CN110382776A - 纸浆或纤维精磨机中的蒸汽排出 - Google Patents

Abstract

用于精磨纤维材料的纤维分离机(1)中的精磨盘(6)设有非中心开口(11)，用于允许在精磨期间在精磨空间(2)中产生的蒸汽从精磨盘(6)的前侧流到后侧，其中前侧面向第二精磨盘(5)并且后侧背离第二精磨盘(5)。精磨盘(6)还包括中心孔(12)，用于允许蒸汽(8b)在精磨盘(6)的旋转中心处从后侧流到前侧，并且向后通过馈送螺杆(3a)从纤维分离机(1)逸出，而不通过在精磨空间(2)中精磨的纤维材料(7)。

Description

纸浆或纤维精磨机中的蒸汽排出

技术领域

本发明总地涉及纤维材料在纸浆或纤维精磨机中的精磨，并且尤其涉及在精磨过程期间产生的蒸汽的排出。

背景技术

纤维分离机是热机械制浆精磨机，其中诸如木片或其它含木质纤维素的纤维材料之类的纸浆材料在两个精磨盘之间的蒸汽环境中被研磨，旋转研磨盘(转子)与固定盘(定子)相对，或者替代地，两个旋转盘彼此相对以产生木纤维。精磨盘沿着纸浆馈送轴线对齐，并且旋转盘布置在可旋转轴线上，该轴线可以借助例如电动马达相对于另一个盘旋转。精磨盘的内表面、即彼此相对的表面，通常设置有一个或多个精磨区段，其具有不同尺寸和取向的精磨棒条和沟纹，用于改善对纤维的研磨作用。在精磨区段的内(精磨)表面之间限定精磨空间，精磨区段通常位于精磨盘的周缘附近。木片或类似的纤维材料经由沿着纸浆馈送轴线通过其中一个盘中的孔、通常是定子中的孔的馈送通道馈送，并进入盘之间的中心空间。馈送到精磨盘中心的木片被离心力朝向盘的周缘推动，以在精磨区段的精磨表面之间的精磨空间中出现，在那里进行纤维材料的精磨/研磨。精磨区段的棒条和沟纹通常更靠近盘的周缘。精磨纤维的尺寸在某种程度上可以通过改变盘之间的距离并从而改变精磨表面之间的距离来控制，其中更近的距离产生更细的纤维，但也需要更高的研磨力。

通常，含木质纤维素的材料含有水，因为木片通常在引入纤维分离机之前用热水和/或蒸汽蒸煮。此外，水可以与精磨相关地供应。在纤维材料的精磨操作期间，在精磨空间中从该水产生大量的蒸汽，因为由于大量的摩擦，材料的研磨需要大量的能量并且产生使水蒸发的大量的热。产生的蒸汽可以与精磨材料一起从精磨空间离开，并且还可以朝向进入的片被馈送进入纤维分离机的位置向后流动。通过精磨空间的蒸汽流呈现非常高的速度，并且会负面地影响纤维材料的流动，并且还会增加精磨机的能量消耗。蒸汽也可以以不规则的方式流动，并从而影响精磨间隙的稳定性，使得通过间隙的材料流不均匀。这对纸浆质量有负面影响。因此，重要的是最小化在精磨过程期间产生的蒸汽的干扰。

先前减轻与精磨盘之间的蒸汽产生相关的问题的努力涉及从精磨盘之间的中心空间抽出蒸汽。例如，US4221631A示出了一种盘式精磨机，其包括成对精磨盘，每个精磨盘具有内精磨表面。在盘的相对旋转期间，精磨表面彼此相对，并在它们之间限定精磨空间。精磨区段设置有通道，该通道延伸穿过从精磨空间到区段的后表面的区段，用于去除在精磨空间中产生的蒸汽并将其释放到精磨壳体中。

然而，本领域仍需要进一步改善蒸汽从精磨机的精磨空间的排出。

发明内容

本发明的目的是提供一种精磨盘，其进一步改善了在精磨过程期间产生的蒸汽的排出。

通过所提出技术的实施例来满足该目的和其它目的。

根据第一方面，提供了一种用于精磨纤维材料的纤维分离机中的第一精磨盘，其中第一精磨盘包括适于面向第二精磨盘的精磨表面的精磨表面，使得精磨表面限定在它们之间并适合于精磨纤维材料的精磨空间。第一精磨盘设置有从第一精磨盘的前侧延伸到第一精磨盘的后侧的至少一个非中心开口，其中前侧适于面向第二精磨盘并且后侧适于背离第二精磨盘，用于允许在精磨期间在精磨空间中产生的蒸汽通过至少一个非中心开口从第一精磨盘的前侧流到后侧。第一精磨盘还包括位于第一精磨盘的旋转中心中并从第一精磨盘的后侧延伸到前侧的中心孔，用于允许蒸汽在第一精磨盘的旋转中心处通过中心孔从第一精磨盘的后侧流到前侧。

根据第二方面，提供了一种用于精磨纤维材料的纤维分离机，包括根据上述的第一精磨盘。

根据本发明，通过将蒸汽引导到精磨盘的后侧，然后通过精磨盘的中间向后离开纤维分离机，从而有助于从纤维分离机排出蒸汽而不会干扰片馈送，至少可以实现以下优点：

·更少的湍流和损失，导致更好和更稳定的木片馈送

·更少的微脉动

·在中心板和带馈送器中的更少的纤维堆积

进而，上述导致较低的比能量消耗(SEC)、更均匀的纤维质量和更长的区段寿命。

当阅读具体实施方式时，会理解到其它优点。

附图说明

通过结合附图参照以下描述，可最佳地理解本发明以及本发明的又一些目的和优点，附图中：

图1是精磨机中典型的纤维分离机的实施例的示意图。

图2是根据本公开一实施例的纤维分离机的示意图。

图3是根据本公开一实施例的纤维分离机中的中心板的示意图。

图4是根据本公开另一实施例的纤维分离机中的中心板的示意图。

具体实施方式

在整个附图中，相同的附图标记用于类似或对应的元件。

如背景技术部分所述，本领域继续需要进一步改善蒸汽从精磨机的精磨区域的排出。

图1是纸浆或纤维精磨机中典型的纤维分离机布置的示意图。此处，描述了具有转子和定子布置的纤维分离机，但是本实施例也可以应用在具有两个转子的纤维分离机中。诸如木片之类的含木质纤维素的材料7通过输送螺杆/馈送螺杆3a、通常是带馈送器，经由馈送通道3朝向纤维分离机1并通过定子5中的孔馈送进入精磨盘、即定子5和转子6之间的中间空间。离心力将材料朝向精磨盘的周缘推动，以便在精磨盘的精磨区段的精磨表面之间的精磨间隙/空间2中出现。当含有木质纤维素的材料在定子5和转子6的精磨区段5a、6a之间的精磨间隙/空间2中被精磨时，片/纤维中的一些水分变成蒸汽。蒸汽流通常是非常不规则的，但是一些蒸汽8a将以与材料7相同的方向向前流动，并且一些蒸汽8b也将朝向精磨盘的中心向后流动。蒸汽流动会尤其是取决于如何设计精磨区段。为了便于从纤维分离机排出蒸汽，馈送螺杆3a通常是带馈送器，其具有围绕中心轴线3c的中心腔3b，以允许蒸汽从纤维分离机1向后流动并通过馈送螺杆3a逸出，如

图1所示。经验表明，由于纤维材料具有重量，纤维材料的流动遵循加速(旋转/离心力)。因此，纤维材料主要在带馈送器的周缘结束并向前馈送，而具有较少或几乎没有重量的回流蒸汽8b主要在带馈送器的中心腔3b中向后行进。

然而，为了通过馈送螺杆逸出，形成于转子与定子之间的蒸汽首先必须找到它的向后朝向转子和定子的中心的路径，抵抗在相反方向上馈送的材料流作业，如图1所示。含木质纤维素的材料7通过馈送螺杆3a馈送进入定子5和转子6之间的中心空间，然后由离心力引导到精磨间隙/空间2中并进一步朝向定子5和转子6的周缘，在那儿精磨纤维7b从纤维分离机喷出。定子5和/或转子6的精磨表面通常包括许多不同的精磨区段5a、6a，其具有不同尺寸和取向的精磨棒条，用于改善对纤维的研磨作用。转子6还可以设置有中心板10，其位于转子6的旋转中心处，在转子6的面向定子5的侧部上。中心板10的用途是帮助朝向转子6和定子5的周缘馈送纤维材料7。中心板的表面通常设有成组馈送棒条或“翼”或翼形型材，其用途是朝向定子-转子布置的缘部/周缘更均匀地引导纤维材料。

如上所述，在精磨空间中产生的一些蒸汽将朝向纤维分离机的中心向后流动，并且该回流蒸汽8b然后必须在其到达带馈送器的中心的路径上形成其通过材料7流的路径，因此引起导致湍流和损失的馈送冲突9。该馈送冲突导致：引起更高的能量消耗的蒸汽流的不必要的限制，引起更低的纤维质量以及更高的能量消耗的材料流的馈送变化。

因此，本发明的目的是提供一种从精磨空间排出蒸汽的途径，以避免材料流和回流蒸汽之间的馈送冲突。

图2是根据本公开一实施例的用于精磨纤维材料的纤维分离机1的示意图。在该实施例中，在精磨空间2中产生的蒸汽通过精磨盘中的一个、例如转子6中的一个或多个非中心开口/槽11被排出到精磨盘的后侧、即盘的背离精磨空间2的侧部。通过将蒸汽引导到精磨盘的后侧，防止蒸汽通过在前侧发生的纤维材料流。然后蒸汽可以在后侧上朝向精磨盘的中心流动并通过精磨盘旋转中心的中心孔12，并通过馈送螺杆/带馈送器从纤维分离机逸出，同样不经过材料流。因此，本公开允许从纤维分离机排出回流蒸汽而不干扰流动纤维材料，并且可以避免上述馈送冲突。

因此，根据图2所示的实施例，在纤维分离机1中的精磨盘6设置有从精磨盘的前侧、即面向精磨空间2的侧部延伸到精磨盘的后侧、即背离精磨空间2的侧部的至少一个非中心开口/槽11，用于允许在精磨空间2中产生的蒸汽从精磨盘的前侧到后侧流过至少一个开口11。精磨盘6还设置有中心孔12，该中心孔12位于精磨盘6的旋转中心中并从精磨盘6的后侧延伸到前侧，用于允许蒸汽8b在精磨盘6的中心处从后侧至前侧流过中心孔12，然后从纤维分离机1逸出。

在较佳实施例中，至少一个非中心开口11形成为朝向精磨盘6的中心引导的通道，使得蒸汽被朝向精磨盘的中心引导。开口11的入口在一实施例中还可以延伸到精磨盘之间的中心空间中，以“捕获”在中心空间中流动的蒸汽并将其吸入开口11中，如图2中示意性所示。因此，开口11的入口在该实施例中可以构造成与蒸汽流的方向大致平行。

在一实施例中，精磨盘可以是纤维分离机中的转子。

在一些实施例中，精磨盘可以设置有中心板10，并且在这种情况下，开口/槽11可以设置在精磨盘6的精磨区段6a和中心板10之间。

图3是根据具体实施例的用于纤维分离机中的精磨盘6的中心板10的示意图，其中中心板10在其后侧上设置有一个或多个通道13以将蒸汽朝向中心板10中的中心孔12引导。在一实施例中，每个通道13可以从相应的开口11延伸，并且较佳地布置在大致径向方向上，以将蒸汽朝向中心孔12引导。在一实施例中，通道13可以延伸直至中心孔12，或者在另一实施例中，它们的内端可以位于距中心孔12一定距离处。在一实施例中，通道13可以围绕精磨盘6在角向方向上对称分布。在不同的实施例中，通道13可以是直的或弯曲的。

如图4所示，在一实施例中，中心板10的后侧也可以设置有一个或多个细长突起或翼部14，以将蒸汽朝向中心孔12引导，并进一步改善蒸汽通过中心孔12以及离开纤维分离机的排出/喷出。每个翼部14具有内端和外端，其中内端布置成比外端更靠近精磨盘6的中心。在一些实施例中，翼部14的外端可以布置成邻近通道13的内端，或者比通道13的内端更靠近精磨盘6的中心。在一实施例中，翼部14的内端可以布置成邻近中心孔12的边缘，或者，在径向方向上从中心孔移位。在一些实施例中，翼部14可以布置在基本径向方向上或者成角度，使得翼部14的内端在与精磨盘6的旋转方向4相反的角向方向上移位，如与精磨盘6的半径相比。在一实施例中，翼部14可以围绕精磨盘6在角向方向上对称分布。在一实施例中，每个翼部14可以关于精磨盘6的旋转方向4在通道13的后缘处邻近相应的通道13布置。在不同的实施例中，翼部可以是直的或弯曲的。

本公开的所有实施例能装配于众所周知的纸浆/纤维精磨机的纤维分离机布置，例如如上所述的具有定子-转子布置的精磨机以及具有两个转子而非转子-定子布置、即具有能独立地旋转的两个转子的精磨机。

上文描述的实施例仅仅作为示例给出，且应理解的是，所提出的技术并不局限于此。本领域技术人员应能理解，可在不偏离由所附权利要求所限定的本范围的情形下，对诸实施例作出各种修改、组合和改变。具体地说，不同实施例中的不同部件方案能以其它构造组合，只要技术上可行即可。

Claims (6)

1.一种用于精磨纤维材料的纤维分离机(1)中的第一精磨盘(6)，所述第一精磨盘(6)包括适于面向第二精磨盘(5)的精磨表面的精磨表面，所述精磨表面限定在它们之间的并且适于精磨所述纤维材料(7)的精磨空间(2)，其特征在于，所述第一精磨盘(6)设置有至少一个非中心开口(11)和中心孔(12)，所述至少一个非中心开口(11)从所述第一精磨盘(6)的前侧延伸到所述第一精磨盘(6)的后侧，其中所述前侧适于面向所述第二精磨盘(5)并且所述后侧适于背离所述第二精磨盘(5)，用于允许在精磨期间在所述精磨空间(2)中产生的蒸汽通过所述至少一个非中心开口(11)从所述第一精磨盘(6)的所述前侧流到所述后侧，所述中心孔(12)位于第一精磨盘(6)的旋转中心中并从所述第一精磨盘(6)的所述后侧延伸到所述前侧，用于允许蒸汽(8b)在所述第一精磨盘(6)的所述旋转中心处通过所述中心孔(12)从所述第一精磨盘(6)的所述后侧流到所述前侧。

2.根据权利要求1所述的第一精磨盘(6)，其中，所述第一精磨盘(6)包括中心板(10)，所述中心板(10)位于所述第一精磨盘(6)的适于面向所述第二精磨盘(5)的侧部上的第一精磨盘(6)的所述旋转中心处，其特征在于，所述至少一个非中心开口(11)设置在所述第一精磨盘(6)的精磨区段(6a)和所述中心板之间(10)。

3.根据权利要求2所述的第一精磨盘(6)，其特征在于，所述中心板(10)的后侧设置有通道(13)，用于将所述蒸汽(8b)朝向所述第一精磨盘(6)的所述中心孔(12)引导，所述中心板(10)的后侧适于背离所述第二精磨盘(5)。

4.根据权利要求2或3所述的第一精磨盘(6)，其特征在于，所述中心板(10)的后侧设置有翼部(14)，用于将所述蒸汽(8b)朝向所述第一精磨盘(6)的所述中心孔(12)引导，所述中心板(10)的后侧适于背离所述第二精磨盘(5)。

5.根据任一前述权利要求所述的第一精磨盘(6)，其特征在于，所述第一精磨盘(6)是所述纤维分离机(1)中的转子。

6.一种用于精磨纤维材料的纤维分离机(1)，其特征在于，它包括根据前述权利要求中任一项所述的第一精磨盘(6)。