中，未示出导管18是如何连接到水源7的，但是本领域技术人员将很容易理解如何实现该连接。
在运行期间，长形收集器3通过管道16经受负压，并且水通过管道15供应并且被引入到长形收集器3中。当通过管道15引入的水被引入到长形收集器3中并且含尘空气通过负压源2的作用被吸入到长形收集器中时，含尘空气中的粉尘颗粒将与水混合，并且粉尘颗粒将被水包裹。空气和由水包裹的粉尘颗粒将通过管道16从长形收集器3中被排空，并且水可以可选地通过引回到水源7的管道17被带回到水源7。虽然在图2中未示出，但是水源7可以连接到泵，该泵布置成将水从水源7泵送到长形收集器3。应当理解，图2仅给出了如何供应水以及收集器3如何连接到负压源的非常示意性的图示。对于更详细的解释，参考美国专利No.6,176,898。将水供应到收集器的确切方式可以以多种方式变化，并且能以例如美国专利No.8,034,192中所公开的那样进行布置。
应该理解，水再循环到水源7是可选的。可以设想这样的实施例，其中已经在长形收集器3中使用过的所有的水被简单地排出。如果水被再循环，则可以可选地将用于粉尘颗粒的过滤器布置在管道17和/或管道/导管18中。
参考图3和图4，现在将给出长形收集器3的运行的更详细描述。应当理解，图3和图4中所示的长形粉尘收集器3的确切形状仅是可以在本发明的一些实施例中采用的一种可能形状的示例。
从图3中可以看出，长形收集器3具有圆形形状和大致管状形式。长形收集器3具有形成在两个壁部件42、44之间的入口5。在图3的实施例中，入口5可以被理解为壁部件42、44之间的间隙，壁部件是长形收集器3的部分。壁部件42可以连接到悬垂部(overhangportion)40。由于长形收集器3连接到负压源，所以含尘空气可以通过入口5被排到长形收集器3中。长形收集器3的入口5平行于或大体上平行于长形收集器3的纵向轴线设置，并且当含尘空气抽入到长形收集器3中时，由含尘空气引起空气涡流。进一步参考图4，可以看到水如何被引入到长形收集器3中，以及水如何与含尘空气混合并捕获和包裹粉尘颗粒。水还刷洗长形收集器3的内壁。然后，现在空气和充满粉尘颗粒的水通过出口开口6被排空。所引起的空气涡流将因此在收集器入口5与收集器出口开口6之间流动，也就是从长形收集器3的入口5流动到出口开口。如图3所示，长形收集器3可以可选地装配有由杆38形成的入口防护装置。
优选地，长形收集器3的入口5在长形收集器3的纵向轴线的方向上延伸。
在优选实施例中，收集器3具有圆形形状的内壁4，并且长形收集器3的入口5通向收集器3的内部，从而由负压源2产生的负压引起被抽入到长形收集器3中的含尘空气基本切向地沿收集器3的内壁4移动。
现在将参考图5、图6和图7解释本发明的有利实施例。
图5示出了一个实施例，其中通过管道15将水供给到长形收集器3，该管道将水切向地引入到长形收集器3中。内壁4为圆形形状的。入口5可以看作壁元件42与44之间的狭槽。如以下将更详细地解释的，除尘装置安装在长形收集器3上以对着入口5作用，以移除堵塞入口5的粉尘。
在图5中，示出刀片8位于入口5的上方，并且激活装置12布置成以现在将参考图6和图7解释的方式作用在刀片8上。从图6中可以看出，刀片8安装在棒9上，该棒可以轴颈安装在壳体46中。通过激活装置12可以使棒或杆9绕其自身轴线转动，激活装置可以是例如气动或液压缸。激活装置12与棒或杆9之间的连接(该连接用于使棒9转动)能以许多方式实现，这些方式是普通工程技术人员所熟知的并且不需要详细解释。因此可以说刀片8以如下方式被铰接地连接到长形收集器3，所述方式为，当棒9绕其轴线旋转时该刀片能旋转。在图6中，刀片8保持在入口5上方并且不阻挡入口5。因此，含尘空气自由地进入长形收集器3中。
如果粉尘处理装置已经运行一段时间，则存在入口5堵塞的风险。如果发生这种情况，则刀片8由激活装置12激活，使得刀片8从图6所示的第一位置旋转到图7所示的第二位置。在第一位置，刀片8不阻挡入口5，但是当刀片8旋转到图7所示的第二位置时，刀片8的旋转将移除积聚在长形收集器3的入口5处的粉尘。
激活装置12可以布置成当操作者按下按钮时开始动作，所述按钮与激活装置功能性地连接以使得按下按钮使激活装置12转动棒9，从而使得刀片8执行到入口5中的移动，随后，激活装置将刀片8旋转回到其第一位置。
在图8所示的替代实施例中，激活装置12可以连接到逻辑控制单元20，该逻辑控制单元被设置为以预定的时间间隔启动激活装置12的作用。因此在这样的实施例中，可以说激活装置12被设定为以预定的时间间隔激活除尘刀片8。虽然在图8中示出了逻辑控制单元20与激活装置12分开，但是这些单元可以一起构造以形成一个单一单元。
取代激活单元12被设定为以预定的时间间隔激活刀片8，激活装置12还可以如下运行。参考图8，传感器13可被布置在入口5的前面。在图8中，传感器13被布置在形成入口防护装置的部分的杆38上，但是应该理解，传感器13也可以位于不同的位置。传感器13被设定为当入口5完全或局部地被粉尘堵塞时产生信号。来自传感器13的信号进入逻辑控制单元20，该逻辑控制单元使激活单元将刀片8从其第一位置转动到其第二位置(并再返回)，使得堵塞入口5的粉尘被刀片8移除，并且被推入到长形收集器3中，然后可能从长形收集器被排空。
现在将参考图9解释除尘装置的替代实施例。在图9的实施例中，与流体(诸如水)源连接的喷嘴10被布置在长形收集器3上并且布置成指向入口5。喷嘴10被布置成对着入口5引导液体流(图中由箭头A表示)，使得积聚在入口5处的粉尘可以从入口5的至少一部分被吹除或冲洗掉。应该理解，可以使用多个这样的喷嘴10。就像刀片8一样，喷嘴也可以通过按下按钮而被激活，或者可以由逻辑单元20来控制，该逻辑单元以预定间隔或响应于来自传感器13的信号来激活一个或多个喷嘴5，该信号表示已经满足预定条件。这通常意味着，传感器检测到堵塞已达到一定水平，此时认为有必要从入口5移除粉尘。
因此在两个实施例中，都具有安装在长形收集器上的除尘装置8、10。从前面的描述中可以看出，两个实施例的除尘装置都能够积极地移除堵塞入口的粉尘，也就是说它能够作用以移除粉尘。由于除尘装置安装在长形收集器上并且布置成在安装在长形收集器上时对着入口作用，因此不需要为了移除堵塞入口的粉尘而从长形收集器移除任何部件。因此，当造纸机在运行中并且长形收集器正被操作且抽入含尘空气到收集器中时，除尘装置8、10也可以从入口移除粉尘。
应当理解，本发明可以从灰尘处理装置的方面和从灰尘处理装置中移除粉尘的方法的方面来描述。在这种情况下，应该理解术语“装置”和“方法”仅反映同一发明的不同方面。因此，该方法可以包含作为使用本发明设备必然结果的步骤，无论所述步骤是否已被明确提及。
得益于本发明，可以使湿式粉尘收集器的运行更可靠，并且使用本发明的造纸机可以在更少的干扰下运行。

Claims (10)

1.一种用于在造纸环境中收集和处理粉尘的粉尘处理装置(1)，其中所述粉尘处理装置(1)包括：负压源(2)；沿纵向轴线延伸的长形收集器(3)，并且所述长形收集器(3)连接到所述负压源(2)，使得能在所述长形收集器(3)内产生负压，所述长形收集器(3)具有入口(5)和出口开口(6)，含尘空气能通过所述入口进入所述长形收集器(3)，且含尘空气能通过所述出口开口从所述长形收集器(3)排空，并且所述长形收集器(3)的入口(5)以与所述长形收集器(3)的纵向轴线相关的方式设置，使得当所述含尘空气抽入到所述长形收集器(3)中时，由所述含尘空气引起空气涡流，其中所引起的空气涡流在所述收集器的入口(5)与所述收集器的出口开口(6)之间流动；水源(7)，所述水源与所述长形收集器连接，使得水能被引入到所述长形收集器(3)中，使得所述含尘空气的粉尘能暴露于引入到所述长形收集器(3)中的水并且与水混合，其特征在于，除尘装置(8、10)安装在所述长形收集器上，并布置成对着所述入口(5)作用，以移除堵塞所述入口(5)的粉尘。
2.根据权利要求1所述的粉尘处理装置(1)，其中，所述长形收集器(3)的入口(5)在所述长形收集器(3)的纵向轴线的方向上延伸，并且其中所述除尘装置是刀片(8)，以使所述刀片(8)能从第一位置旋转到第二位置的方式与所述长形收集器(3)铰接地连接，以使得所述刀片(8)从所述第一位置到所述第二位置的旋转移除积聚在所述长形收集器(3)的入口(5)处的粉尘，其中在所述第一位置中所述刀片不阻挡所述入口(5)。
3.根据权利要求1所述的粉尘处理装置(1)，其中，所述除尘装置包括与流体源连接的至少一个喷嘴(10)，所述至少一个喷嘴(10)布置成对着所述入口(5)引导流体流，使得积聚在所述入口(5)处的粉尘能从所述入口(5)的至少一部分被吹除或冲洗掉。
4.根据权利要求1所述的粉尘处理装置，其中，所述除尘装置(8、10)连接到一激活装置(12)，所述激活装置设置成以预定的时间间隔激活所述除尘装置(8、10)。
5.根据权利要求1所述的粉尘处理装置(1)，其中，所述除尘装置连接到一激活装置(12)，所述激活装置设置成响应于来自一传感器(13)的信号激活所述除尘装置(8、10)，所述信号表示满足预定条件。
6.根据权利要求1所述的粉尘处理装置，其中，所述收集器(3)具有内壁(4)，所述内壁为圆形形状，并且所述收集器(3)的入口(5)通向所述收集器(3)的内部，从而通过负压引起被抽入到所述收集器(3)中的含尘空气基本切向地沿所述收集器(3)的内壁(4)移动。
7.一种用于在造纸环境中收集和处理粉尘的方法，包括以下步骤：提供具有入口(5)、出口开口(6)和纵向轴线的长形收集器(3)；通过所述长形收集器(3)的入口(5)将含尘空气抽入到所述长形收集器(3)中，并引起空气涡流，所述空气涡流在所述收集器(3)的入口(5)与出口开口(6)之间流动，其中所述空气涡流以所述长形收集器(3)的纵向轴线为中心，并且所述空气涡流由抽入到所述长形收集器(3)中的所述含尘空气形成；将水引入所述长形收集器(3)中，使得所述含尘空气中的粉尘暴露于引入的水并与水混合，其特征在于，所述方法进一步包括借助于安装在所述长形收集器上的除尘装置移除堵塞所述入口(5)的粉尘。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，借助于一刀片(8)从所述入口(5)移除粉尘，所述刀片被旋转到所述入口(5)中，使得积聚在所述入口(5)处的粉尘被推入所述长形收集器(3)中。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，借助于流体流从所述入口(5)移除粉尘。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，以预定间隔或者响应于一传感器(13)从所述入口(5)移除粉尘，所述传感器表示满足预定条件。
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