CN1096895C - 用于过滤废纸浆的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
一种壳体具有一个纸浆入口，一个筛除物出口和一个所得原料出口并设有一个转子。该转子具有一个空心圆筒，该圆筒在其外周上设有刮刀。在刮刀的外侧设有过滤板，它们相互构成了一个滤板面对的通道。空心圆筒形成有纸浆出口。通过空心圆筒的旋转使纸浆在该空心圆筒的内外循环，以便通过过滤板反复进行形成所得原料和筛除物的纸浆分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于过滤废纸浆的方法和设备，从而在利用废纸浆为原料的工业，如纸浆和纤维板工业中将杂质从纸浆原料中分离出去。
背景技术
在这一工业中，使用废纸作为纸的原材料，将不可避免的要进行分离和去除各种杂质，如废塑料、乙烯绳和杂质上的粘合胶质，这些杂质是在废纸回收过程中被混入的。
通常，大尺寸和/或与纸浆纤维形状显著不同的杂质可以通过所谓的滤网装置进行去除。
被广泛使用的滤网装置为一种封闭加压装置，其内部带有过滤器，该过滤器具有多个小孔。滤网去除杂质的效率或比率与滤网的筛除率紧密相关(即，在整个进入的原料中不能通过过滤器的那部分原料的数量比)。
如图1所示，筛除率的增加和减少将分别导致杂质去除率的增高和降低。
假若在正常过滤中减小筛除率的话，则有可能由于筛除浓度的增加而导致过滤板或筛除阀的堵塞。即使可以防止这种堵塞，但筛除率的过度降低也将损害去除杂质的效果从而不能获得足够的过滤效果。
因此，为获得具有较少杂质量的纸浆则需在一定程度上增加筛除率。然而，筛除率的增加将造成纸原料产量的减少。
通常，为了克服过滤装置的这一问题，筛除率一般选择20-25％，超过该值如图1所示的曲线将变平缓并且对杂质的去除率影响不大；并且通过所谓“复式瀑布式流动”的系统对筛除物进行再处理，从而在整个系统中减小筛除率。
被送至过滤处理的纸浆包括大量的未脱纤维原料(Undefibered Stock)，其尺寸大于且/或形状不同于纸浆纤维并表现出与过滤设备内杂质相似的特性。
如果未脱纤维的原料(Undefibered Stock)被分离并去除的话，则纸原料的产量将不能被提高，这是由于未脱纤维原料经纤维分离时可以变为高质量的原料。
由于这一原因，常规过滤系统具有纤维分离器以对未脱纤维的原料进行脱纤维。为了有效的进行钎维分离，分离器经常与过滤系统的筛除线相结合。
图2显示了一个经常使用的瀑布式流动系统。
通常，所使用的复合瀑布式流动过滤系统包括，用于去除相对粗大杂质的粗筛阶段I和一个用于去除较细小杂质的细筛阶段II。
在粗筛阶段I中，由初级滤网a去除的筛除物在纤维分离器h中被脱去纤维，且然后经过第二滤网b被过滤；在第二滤网的所得原料与由第一滤网a得到的原料混合并被送入细筛阶段II。由第二滤网b得到的筛除物由第三滤网c进行处理，然后所得的原料被返回第二滤网b。只有经第三滤网c得到的筛出物被排至系统之外。
在细筛阶段II中，从粗筛阶段I得到的原料经第一滤网d处理，从第一滤网所得的筛除物由第二滤网e处理。由第二滤网得到的原料与第一滤网d得到的原料相混合并作为系统所得的原料排出。由第II滤网e得到的筛除物在纤维分离器i内被脱去纤维并随后由第三滤网f进行处理。由第三滤网得到的原料再返回到第二滤网e。由第三滤网f得到的筛除物由第1四滤网g进行过滤。由第四滤网得到的原料再返回到第三滤网f且只有由第四滤网g产生的筛除物才被排出系统之外。
从上述内容可清楚地知道，具有分级处理的滤网数越多，过滤度越高且产量也会增加，但其缺点是设备的尺寸和造价均要增加，过滤系统工作作所需的功率也更高。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种过滤废纸浆的方法和设备，其中改进了去除杂质的最终处理，从而减少了整个过滤系统的滤网数。
根据本发明的一种过滤纸浆的方法，它包括以下步骤：将废纸浆引入壳体内，转动纸浆移动装置以形成一个在过滤板表面上方的过滤板面对通道，以将纸浆从过滤板面对通道的一端移至其另一端，从而将纸浆过滤并将其分离成通过过滤板的所得原料以及没有通过过滤板的筛除物，其特征在于，所述流至过滤板面对通道另一端纸浆部分地被循环至过滤板面对通道的初始一端，以使纸浆重复在所述过滤板表面上方移动。
根据本发明的一种用于过滤废纸浆的设备，在其中废纸浆被引入一壳体，一个用于在过滤板表面上方形成一过滤板面对通道的纸浆移动装置被转动，以便将纸浆从过滤板面对通道的一端移至其另一端，从而将纸浆过滤并将其分离成通过过滤板的所得原料以及没有通过过滤板的筛除物，所述壳体具有一个纸浆出口，一个所得原料出口和一个筛除物出口，其特征在于，所述壳体在其中有一个带有过滤板并与所述所得原料出口连通的过滤圆筒，所述纸浆移动装置包括有一个转子和安装在所述转子上面对所述过滤板的刮刀。
下面将结合附图对本发明的优选实施例进行描述。
附图说明
图1显示了传统滤网的筛除率与杂质去除率之间的关系；
图2为传统过滤工艺的流程图；
图3为一个纵剖视图，它显示了本发明第一实施例的过滤装置；
图4为沿图3中箭头IV-IV箭头所示方向的视图；
图5为一个纵剖视图，它显示了本发明第二实施例的过滤装置；
图6为沿图5箭头VI-VI所示的视图；
图7是一个纵剖视图，它显示了本发明第三实施例的过滤装置；
图8为一个纵剖视图，它显示了本发明过滤装置的另一个实施例，该过滤装置能够对筛出物进行脱水；
图9为沿图8箭头IX所示的视图；
图10为沿图8箭头X所示的视图；
图11为沿图8箭头XI所示的视图。
具体实施方式
图3和图4显示了本发明第一实施例的过滤废纸浆的设备，该设备包括一个壳体1，该壳体在图3的左下部，左上部和右中部分别具有纸浆入口2，废料出口3和接收原料出口4。壳体1还带有一个由驱动装置(未示出)驱动的转子5。
转子5包括一个驱动力传输轴5a和一个空心圆筒体5b，该圆筒在其底部与轴5a的一端连成一体。圆柱体5b的轴向长度大致等于入口2和出口3之间的距离。圆筒体5b具有靠近出口3的开放端，以及靠近入口2的闭合端。在靠近闭合底部的圆筒5b的外圆周上设有纸浆排出口6，这些出口6彼此圆周间隔距离排列。在圆筒5b的外圆周上还设有刮刀7(纸浆移动装置)，它们相互螺旋扭转并在圆周上间隔排布，从而当转子5旋转时沿箭头A的方向移动纸浆12。
壳体1还具有一个圆环形的过滤圆筒9，该过滤圆筒9具有一个过滤板8，该过滤板8以相隔一预定距离的方式朝向刮刀7。且该圆筒9与接收原料的出口4相通。壳体1还具有一个稀释水喷射口10，该喷射口朝向圆筒5b的开口端。刮刀7和过滤板8之间的间距形成了一个用于循环纸浆12的通道11(即，朝向过滤板的通道)。
在上述结构中，由入口2喂入的纸浆12将在壳体1内循环。纸浆12在过滤板8表面上的反复移动将使纸浆被分离成所需的原料14和筛除物13。
特别是喂入壳体1的纸浆12在通道11即，刮刀7和过滤板8的间隙处通过旋转转子5的螺旋刮刀7沿箭头A所产生的喂入作用被堆向筛除物出口3(图3的向上方向)。
在该处理中，一些纸浆12通过或经过滤板8过滤进入过滤圆筒9并作为所得的原料14经所得原料出口4排出。剩余的纸浆12由圆筒5b的上部开口端进入其中，且与稀释水混合并在图中向下移动。然后，纸浆12通过纸浆排放口6排出，并再如上所述，由刮刀7移动。
纸浆12在空心转子5b内外的循环以及在过滤板8表面上的反复移动将使得纸浆12被高效地分离成制得的原料14和筛除物13。
图5和6显示了本发明第二实施例的过滤装置。其中与图3所示第一实施例功能或效果相似的部件采用相同的标号。这也同样适于后续图7-11的描述。
该过滤装置包括，例如4个刮刀7，其通过臂21安装在位于过滤板8内的转子5上并且它们相互成90度的间隔设置，如图6所示；另外，刮刀7也可以如图3、4所示，直接设置在如空心筒5b那样的滚筒上。在外壳1内的过滤滚筒9的外部构成有一个循环通道22、它使纸浆入口2与筛除物出口3相连。在循环通道22上方设有一个所示的稀释水喷射口10；另外，也可以在壳1内的循环通道22对应的转子5上方的筛除物区域设置该喷射口10。
在上述结构中，喂入壳体1的纸浆12由转子5的刮刀7堆移，因而使其沿箭头A的方向向上移动通过朝向通道11的过滤板。 在这一过程中，一些纸浆12通过滤板8进入到过滤筒9内并由制得原料出口4作为制得的原料14排出。剩余的纸浆12与稀释水混合并通过循环通道22向下移动。然后，它们再与从入口2喂入的新纸浆12混合进入通道11并如上所述，由刮刀7向上堆移。
这种方法中，纸浆12经通道11和12以及与它们相连通的上下两个水平的通道循环流动并在滤板8表面上往复流动。结果，能以高效将纸浆12分离成制得的原料14和筛除物13。
图7显示了本发明第三实施例的过滤装置。
在这一过滤装置中，纸浆入口2位于上方而筛除物出口3位于下方。所得原料出口4也位于筛除物出口3的下方并与其对置。
转子5的上部有一个圆盘5c。与图6所示相同的刮刀7安装在圆盘5c上。带有滤板8的过滤筒9位于刮刀7的内侧以提供面对通道11的过滤板。在纸浆入口2和筛除物出口3之间形成一个循环通道31并且在循环通道31的下部设有稀释水喷射口10。
在上述结构中，喂入壳体1的纸浆12在随转子5旋转的刮刀7的作用下沿箭头A的方向循环通过通道11和循环通道31。在这一循环过程中，纸浆12在滤板8的表面上方反复移动，从而高效将纸浆12分离成制得的原料14和筛除物13。
图8-11显示了本发明的第四实施例的过滤装置，它具有一个给筛除物脱水的装置。
该过滤装置与图3-7所示的过滤设备相似，区别仅在于在转子5的内部设有筛除物13的脱水装置。
特别是壳体1包括转子5，该转子5具有一个空心轴5a’和空心筒5b。如图10所示，圆筒5b的外圆周上具有外凸圆形刮刀7。壳体1还具有一个纸浆入口2、筛除物出口3，所得原料出口4以及一个稀释水喷射口10。壳体1还具有一个过滤筒9，在过滤筒9与刮刀7相对应的位置上具有过滤板8，从而在它们之间形成一个过滤板面对的通道11。该过滤筒9与所得原料出口4相连通。
一个与轴41a制成一体的空心管41b及该旋转轴41a被分别安装在空心轴5a’和空心筒5b内，一个脱水转子41设在转子5内。
在管42的外圆周上安装有排放叶片42并且它们相互轴向间隔排布以便将筛除物13内的固体组分排除。管41b在靠近轴41a的一端设置有筛除物出口43(图8的左端)并且在远离轴41a的一端具有筛除物入口44。该入口44与壳体1的筛除物出口3连通。
空心筒5b具有一个网状的脱水篮47，它面对且环绕排放叶片42。装有篮47的空心筒5b的筒壁为圆锥形并且具有一个脱水出口48，它们依次与过滤板8相对着并且与壳体1内部相通。在空心筒5b的自由端(图8的右侧)具有一个杂物排放通道46，其与筛除物入口44相通以便排出固体杂质45。
排放叶片42以这样一个角度安装在管子41b上，即使通过入口44送入管子41b且通过管子41b排出并进入圆筒5b内的筛除物13沿箭头B向杂质排放出口46(图8的右侧)运动。如图8所示，各个叶片42的喂入角朝向固体杂质45排放的后期阶段逐渐增加，以使筛出物13的移动速度由高至低下降。
通过以相互不同转速转动轴51’和41a可使排放叶片42相对于脱水篮47转动。这将使筛除物13通过脱水篮47表面同时其中的水分受到离心力作用，从而使筛除物13逐渐脱水并将去掉的水通过脱水排放口48排放到壳体1内。所得的固体杂质45则由杂质排放通道46排出。
在图8右下侧所示的筛除物出口3处的筛出物13经循环管51(循环通道)部分送回至图8左上方的纸浆入口2附近的壳体1内部以便进行循环。
接下来将描述图8所示的过滤装置的操作方式。
事实是，如图3至7所描述的那样在纸浆12的循环过程中，纸浆12反复在过滤板8表面上移动，从而使纸浆12高效地分离成筛除物13和制得的原料14。因此，此处对脱水装置的操作方式和对纸浆12施加离心力以对纸浆12脱水的空心筒5b以及相对于空心筒5b旋转的脱水转子41进行了描述。
具有所得原料14的纸浆12被分离，即，筛除物13经过筛除物出口3被排放并如上所述的经过循环管51朝纸浆入口2部分地循环。剩余的筛除物13经筛除物入口44引入脱水转子41的空心管41b内，并且经过筛除物排放口43被排入空心圆筒5b内。然后，筛除物13朝图8所示的右侧、由排出叶片42被逐渐减速地堆进，因此筛出物13以使滤除的水分通过脱水篮47被排放的方式被脱水。
一般的说，在一定程度上易于对含有较高水分的纸浆进行脱水，但对已经在一定程度上脱水的纸浆再进行脱水是困难的。这一问题已被本发明克服了。在脱水的初级阶段，即，在筛除物13刚刚通过口43并具有较高水分的情况下被脱水时，该筛除物13由以较小倾角安装的排出叶片42以相对较高的速度推进，因而避免了在脱水篮47上形成厚的原料网进而避免了叶片42和篮47一起转动。在脱水过程的后期，筛除物13由以较大倾角安装的叶片42以较慢速度被推进。并且形成在篮47上的原料网由叶片42刮剥成小片并被流体化；从而缓慢地进行脱水。结果，在整个脱水篮47的范围内进行了有效的脱水。成碎片状的杂质45最终由管道46被排出。
另一方面，从筛出物13中排出的水分通过圆筒5b的口48被送至壳1内并用于与由口10喷出的稀释水一起稀释纸浆12。
这样，根据图8所示的过滤装置，纸浆12在壳1内进行循环并被分离成所得的原料14和筛除物13，其中筛除物13由内部的脱水装置进行脱水。结果，固体杂质45可以被排出，其实际上有助于杂质的后处理。
如上所述，根据本发明，纸浆被循环并且在构成循环通道一部分的过滤板的表面上反复移动，因而每次循环中均排出所得的原料。结果，纸浆被高效分离成所得的原料和筛除物。然而，纸浆被分离成所得原料和筛除物，并且筛除物在壳内纸浆循环过程中由内设的脱水装置进行脱水，从而最终排出固体杂质，这样事实上有助于杂质的后处理。
Claims (11)
1、一种过滤纸浆的方法，它包括以下步骤：将废纸浆引入壳体内，转动纸浆移动装置以形成一个在过滤板表面上方的过滤板面对通道，以将纸浆从过滤板面对通道的一端移至其另一端，从而将纸浆过滤并将其分离成通过过滤板的所得原料以及没有通过过滤板的筛除物，其特征在于，所述流至过滤板面对通道另一端纸浆部分地被循环至过滤板面对通道的初始一端，以使纸浆重复在所述过滤板表面上方移动。
2、根据权利要求1的方法，其特征在于，一个具有开口端和闭口端以及在靠近闭口端处具有纸浆出口的空心圆筒可转动地被支撑在壳体上，以便在所述空心圆筒外周表面上设置的纸浆移动装置与过滤板相配合共同构成过滤板面对通道而所述纸浆在此通道内和所述空心圆筒内进行循环。
3、根据权利要求1的方法，其特征在于，所述纸浆循环分别经过由转动纸浆移动装置和设在该移动装置外侧的过滤板构成的通道以及壳体内连通区域内的循环通道，该区域在靠近纸浆入口和筛除物出口外的壳体上。
4、根据权利要求1的方法，其特征在于，纸浆的循环分别要经过由纸浆移动装置和设在该移动装置内的滤板构成的通道以及壳内连通区域内的循环通道，该区域位于靠近纸浆入口和筛除物出口处的壳体上。
5、根据权利要求1的方法，其特征在于，向循环纸浆喷射稀释水。
6、根据权利要求2的方法，其特征在于，向循环纸浆喷射稀释水。
7、根据权利要求3的方法，其特征在于，向循环纸浆喷射稀释水。
8、根据权利要求4的方法，其特征在于，向循环纸浆喷射稀释水。
9、一种用于过滤废纸浆的设备，在其中废纸浆被引入一壳体，一个用于在过滤板表面上方形成一过滤板面对通道的纸浆移动装置被转动，以便将纸浆从过滤板面对通道的一端移至其另一端，从而将纸浆过滤并将其分离成通过过滤板的所得原料以及没有通过过滤板的筛除物，所述壳体具有一个纸浆出口，一个所得原料出口和一个筛除物出口，其特征在于，所述壳体在其中有一个带有过滤板并与所述所得原料出口连通的过滤圆筒，所述纸浆移动装置包括有一个转子和安装在所述转子上面对所述过滤板的刮刀。
10、根据权利要求9的设备，其特征在于，它还包括脱水装置，其设在纸浆移动装置内。
11、根据权利要求10的装置，其特征在于，所述脱水装置包括一个可转动的空心管，用于接收来自筛除物出口的筛除物，一个可转动的网状脱水篮，用于接收由所述空心管排出的筛除物，以及排放叶片，其安装在所述空心管上，用于轴向移动脱水篮上的杂质，从而经脱水篮脱水的杂质以固态形式由所述排出叶片排出。
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