CN1156629C - 用于洗涤纤维浆混合物的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
用于洗涤纤维浆混合物的方法和设备，用该方法和设备可从纤维浆混合物中除掉水份从而利用水份除掉灰尖和其它颗粒状杂质。在所述方法中，将被洗涤的纤维浆填加到两个线网之间，因此，可通过两个线网从纤维浆中除掉水和灰尘，此后，线网及它们之间的纤维浆被引导成沿一弯曲的表面运动，以便通过线网的压力和离心力除掉任何额外的水份。所述设备具有两个线网(1、2)和位于这两个线网(1、2)之间的脱水部，通过两个线网(1、2)在脱水部(3)中除掉水份和杂质。
Description
本发明涉及用于洗涤纤维浆的方法，在该方法中，将纤维浆送进脱水部，并通过沿与脱水部内纤维浆同方向运动的线网除掉水份从而利用水份除掉灰尘和/或其它杂质，其中，将被洗涤的纤维浆送进一形成在两个线网之间的脱水部，所述线网设置成按下述方式运动：所述脱水部从送进端会聚于出口端，由此，在脱水部中通过两个线网除掉水份因而利用水份除掉杂质，在脱水部之后，线网及线网之间的纤维浆被引导成按下述方式沿一弯曲表面运动即：线网的坚固性所引起的压力以及所述弯曲运动产生的离心力会从纤维浆中除掉任何额外的水份。
本发明还涉及用于洗涤纤维浆混合物的设备，该设备包括脱水部，它受限于沿其纵向移动到另一端的线网，送进纤维浆混合物，并在该脱水部的另一端相应地除去纤维浆混合物，并且，通过脱水部中的线网从纤维浆混合物中除掉水份从而利用水份除掉灰尘和/或其它杂质。所述设备包括一第一线网和一第二线网，由此脱水部形成在线网之间，通过上述线网除掉水份因而利用水份除掉杂质，所述线网设置成按下述方式运动即：所述脱水部从纤维浆混合物的送进端部朝向脱水部的出口端会聚，所述设备包括一位于脱水部之后的弯曲表面，线网及线网之间的纤维混合物被引导成能沿该表面运动，从而能通过线网的坚固性所引起的压力以及所述弯曲运动产生的离心力而从纤维浆中除掉任何额外的水份。
洗涤诸如再生纤维之类的纤维浆，同时进行处理。在洗涤纤维浆时，按目的在于用水份除去诸如灰尘之类颗粒状物质而有用纤维则能留在纤维浆内的方式从纤维浆中除掉水份。
例如在1998年6月15至19日的Tappi会议中提交了类似的设备，依照这次会议上给出的报告，仅用两个线形设备就能获得良好的洗涤效果。一个设备包括两个独立的大直径辊，线网在这些辊周围运动。在这一方案中，将被洗涤的纤维物质送进辊与线网之间的间隙。另一个设备仅包括一个大直径辊以及一独立的带有相关设备的线网部。在这一方案中，纤维物质送进辊与线网之间的间隙。在上述两个设备中，大多数水份是通过一个线网除掉的。
上述两个设备的问题在于每个设备的宽度有较小的纤维物质洗涤容量。两个设备的另一个问题是有较差的线网耐久性，因为，在这两种方案中，线网的较细一侧贴靠于辊。此外，没有一种方案能提供可用除变化的线网以外的其它装置在进行洗涤时基本上调节脱水程度从而调节微粒损失量的能力。两个设备的还一个问题是，离开所述设备的被洗涤的纤维物质的干燥材料含量较低，从而通常在进一步处理之前需要单独浓缩。两个设备的再一个问题是，它们需要高线网速度，此速度就能耗和线网耐用性而言是有缺陷的。
本发明的目的是提供这样的方法和设备，利用它们可以简单有效地洗掉来自纤维浆的杂质，同时，能将被洗涤的纤维浆的浓度提高到足以进行进一步处理的水平。
本发明方法的特征在于，将被洗涤的纤维浆送进一脱水部，其中，所述线网中的至少一个被引导成在脱水部内沿凸出通路运动，从而使脱水在脱水部的前端处比后端处基本上更有效率。
本发明设备的特征在于，所述线网中的至少一个被设置成在脱水部内沿凸出通路运动。
本发明的基本思想是，将纤维浆送进到两个线网之间，由此进行脱水，从而还能在脱水部中的两个方向进行洗涤。本发明的另一个基本思想是在两个线网之间出自脱水部的纤维浆与两个线网合在一起，从而沿一弯曲表面最好是沿一转辊运动，由此，可通过线网的坚固性所引起的压力以及所述弯曲运动产生的离心力而除掉任何额外的水份。依照本发明，最好将纤维浆送进至一封闭的脱水箱，所述线网以能在线网之间形成一会聚的脱水部的方式穿过上述脱水箱。本发明的一个最佳实施例基于这样的思想即：在将纤维浆送进脱水部之前，在纤维浆中产生紊流，由此进行脱水，从而还能在不使线网的顶部有纤维层的情况下尽可能有效且沿脱水部的长度尽可能远地进行洗涤。
本发明一个最佳实施例的基本思想是，按下述方式在脱水区的开始处进行脱水即：纤维浆的流速不同于线网在脱水部开始处的运动速度。通过这种方式，在将纤维浆送进脱水部之前纤维浆中产生的紊流可有效地保持尽可能的长。线网中的至少一个设置成在脱水部内沿其凸出的路径转动。本发明的再一个基本思想是，将脱水部制成按下述方式朝内侧弯曲即：脱水部的截面在前部处比在后部处减小得更快。本发明提供了这样的优点即：可获得非常有效的脱水并与转辊所进行的脱水相结合的这种方式能最佳地获得被洗涤的纤维物质中的足够高的干燥材料含量，以便作进一步的处理。本发明的还一个优点是，在洗涤纤维浆时，能连同水份从纤维浆中非常有效地除掉灰尘和其它颗粒物质，同时，预定长度的纤维能有效地存留在纤维浆混合物中。本发明的再一个优点是，在没有额外压力或相应机械设备的情况下，于洗涤之后能获得有足够高浓度的纤维浆。
通过本发明的方法，可用脱水箱的区域内的控制阀或其它控制部件来基本上对脱水还有洗涤结果进行调节。这也能够改善洗涤结果和微粒损失。
如果需要强洗涤，就按下述方式对脱水进行调节即：在脱水区的前端比在脱水区的后端沿运动方向每个纤维浆混合物长度除掉更多的水份。相应地，如果需要仔细/精细洗涤，就按下述方式对脱水进行调节即：在脱水区的前端比在脱水区的后端沿运动方向每个纤维浆混合物长度除掉大致相同或更少量的水份。
本发明的设备还能通过位于脱水部之后的诸如转辊之类的弯曲表面进行额外的脱水。在实际的脱水部之后不需要边缘密封，因为，可按下列方式调节脱水部的出口端中的间隙即：所述出口端中的纤维浆混合物的干燥材料的含量已经足够高。根据线网的坚固度和弯曲表面上的离心力进行实际的额外脱水。
本发明的设备与其它相应设备相比提供了显著的优点。用本发明的设备可在两个方向上进行脱水和洗涤，这就与上述设备的工作幅度相比有显著容量增加。所述设备还最好包含有独立的紊流部件。利用这种设备，纤维浆混合物在脱水部中的流速相对线网速度保持为适当的速度。因此，两种因素均有助于有效地阻止纤维浆混合物早于所需渗透到线网表面上，从而能保持良好的洗涤结果。还可以通过以不同的方式沿设备的纵向方向控制脱水而有效地调节洗涤结果和微粒损失。
以下用附图更详细地说明本发明，附图中：
图1示出了本发明设备的一个实施例的概略剖面图；
图2a和2b概略地示出了本发明设备的脱水部出口开口之后的结构及其细节；
图3示出了本发明设备的第二实施例的概略侧剖图；
图4示出了本发明设备的第三实施例的侧剖图；以及
图5概略地示出了本发明设备和方法所实现的对纤维浆的纤维分布的洗涤效果。
图1示出了本发明设备的一个实施例的概略侧剖图。所述设备包括一脱水部3，所述脱水部受限于沿该脱水部纵向运动的线网，所述纤维浆混合物被送进至所述脱水部的另一端，并相应地在该端处除去所述纤维浆混合物，通过脱水部3中的线网从纤维浆混合物中除掉水份因而利用水份除掉灰尘和/或其它杂质，该设备包括一第一线网1和第二线网2，脱水部3形成在线网1、2之间，通过两个线网1、2除掉水份因而利用水份除掉杂质，所述线网1、2设置成按下述方式运动即：所述脱水部3从纤维浆混合物的送进端部朝向脱水部的出口端会聚，所述设备包括一位于脱水部3之后的弯曲表面，线网1、2及线网之间的纤维混合物被引导成沿该表面运动，从而能通过线网1、2的紧固性所引起的压力以及所述弯曲运动产生的离心力而从纤维浆中除掉任何额外的水份。第一线网1作为一封闭的环围绕导向辊4a至4d运动，第二线网2相应地绕转辊5和导向辊6a和6b运动。导向辊的数量和位置可以是任何适当的数量和位置，对本技术的专家来说，这一点本身是周知的。将要加以洗涤的纤维浆混合物送进进给箱7，例如最好通过本身是周知的紊流发生器8将所述纤维浆混合物从上述进给箱送进给形成在第一与第二线网1和2之间的脱水部3。将侧面封闭的脱水箱用作脱水部3，线网1、2设置成在该脱水部内运动。在脱水部3的两侧对着线网1和2的外表面处存在有脱水盒9和10或类似的装置，通过它们，水份可从脱水部3中的纤维浆混合物中排出，如箭头9a和10a概略所示。脱水部3最好是一个封闭的箱，它由侧面及侧面间的支承结构形成，而线网1和2则沿所述侧面在脱水箱内侧运动。脱水盒9、10或类似的装置按下述方式安装在所述支承结构上即：经线网排出的水份穿过支承结构进入脱水盒或类似装置。这种可以是有孔板、多种箔结构或类似装置的线揽支承结构对本技术的专家来说通常本身是周知的，所以，不必对它们以及它们的操作作更详细的说明。在本申请书及其相关的权利要求中，封闭的脱水箱具体是指这样的结构，在该结构中，纤维浆与其包含的水份不能沿预定脱水路径以外离开脱水部。
由于脱水部的两侧是封闭的并且线网1和2与导向辊4a和6b之间的区域密封成能阻止纤维浆混合物沿任何其它方向运动，故纤维浆混合物不得不沿与线网1和2相同的方向从脱水部3向前流动。同时，沿整个的路径从纤维浆混合物中除掉水份。在脱水部中按这样的方式进行脱水即：最好是在脱水部3的前端即纤维浆的输入端比脱水部3的后部沿运动方向每个纤维浆混合物长度除掉更多的水份。被洗涤的纤维浆被引导到线网1、2之间，以便沿位于脱水部3之后的转辊5的表面转动。所述转动辊5有一弯曲表面。还可通过根据速度比的不同对脱水进行调节而保持纤维浆混合物中事先产生的紊流，并且，纤维会在不显著渗透到线网1和2的表面上的情况下保持适当的混合。当纤维浆混合物到达转辊5时，通过离心力和线网的坚固度使更多的水份脱离纤维浆混合物经由线网1到达脱水托盘11，从而使纤维浆有适当的干燥材料含量。由于纤维浆混合物在离开脱水部3时的浓度是相当高的，故纤维浆混合物会在不从侧面涌出的情况下停留在线网1与2之间。因此，所述设备不需脱水部之后的任何独立密封。使纤维浆沿下部线网2流动需要某种在该方向上产生影响的力。使用如转辊5那样的光滑的辊可最佳地做到这一点。因此，一负压会在线网2与转辊5之间的线网2在其中脱离转辊的空间内形成在转辊5的左侧上。在附图中用标号12来标记上述空间。这就会导致逆着线网2抽吸纤维浆的低压力，从而纤维浆会脱离顶部线网1。
通过将脱水部的上下表面设计成适用进行脱水，可按多种方式改变沿脱水部长度的脱水分布。如果在脱水部的前端处水份从纤维浆混合物排出得比脱水部截面面积减少的速度快，则纤维浆的流速会在这一区域内减小。另一个结论是，越是靠近脱水部的出口开口，水份排出得越是比脱水部截面面积减少的速度慢，这就会使出口开口处的纤维浆混合物的速度等于线网的运动速度。相应地，如果在脱水部的前端处水份排出得比相对脱水部的截面面积的减少应该排出的更少，则纤维浆混合物的速度会大于线网的运动速度，并且，在这种情况下，更靠近脱水部的出口开口处的脱水必须大于脱水部的截面面积减少，因此，出口开口处的纤维浆混合物的速度与线网1和2的运动速度相同。可例如通过使脱水通路收缩从而调节流出量或者通过多种其它通常周知的措施，可以获得两种方案。但是，结果是，与线网运动速度不同的纤维浆混合物流速会保持/导致紊流，从而在某些状态下有助于所述设备的操作。
在需要尽可能彻底地除掉纤维浆混合物中的灰尘和其它物质的纤维浆洗涤中，可从线网2下方的喷嘴13将水送进转辊5之前的纤维浆混合物，在这种情况下，水会在流过纤维浆混合物的同时将这些颗粒状固体经由线网1传送至纤维浆混合物的另一侧，此后，水和颗粒会被投进脱水托盘11。
图2a概略地示出了本发明设备在线网和纤维浆到达转辊5之前紧接在脱水部的出口开口之后的结构。该图示出了脱水区如何处处被较高或较低的诸如罩盖部3a或3b或者侧面3c之类的支承结构所包围，线网1和2相应地贴靠于较高或较低的支承结构。就某部分而言，纤维浆混合物从线网至边缘填充了线网1和2与脱水部之间的空间。线网1、2有不同的宽度，因此，在线网1、2和它们之间的纤维浆混合物离开脱水部3时，可从较宽的线网的表面上洗掉较窄的线网1外侧的纤维浆。在图中较高的第一线网1最好比较低的第二线网2略窄。这是因为，当线网1和2以及纤维浆混合物离开脱水部3时，较高的线网一侧的喷射水流14会洗掉纤维浆混合物留在线网1外侧的那部分，从而，能清除掉第二线网2的边缘上的纤维浆混合物，并且，纤维浆混合物不能粘着于所述设备的其它部分，从而，不会弄脏所述设备。示出了这一细节的图2b中更确切地说明了这一点。虚线包围了纤维浆位于线网1与2之间的那部分，这部分因喷射水流14而移向箭头A所示的方向，从而使线网2的边缘变清洁。被洗涤的纤维浆被引导到线网1、2之间，以便沿位于脱水部3之后的弯曲槽15、17的表面转动。
该设备包括至少一个弯曲槽15、17，它位于脱水部3之后，线网1、2和它们之间的纤维浆混合物设置成能沿前述弯曲槽的表面运动。图3除在脱水部与转辊5之间增加了独立的脱水槽15以外示出了与图1中设备的实施例相对应的第二实施例的侧剖图，线网1和2沿所述脱水槽运动以便从纤维浆混合物中除掉水份。脱水槽15最好具有弯曲的表面，将水送进至上述弯曲表面与沿该表面运动的线网之间，以便改善洗涤。因此，其弯曲度小于它之后的转辊5的弯曲度或任何其它相应弯曲表面的弯曲度。通过这种方式，即使没有复杂和昂贵的挤压机或其它相应设备，也能提高干燥材料的含量。再有，在沿脱水部(3)长度的至少一侧上于被洗涤的纤维浆中产生压力脉冲。由脱水部(3)处位于与被洗涤的纤维浆相对的线网侧的独立压力脉冲部件来产生所说的压力脉冲。该设备包括这样的部件16，它们用于在纤维浆处于脱水部3内时在被洗涤的纤维浆中产生压力脉冲。所述附图示出了压力脉冲部件，在这种情况下，该部件是在脱水部内位于第二线网2处的独立的带条16。这些带条可通过线网产生交替的压力脉冲，其中，一个脉冲部分将线网2的表面上的纤维浆推离该线网，并且，反方向的压力脉冲导致朝向线网的抽吸力，从而，累积在线网表面上的纤维物质层会折断，从而能显著地减少阻止脱水的效果。通过这种方式，可以在脱水部中保持紊流，从而能在不聚积和层积到线网表面上的情况下改善脱水。可用多种旋转压力脉冲部件或其它本身周知的方案来代替带条16，以在脱水部的一侧或两侧上产生压力脉冲。
图4示出了本发明设备的第三实施例，其中，由弯曲的槽17来代替转辊5，线网和纤维浆混合物绕槽17转动。所说的槽可具有带有带条的表面或者按本身周知的任何其它方式来加以实现，从而，可通过线网2抽吸水份，或者，带条可用于产生抽吸力以改善脱水。
图5概略地示出了本发明设备和方法所实现的对纤维浆的纤维分布的洗涤效果。在有关的测试中，通过本身周知的测量方法来测定不同长度的纤维的分布，所述附图说明了该测试中所用的洗涤前和洗涤后的纤维浆中有不同长度的纤维的比例。在该图中，I表示最长纤维的比例，V表示纤维浆中的微粒和灰尘的比例。如图所示，在洗涤过程中除掉了V组中显著数量的成分即灰尘和微粒，结果，可基本上减少它们在被洗涤的纤维浆中的相对比例。同时，被洗涤的纤维浆中的其它纤维含量的比例相应是较高的。该图清楚地示出了洗涤除掉了被洗涤的纤维浆中应该被除掉的成份，而其它纤维则完好地保留在被洗涤的纤维浆中。
在上述说明和附图中，业已仅按示例的方式说明了本发明，本发明并不受这样限制，按权利要求所述的方式限定了保护的范围。
Claims (18)
1、一用于洗涤纤维浆的方法，在该方法中，将纤维浆送进进一脱水部(3)，并且，通过沿与脱水部中纤维浆相同方向运动的线网除掉水份并利用水份除掉灰尘和/或其它杂质，所述方法的特征在于，将被洗涤的纤维浆送进一形成在两个线网(1、2)之间的脱水部(3)，所述线网设置成按下述方式运动：所述脱水部(3)从送进端会聚于出口端，在脱水部(3)通过两个线网(1、2)除掉水份因而利用水份除掉杂质，在脱水部(3)之后，线网(1、2)及线网之间的纤维浆被引导成按下述方式沿一弯曲表面运动即：线网的紧固性所引起的压力以及所述弯曲运动产生的离心力会从纤维浆中除掉任何额外的水份。
2、如权利要求1的方法，其特征在于，将侧面封闭的脱水箱用作脱水部(3)，线网(1、2)设置成在该脱水部内运动。
3、如权利要求1或2的方法，其特征在于，在将纤维浆送进进脱水部(3)之前，在被洗涤的纤维浆中产生紊流。
4、如权利要求3的方法，其特征在于，用一独立的紊流发生部件(8)来产生所说的紊流。
5、如前述任一权利要求的方法，其特征在于，将被洗涤的纤维浆送进脱水部(3)，其中，线网(1、2)中的至少一个被引导成沿凸出通路朝脱水部(3)运动，从而使脱水在脱水部(3)的前端处比后端处基本上更有效率。
6、如前述任一权利要求的方法，其特征在于，被洗涤的纤维浆被引导到线网(1、2)之间，以便沿位于脱水部(3)之后的转辊(5)的表面转动。
7、如前述任一权利要求的方法，其特征在于，被洗涤的纤维浆被引导到线网(1、2)之间，以便沿位于脱水部(3)之后的弯曲槽(15、17)的表面转动。
8、如前述任一权利要求的方法，其特征在于，将水送进至上述弯曲表面与沿该表面运动的线网之间，以便改善洗涤。
9、如前述任一权利要求的方法，其特征在于，在沿脱水部(3)长度的至少一侧上于被洗涤的纤维浆中产生压力脉冲。
10、如权利要求9的方法，其特征在于，由脱水部(3)处位于与被洗涤的纤维浆相对的线网侧的独立压力脉部件来产生所说的压力脉冲。
11、一种用于洗涤纤维浆混合物的设备，所述设备包括一脱水部(3)，所述脱水部受限于沿该脱水部纵向运动的线网，所述纤维浆混合物被送进至所述脱水部的另一端，并相应地在该端处除去所述纤维浆混合物，通过脱水部(3)中的线网从纤维浆混合物中除掉水份因而利用水份除掉灰尘和/或其它杂质，所述设备特征在于，该设备包括一第一线网(1)和第二线网(2)，脱水部(3)形成在线网(1、2)之间，通过两个线网(1、2)除掉水份因而利用水份除掉杂质，所述线网(1、2)设置成按下述方式运动即：所述脱水部(3)从纤维浆混合物的送进端部朝向脱水部的出口端会聚，所述设备包括一位于脱水部(3)之后的弯曲表面，线网(1、2)及线网之间的纤维混合物被引导成沿该表面运动，从而能通过线网(1、2)的紧固性所引起的压力以及所述弯曲运动产生的离心力而从纤维浆中除掉任何额外的水份。
12、如权利要求11的设备，其特征在于，所述脱水部(3)是一侧面封闭的脱水箱，线网(1、2)设置成在该脱水部的内侧运动。
13、如权利要求11或12的设备，其特征在于，该设备包括一独立的紊流部件(8)，它用于在被送进脱水部(3)内的纤维浆中产生紊流。
14、如权利要求11至13中任何一个的设备，其特征在于，线网(1、2)中的至少一个设置成在脱水部(3)内沿其凸出的路径转动。
15、如权利要求11至14中任何一个的设备，其特征在于，所述弯曲表面是一转动辊(5)。
16、如权利要求11至15中任何一个的设备，其特征在于，该设备包括至少一个弯曲槽(15、17)，它位于脱水部(3)之后，线网(1、2)和它们之间的纤维浆混合物设置成能沿前述弯曲槽的表面运动。
17、如权利要求11至16中任何一个的设备，其特征在于，该设备包括这样的部件(16)，它们用于在纤维浆处于脱水部(3)内时在被洗涤的纤维浆中产生压力脉冲。
18、如权利要求11至17中任何一个的设备，其特征在于，线网(1、2)有不同的宽度，因此，在线网(1、2)和它们之间的纤维浆混合物离开脱水部(3)时，可从较宽的线网的表面上洗掉较窄的线网(1)外侧的纤维浆。
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