CN117425530A - 用于压力筛筒的带有前掠支柱的转子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于带有筒的压力筛的转子，以从固体浆料筛出固体污染物。转子包括筒形毂部、从筒形毂部径向向外间隔开的多个翼型，以及将多个翼型联接到筒形毂部的多个支柱。支柱包括具有前掠形状的向前边缘，其产生流线，这些流线将来自一般局部流场的污染物和纤维和从压力筛筒的内表面脱落的纤维和污染物径向向内朝向毂部移动。由前掠支柱形成的流线可以减少或防止固体污染物沉积在支柱的向前边缘上以及翼型的前缘上。支柱还可以包括靠近支柱的向内端的释放区域。

Description

用于压力筛筒的带有前掠支柱的转子

相关申请的交叉引用

本申请要求2022年4月21日提交的美国临时专利申请第63/333,283号并且标题为“用于压力筛筒的带有前掠支柱的转子”的优先权权益，其全部内容通过引用并入本申请。

背景

技术领域

本申请总体涉及用于从固体悬浮物中去除过大固体污染物的筛选(筛分)装置，并且特别是带有圆筒形过滤器的压力筛，圆筒形过滤器具有带有前掠支柱的转子。

背景技术

在造纸行业中，制造纸张的工艺需要生产纸浆，纸浆是纤维的固体悬浮物，纤维诸如是纤维素纤维或其他纤维。取决于纤维的来源，纸浆可以包括各种浓度和尺寸的固体污染物，诸如木材碎片、纤维束、金属片、硬化的粘合剂或其他污染物。例如，越来越多地使用再生纸作为纤维的来源可能增加纸浆中硬化的粘合剂、金属碎片和木材碎片的存在。这些过大的固体污染物可能降低纸张的质量和/或导致长网造纸机(Fourdrinier machine)的流浆箱(head box)或其他造纸工艺中的纸浆的流动中断。

在将纸浆引入到造纸工艺之前，通常会对纸浆筛选(筛浆)以从纸浆去除这些过大的固体污染物。筛选纸浆也可用来根据纤维长度或纤维硬度对纸浆分类。纸浆筛选(筛浆)可以通过将纸浆引入压力筛来完成，在压力筛中纸浆的可接受部分穿过筛中的孔或槽。固体污染物或纸浆的不可接受的部分(例如，如果基于纤维的特性进行筛选，则为长纤维或刚硬纤维)并不穿过筛中的槽或孔，而是从压力筛装置的剔除出口排放。该压力筛装置也可用于从纸浆和造纸工业以外的其他行业中的浆料和固体悬浮物中去除过大的固体污染物。

用于筛选纸制浆的压力筛装置一般包括压力筛筒和设置在压力筛筒内的转子。转子具有多个翼型(foil，带有类飞机机翼的截面轮廓的板/柱/杆)，并且转子的旋转使多个翼型周向地围绕压力筛筒的内表面横过(横扫)。翼型沿着压力筛筒的内表面移动会引起压力脉冲，该压力脉冲去除缠结(垫状附着)到压力筛筒的内表面上的污染物和纤维，以防止由固体污染物和纤维堵塞该筛。

发明内容

对于用于压力筛筒的常规转子，转子包括毂部和多个翼型，翼型总体定向成平行于转子的旋转轴线。每个翼型由多个支柱联接到毂部。常规转子的支柱径向向外延伸到翼型。转子组件旋转使自然地供给到筛选区中的浆料纤维和污染物通过。此外，随着转子旋转以及翼型的移动使污染物和纤维从压力筛筒的内表面脱落，脱落的污染物和纤维可以在支柱的向外端处收集于支柱的向前边缘上，在向外端处支柱联接到各翼型中的每个翼型。捕获在支柱的向前边缘上的纤维和污染物可以积聚更多的纤维和固体，并且支柱的向前边缘上的沉积物可以继续积累。固体污染物和纤维的沉积物甚至可以延伸到翼型的前缘。这种现象被称为串接并且可能增加转子阻力，这可能增加旋转该转子所需的马达功率。在靠近翼型的支柱的向前边缘上和在翼型的前缘上积累的污染物和纤维也可能干扰翼型下方的流动，从而负面地影响随着翼型围绕压力筛筒的内表面横过而由翼型下方产生的压力脉冲。这可能降低翼型的使污染物和缠结(垫状)纤维从压力筛筒的内表面脱落的有效性，这可能降低压力筛筒的生产力。

因此，存在针对用于压力筛筒的转子的持续需求，该转子可以减少串接以维持翼型从压力筛筒的内表面去除污染物和缠结纤维的效果，以及减少转子上的阻力。本公开的压力筛转子通过包含(结合)在转子的毂部与翼型之间延伸的前掠支柱，满足这个需求并且解决这些问题。前掠支柱减少支柱联接到翼型之处的角部的严重程度，并且由前掠支柱产生的流体动力学产生了流动流或流场，其将从压力筛筒或从一般局部流场中脱落的纤维和污染物向内朝向转子的毂部移动，而不是允许污染物和纤维收集在靠近翼型的支柱的向前边缘上和/或在翼型的前缘上。与其他减少串接的替代方法相比，前掠支柱可以做得更薄，并且本文公开的前掠支柱的更薄支柱由于它们的减小的截面面积而可以减少阻力。由于由前掠支柱产生的流动流将污染物和纤维向内输送，前掠支柱减少了污染物和纤维在支柱的向前边缘的更向外部分和/或在翼型的前缘上的收集。

此外，本文公开的压力筒转子可以具有设置在支柱于连接至转子的毂部部分的位点处或附近的释放区域。释放区域是支柱靠近向内端的区域，其具有大于支柱的厚度的厚度。更大厚度的释放区域允许在支柱的向内端处的支柱的向前边缘具有更大的曲率半径，使得在支柱联接至毂部的位点处污染物和纤维不捕获在支柱的向前边缘上。相反，污染物和纤维在支柱的向前边缘上滑过，并且返回到纤维浆料。此外，由于向前边缘的前掠形状，沿着支柱的向前边缘向内移动的任何纤维在支柱的释放区域处遇到局部增厚，并且从支柱的向前边缘滑落。

根据本公开的一个或多个方面，用于从固体浆料筛出污染物的带圆筒的压力筛的转子可包括筒形毂部、从毂部径向向外间隔开的多个翼型以及将多个翼型联接到毂部的多个支柱。多个支柱中的每一个支柱都是具有向前边缘的前掠支柱。

根据本公开的一个或多个其他方面，用于从固体浆料或悬浮物去除污染物的压力筛选系统可包括具有多个开口的压力筛筒、本文公开的任一方面的转子，以及操作性地联接到转子的驱动马达。转子可设置在压力筛筒内，并且驱动马达可构造成使转子相对于压力筛筒旋转。

根据本公开的又一个方面，用于从固体悬浮物或固体浆料去除固体污染物的方法可包括将固体悬浮物或固体浆料与压力筛筒接触，该压力筛筒包括筒壁，该筒壁具有内表面、外表面以及从内表面到外表面延伸通过筒壁的多个开口。固体悬浮物与筛筒的接触可能导致固体悬浮物或固体浆料的至少一部分穿过多个开口。。该方法还包括使设置在压力筛筒内的转子旋转。转子可包括筒形的毂部、从毂部径向向外间隔开的多个翼型，以及将多个翼型联接到毂部的多个支柱。多个翼型中的每一个翼型与筒壁的内表面径向间隔开，并且多个支柱中的每一个支柱可以是具有向前边缘的前掠支柱(在前扫的撑杆)，向前边缘的形状设计成使向前边缘的向外端关于转子的旋转方向设置在向前边缘的至少50％其他部分的前方。转子的旋转可使多个翼型中的每个翼型产生压力脉冲，压力脉冲使缠结到(垫状附着到)压力筛筒内表面的固体污染物和纤维脱落。前掠支柱可产生流动流和/或流场，该流动流和/或流场将固体污染物和纤维向内移动并且防止固体污染物和纤维收集在支柱的向前边缘上和/或在翼型的前缘上。方法还包括通过筛筒的多个开口收集可接受的固体悬浮物。

应当理解，前文的发明内容和下文的具体实施方式都描述了各种实施例，并且旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特征的概述或框架。

附图说明

附图被包括以提供对各种实施例的进一步理解，并且附图被结合在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本文所述的各种实施例，并且与说明书一起用以解释所要求保护的主题的原理和操作。

图1示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的压力筛筒和设置在压力筛筒内的转子的正视立体图，其中压力筛筒以局部剖示图描绘，；

图2示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的图1的压力筛筒的正视立体图；

图3示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的图1的转子的正视立体图；

图4示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的用于压力筛筒的转子的一个实施例的俯视图；

图5示意性地描绘了现有技术的常规转子的俯视图；

图6示意性地描绘了污染物和纤维在图5的常规转子的支柱的向前边缘上的积累情况；

图7示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的图3和4的转子的支柱的俯视图；

图8示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的用于转子的支柱的另一个实施例的俯视图；

图9A示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的图7的支柱沿图7中参考线9-9截取的剖视图；

图9B示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的具有前缘的不对称前表面的支柱的剖视图；

图10示意性地描述了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的转子和压力筛筒的另一个实施例的俯视图；

图11示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的图10的转子的一部分的俯视图；

图12示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的图11的转子的一部分的正视图；

图13示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的图11的转子的一部分的侧视图；

图14示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的在示例中建模的转子的正视立体图；

图15示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的图14的转子的俯视图；

图16图形地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的用于具有前掠支柱的转子的在转子表面附近的流线的建模。

具体实施方式

现在将详细介绍用于压力筛筒的转子的实施例，其示例在附图中示出。只要有可能，在所有附图中将使用相同的附图标记指代相同或相似的部件。

现在参考图1，图示了根据本公开的用于从固体悬浮物或浆料中去除固体污染物的压力筛选装置的一个实施例。压力筛选装置包括压力筛筒10和设置在该压力筛筒10内的转子100。转子100包括筒形的毂部110、从毂部110径向向外间隔开的多个翼型(foil，带有类飞机机翼的截面轮廓的板/柱/杆)120，以及将多个翼型120联接到毂部110的多个支柱140。各支柱140中的每一个支柱都是具有向前边缘146的前掠(在前扫)支柱。向前边缘146可以弯曲成使该支柱的向前边缘146的向外端144设置成关于转子100的旋转方向102在该支柱140的向前边缘146的其余的较大部分(例如，大于50％)的前方。如前所述，本文公开的前掠支柱140可以减少串接(stringing，连起来)(例如，污染物和纤维在支柱140的向外端144处的积累)。减少串接可减少阻力和使转子100旋转所需的功率，以及避免由于翼型120在抵靠压力筛筒10的内表面14产生压力脉冲以使污染物和纤维脱落方面的有效性降低而造成的串接。

除非另有表述，否则本文所述的任何方法都无意于诠释为要求按特定顺序执行其步骤，也无意于要求任何设备的特定定向。因此，在方法的权利要求并未对由该方法的步骤所要遵循的顺序进行确切叙述的情形下，或者任何设备的权利要求并未对单个部件的顺序或定向进行确切叙述的情形下，或者在权利要求或说明书中没有以其他方式特别说明这些步骤将仅限于特定的顺序的情形下，或者没有叙述设备的部件的特定顺序或定向的情形下，则在任何方面都无意于推断出顺序或定向。这适用于任何可能的非明确的解释基础，包括：关于步骤布置、操作流、部件顺序，或部件定向的逻辑事项；从语法组织或标号中得到的明显意义，以及，说明书中所描述的实施例的数量或类型。

本文所用的方向术语——例如上、下、右、左、前、后、顶部、底部——仅参考所绘制的附图和所提供的坐标轴制成，且不意味着暗示绝对定向。

如本文所用，单数形式的“一”、“一个”、以及“该”也包括复数指代物，除非上下文明确地另作规定。因此，例如，对“一个”部件的引用包括具有两个或更多个这样的部件的方面，除非上下文明确地另作规定。

如本文所用，术语“纵向”和“轴向”是指与压力筛筒的中心轴线A和/或转子100的旋转轴线B大致平行的定向或方向。

如本文所用，术语“径向”是指沿着从压力筛筒(图1)的中心轴线A和/或转子100的旋转轴线B向外延伸的任何径向线的方向。

如本文所用，术语“上游”和“下游”是指特征的相对于固体悬浮物或浆料的流动的方向而言的相对位置。对于本公开的筛筒，固体悬浮物的流动一般是从压力筛筒的内部，通过压力筛筒中的开口径向地向外，去至压力筛筒的外表面。

如本文所用，术语“固体污染物”或“过大的固体污染物”可指固体物体，诸如木屑、金属片、干燥的粘合剂、线绳或其他污染物，这些不旨在并且不期望在固体悬浮物或浆料中，并且可与旨在于固体悬浮物中的固体成分，如纤维等区分。

如本文所用，术语“前”和“后”是指物体上相对于该物体运动方向的位置，其中“前”是指朝向运动方向，“后”是指远离运动方向。本文公开的支柱的“向前边缘”是指支柱的朝向转子旋转方向的边缘，并且支柱的“向后边缘”是指支柱的面向与支柱旋转方向相反的方向的边缘。

如本文所用，术语“向内”是指朝向转子的毂部的径向方向，并且术语“向外”是指远离毂部的径向向外方向。

如本文所用，术语“前缘”是指转子的翼型的面向转子的旋转方向的边缘。术语“后缘”是指转子的翼型的面向与转子的旋转方向相反的方向的边缘。

如本文所用，术语“前掠”是指支柱的向前边缘的形状，其中支柱的向前边缘的向外端的至少一部分定位成关于转子的旋转方向在支柱的向前边缘的更靠近支柱的向内端的其他部分的前面。

如本文所用，术语“全等”是指当叠加时完全重合。

在纸浆和造纸行业，纸浆筛选可以通过使用筛筒的压力筛出(筛分)工艺来完成。压力筛选工艺可以包括将诸如纤维的固体悬浮物之类的固体悬浮物引入到压力筛筒。纤维可以是任何类型的纤维，诸如但不限于纤维素纤维、棉纤维、玻璃纤维或其他纤维。筛筒可以是向外流动筛筒，其中固体悬浮物的可接受部分径向向外流动通过筛筒。

现在请参阅图1，图中示意性地描绘了包括本公开转子100的压力筛筒10的一个实施例。压力筛筒10包括筒壁12，筒壁具有内表面14和外表面16。筒壁12包括从内表面14到外表面16径向地延伸通过筒壁12的多个开口。在各实施例中，筒壁12可以包括整体的筒壁，该筒壁包括具有孔或槽的金属筒，孔或槽钻或铣到金属筒中，以提供通过筒壁12的基本上径向的开口。

参考图2，在各实施例中，压力筛筒的筒壁12可以包括多个纵向布置的成型杆(profiled bars，异型条)18，成型杆18限定延伸该筛筒长度的多个槽。在这些实施例中，成型杆18可以在成型杆18的附接端处联接到至少一个支承环20。在各实施例中，压力筛筒10可以包括多个支承环20。压力筛筒10还可以在压力筛筒10的任一轴向端处包括环形端部凸缘22。各成型杆18中的每个成型杆都与压力筛筒10的中心轴线A纵向对齐(例如，平行于压力筛筒10的中心轴线A)，并且与其他成型杆18中的每个成型杆纵向对齐。成型杆18可以沿着支承环20的圆形内圆周或外圆周并排布置，以形成筒壁12。由多个成型杆18形成的筒壁12可以包括限定在每对相邻成型杆18之间的槽。槽可在两个环形端部凸缘22之间延伸压力筛筒10的长度。本公开的压力筛筒10的支承结构和操作的进一步特征和方面可以在美国专利第8,469,198号中找到，其全部内容通过引用纳入本文。压力筛筒10在图1和图2中描绘成向外流动的压力筛筒，其中可接受的固体悬浮物通过限定在成型杆18之间的槽径向向外流动。压力筛筒10可以可操作成从固体悬浮物中分离固体污染物。设想了用于压力筛筒10的其他构造，只要压力筛筒10具有筒壁12，筒壁具有内表面，在压力筛筒10运行期间在该内表面上固体污染物和过大的纤维收集成垫。

再次参考图1，转子100设置在压力筛筒10内。转子100包括毂部110、从毂部110径向向外间隔开的多个翼型120，以及将多个翼型120中的每个翼型联接到毂部110的多个支柱140。转子100可操作地联接转子驱动马达(未示出)，转子驱动马达操作成使压力筛筒10内的转子100旋转。转子100相对于压力筛筒10在旋转方向102上旋转。转子100具有旋转轴线B。转子100的旋转轴线B与压力筛筒的中心轴线A大致全等(重合)。

再次参考图1，毂部110可以是定心在转子100的旋转轴线B上的筒形毂部。毂部110可以是实心轴，或者空心筒轴。毂部110具有可操作地联接到转子驱动马达的近端114和延伸到压力筛筒10中的远端116。毂部110可以可操作地联接到转子驱动马达(未示出)，以使转子100相对于压力筛筒10旋转。毂部110具有外表面112，该外表面径向向外面朝压力筛筒10的内表面14。

现在参考图3，转子100包括在径向方向上与毂部110间隔开的多个翼型120，使得当转子100旋转时翼型120沿着压力筛筒10的内表面14行进。在各实施例中，各翼型120中的每个翼型都可以具有翼面(airfoil，机翼)截面形状。各翼型120中的每个翼型都具有面向旋转方向102的前缘122和朝向与翼型120的前缘122相反方向的后缘124。在各实施例中，各翼型120中的每个翼型都可以具有钝的或半球形的前缘122和渐缩形(锥形)的后缘124。然而，可以理解的是，翼型120的前缘122和后缘124可以具有对于在压力筛筒10的内表面14处产生压力脉冲有效的任何形状，并且本公开的范围不旨在受限于翼型120的截面形状。各翼型120中的每个翼型都具有径向向内面朝毂部110的内表面126和径向向外面朝压力筛筒10的内表面14的外表面128。现在参考图4，翼型120可以径向定位，使得翼型120的外表面128与压力筛筒10的筒壁12的内表面14之间的间隙G具有从约1mm至约15mm的最小距离，例如从约2mm至约10mm。在不降低本文讨论的转子设计的有效性的情况下，间隙G可以大于或小于前述范围。翼型120的外表面128与筒壁12的内表面14之间限定的间隙G可称为筛工作区。

再次参考图3，各翼型120中的每个翼型可以大致竖直定向，使得翼型120的前缘122与平行于旋转轴线B并且与翼型120的前缘122相交的线S之间的锐角C小于或等于约40度、小于或等于约30度、或者甚至小于或等于约20度。在各实施例中，翼型120可以成角度，使得锐角C大于0(零)并且小于或等于40度。当翼型120成角度时，各翼型120中的每个翼型可以略呈螺旋形状，使得翼型120的外表面128与压力筛筒10的内表面14之间的间隙G沿着翼型120的整个长度是相同的。在各实施例中，翼型120可以是竖直的，使得翼型120的前缘122平行于转子100的旋转轴线B(例如，使得角度西塔等于0(零))。

转子100可以具有一定数量的翼型120，该数量足以将缠结的固体污染物和纤维从压力筛筒10的内表面14释放，以防压力筛筒10被固体污染物和纤维部分地或完全地堵塞。转子100可以具有大于或等于4个翼型120，诸如4个、5个、6个、7个、8个、9个或者大于9个翼型120。

再次参考图3和图4，多个翼型120中的每个翼型通过多个支柱140联接到毂部110。如本文所用，术语“支柱”是指将翼型120联接到转子100的毂部110或者将翼型120联接到支柱环的毂部部分的结构，该支柱环直接连接到毂部110。支柱(strut，撑杆)可包括从毂部110或支柱环160的毂部部分162径向向外延伸到翼型120的臂、翅片、杆(条)、叶片、棒或其他结构。每个支柱140在支柱140的向外端144处直接连接到翼型120的内表面126，并且在支柱140的向内端142处联接到毂部110。在各实施例中，支柱140可以直接连接到毂部110的外表面112。在其他实施例中，转子100可以包括直接连接到毂部110的外表面112的多个支柱环160，并且支柱140可以从支柱环160径向向外延伸到翼型120。支柱140将翼型120联接到毂部110，使得翼型120在压力筛筒10的运行期间与毂部110一起旋转，同时还允许在运行期间浆料或固体悬浮物轴向流动通过压力筛筒10的中心。在各实施例中，每个翼型120可以通过至少2个或至少3个支柱140联接到毂部110。

再次参考图1，在压力筛筒10的运行期间，将浆料轴向引入到压力筛筒10的内部容积。浆料可以是包括分散在诸如水的液体介质中的用于造纸的纸浆纤维的浆料，但本公开的压力筛筒10和转子100并不旨在限于此。固体浆料或悬浮物流入到压力筛筒10中，导致液体介质和具有小于阈值尺寸的尺寸的纤维穿过压力筛筒10的筒壁12中的开口。对于造纸工艺来说过大的污染物和纤维并不穿过筒壁12中的开口，并且收集在压力筛筒10的筒壁12的内表面14上。收集的固体污染物和纤维可以在筒壁12的内表面14上形成垫，垫会减少或阻止可接受的浆料流动通过压力筛筒10的筒壁12中的开口。

在运行期间，转子100在压力筛筒10内旋转。转子100的旋转使多个翼型120周向地围绕压力筛筒10的筒壁12的内表面14横过(横扫)。翼型120沿着压力筛筒10的内表面14的运动在筛工作区中产生压力脉冲，压力脉冲作用为去除缠结到(垫状附着到)压力筛筒10的内表面14上的固体污染物和纤维。去除缠结的固体污染物和纤维可减少或防止由污染物堵塞压力筛筒10中的开口，并且将固体污染物和纤维重新引入返回至来到的浆料或固体悬浮物。通过转子翼型120从压力筛筒10脱落的固体污染物和剔除的过大的纤维流到压力筛筒10的剔除出口，并且从系统去除。从内表面14释放的可接受的纤维返回至来到的浆料或固体悬浮物中，并且可以重新引入到压力筛筒10，以便再次有机会穿过开口进入到可接受的出口。

现在参考图5，以俯视图示意性地描绘了用于压力筛筒10的常规转子200的一个示例。在图5的常规转子200中，将翼型220联接到毂部210的支柱240是沿着从毂部210到翼型220的平直线径向向外延伸的杆。这些支柱240具有向前边缘，向前边缘沿着平直线定位，并且在支柱240的向外端244处与翼型220形成大致直角。

在压力筛筒和转子的运行期间，转子旋转并且翼型的运动使污染物和纤维从压力筛筒10的内表面14脱离。现在参考图6，以俯视图示意性地描绘了图5的常规转子200。如图6所示，脱落的污染物和纤维可以收集在支柱240的向前边缘246上，尤其是在支柱240联接到各翼型220中的每个翼型的位置处(例如，支柱240的向外端244处)。最初捕获在支柱240向前边缘246上的纤维和污染物可以积聚更多的污染物和纤维，并且支柱的向前边缘246上的沉积物400可以继续积累在支柱240上和在翼型220的前缘上。这种现象被称为串接(连在一起)。串接导致的固体污染物和纤维的沉积物400会增加转子阻力，转子阻力增加使转子200旋转所需的马达功率。积累在支柱240的靠近翼型220的向前边缘246上和在翼型220的前缘上的污染物和纤维的沉积物400也会干扰由翼型220的前缘产生的压力脉冲，并且会降低翼型220在使污染物和纤维从压力筛筒10的内表面14脱落方面的有效性。

支柱240在向外端244处的厚度可以增加，以减少固体污染物和纤维在支柱240的向前边缘246上的积累。例如，将支柱240的厚度增加到大于或等于1.5英寸(约38mm)，使得支柱240的向前边缘的曲率半径大于或等于约0.75英寸(约19mm)，这可以降低固体污染物和纤维在支柱240的外端244处在向前边缘246上被捕获的可能性。然而，增加支柱240在外端244处的厚度会增加在运行期间由支柱240穿过浆料的运动所产生的阻力。支柱240上的增加的阻力会大大增加使转子200旋转所需的功率负荷。

再次参考图3和图4，本公开的转子100通过包含作为前掠支柱的支柱140来解决这些问题。本文公开的支柱140的前掠设计在支柱140的向前边缘146周围产生流场，流场将从压力筛筒10脱落的或者来自支柱140周围的总体流场的固体污染物和纤维沿向内方向(例如，径向向内朝向毂部110)输送。将固体污染物和纤维向内移动的支柱140的前掠设计可以减少或防止污染物和纤维在支柱140的向前边缘146上和/或在翼型120的前缘122上积累。这反过来又可以减少或防止固体污染物和纤维的沉积，以免干扰由翼型120在压力筛筒10的内表面1上通过所产生的压力脉冲，并且可以减少由污染物和纤维在支柱140的向外端244上的积累而作用在支柱140上的阻力。本文公开的支柱140的前掠设计还可以使支柱140能够制造得更薄，这可以进一步减少由支柱140运动通过固体浆料或悬浮物而产生的阻力。

再次参考图3和图4，如前所述，转子100包括毂部110、多个翼型120和将多个翼型120联接到毂部110的多个支柱140。在各实施例中，转子100可以包括联接到毂部110的多个支柱环160，其中每个支柱环160可以包括毂部部分162并且每个支承140可以从支柱环160的毂部部分162径向向外延伸到翼型120。毂部部分162可以是环形盘，在径向内边缘164处联接到毂部110并且在环形盘的径向外边缘166处联接到多个支柱140。在某些实施例中，支柱140可以在支柱140的向内端142处直接联接到毂部110。

现在参考图7，本文公开的支柱140具有向前边缘146，向前边缘具有前掠(forward-swept，在前扫)形状。具有前掠形状的向前边缘146一般是指支柱140的向前边缘146的形状设计成使得在支柱140的向外端144处的向前边缘146关于转子100的旋转方向102设置在支柱140的向前边缘146的其他部分的前方。在各实施例中，支柱140的向前边缘146的形状设计成使得在支柱140的向外端144处的向前边缘146设置成关于转子100的旋转方向102在支柱140的向前边缘146的其他部分中的大部分的前方。支柱140的向前边缘146的前掠形状不是指在支柱140的向外端144处或者紧靠(例如，在不到1厘米的范围内)支柱140的向外端144的材料的任何向前突出，材料向前突出仅仅是为了将支柱140联接到翼型120或毂部110。

支柱140的向前边缘146的形状可以设计成使得在支柱140的向外端144处的向前边缘146上的点P_OUT设置成关于转子100的旋转方向102在支柱140的向前边缘146的其他部分中的大部分的前方。支柱140的向前边缘146的形状可以设计成使得在支柱140的向外端144处的向前边缘146上的点P_OUT设置成关于转子100的旋转方向102在支柱140的向前边缘146的其他部分的至少50％、至少75％或甚至至少90％的前方。支柱140的向前边缘146可以弯曲成使得在支柱140的向外端144处的向前边缘146上的点(例如，点P_OUT)设置成关于转子100的旋转方向102在支柱140的向前边缘146的其他部分的至少50％、至少75％或甚至至少90％的前方。在各实施例中，支柱140的向前边缘146具有凹形弯曲(凹曲率)。在各实施例中，支柱140的向前边缘146的至少25％、至少35％、至少50％、甚至至少90％具有凹形弯曲(凹曲率)。在各实施例中，支柱140的向前边缘146从向外端144到向内端142连续弯曲。在此的向前边缘146的曲率是指在水平平面中的曲率，意味着向前边缘的曲率在垂直于转子的旋转轴线的平面中，并且径向穿过支柱140。在各实施例中，向前边缘146的曲率半径可随支柱140的向前边缘146上的点与转子100的旋转轴线102之间的径向距离的减小而增大。参考图7，在各实施例中，支柱140的向前边缘146的至少一部分可以是平直的(即沿平直线延伸而不是弯曲的)并且成角度，使得向外端144在向前边缘146的向内端142的前方。在各实施例中，支柱140的向前边缘146的至少50％、至少75％、至少85％、至少90％、至少95％或甚至至少98％是平直的(即沿平直线延伸而不是弯曲)。

再次参考图7，支柱140上的点P_IN(内点)是这样的点，在该点处支柱140的向前边缘146附接到毂部110或者附连到在支柱140的向内端142处的支柱环160的毂部部分162。点P_OUT(外点)是支柱140上的这样的点，在该点处支柱140的向前边缘146在支柱140的向外端144处附接到翼型120。半径R_IN是以转子100的旋转轴线B为圆心并且经过支柱140的向前边缘146的向内端142上的点P_IN的圆的半径。半径R_OUT是以转子100的旋转轴线B为圆心并且经过支柱140的向前边缘146的向外端144上的点P_OUT的圆的半径。点P(例如，点P1或点P2)是设置在点P_IN和点P_OUT之间的支柱140的向前边缘上的点。半径R是以转子100的旋转轴线B为圆心并且经过支柱140的向前边缘146上的点P的圆的半径。

参考图7，第一点P1是支柱140的向前边缘146上在点P_IN与P_OUT之间的任意的点，并且半径R1是以转子100的旋转轴线B为中心并且经过点P1的圆的半径。第二点P2是支柱140的向前边缘146上在点P_IN与P_OUT之间并且与P1间隔开的不同的点，并且半径R2是以转子100的旋转轴线B为中心并且经过点P2的圆的半径。经过P_OUT的径向线D和经过P1的径向线E限定角度α1，并且经过P_OUT的径向线D和经过P2的径向线F限定角度α2。在各实施例中，当半径R2大于半径R1并且角度α2小于角度α1时，可认为支柱140的向前边缘146具有前掠形状(在前扫的形状)。角度α1和α2测量为分别为图7中从直线D到直线E或直线F的逆时针移动的角度。在各实施例中，当半径R2大于半径R1时，角度α2小于角度α1，并且点P2与P1之间的间距为P_IN点与P_OUT点之间沿向前边缘146的距离的至少5％、至少10％或至少15％时，可认为支柱140的向前边缘146具有前掠形状(在前扫形状)。

在各实施例中，支柱140的向前边缘146上的点P_OUT设置成关于转子100的旋转方向102在点P的前方，其中点P设置在支柱140的向前边缘146上的半径R大于或等于(R_IN+((R_OUT-R_IN)/2))的点处。在各实施例中，在支柱140的向外端144处的向前边缘146上的点P_OUT设置成在向前边缘146的向内端142处的点P_IN的前方。在各实施例中，在支柱140的向外端144处的向前边缘146上的点P_OUT设置成在点P的前方，点P_OUT在支柱140的向前边缘146上的点P_IN与点P_OUT之间的所有位置的P点的前方。

再次参考图7，在各实施例中，当点P在向前边缘146与半径R等于(R_IN+((R_OUT-R_IN)/2)的圆的交点处时，点P_OUT可以设置成关于转子100的旋转方向在点P的前方大于或等于5度、大于或等于10度、大于或等于15度或甚至大于或等于20度，诸如从5度到50度。换言之，从旋转轴线B延伸并且经过点P_OUT的径向线D与从旋转轴线B延伸并且经过P1点的径向线E形成角度α1(阿尔法)。在各实施例中，当点P在向前边缘146与半径R等于(R_IN+((R_OUT-R_IN)/2)的圆的交点处时，点P_OUT关于旋转方向在点P的前方，并且角度α1可以大于或等于3度、大于或等于5度、大于或等于10度、大于或等于15度、甚至大于或等于20度，诸如从3度到50度。支柱140的向前边缘146可以弯曲，使得角度α随从点P_OUT到至少支柱140的向前边缘146上的点P的半径R减小而增大，其中半径R等于(R_IN+((R_OUT-R_IN)/2)。在各实施例中，支柱140的向前边缘146可以弯曲成使得角度α随着半径R从点P_OUT到点P_IN减小而增大。在各实施例中，支柱140的向前边缘146从向前边缘146上的点P_OUT到点P连续弯曲，其中以转子100的旋转轴线B为中心并且经过点P的圆的半径R小于或等于(R_IN+((R_OUT-R_IN)/2)。

现在参考图8，在各实施例中，支柱140的向前边缘146可认为具有前掠形状，即使支柱140的向前边缘146在靠近支柱140的向内端142处向前弯曲。在图8示意性描绘的实施例中，点P3示出为设置在支柱140的向前边缘146上靠近向内端142。点P3和点P_IN在P1点和P2点的前方，示出为从P3点到旋转轴线B的更小径向距离，和显著更大的角度α3。P3和点P_IN也在P_OUT的前方。但是，因为P2在P1的前方并且P_OUT在P1和P2的前方，所以支柱140的向前边缘146仍被视为是前掠的(在前扫的)。因此，支柱140的向前边缘146具有前掠形状，即使只有向前边缘146的最靠近支柱140的向外端144的部分随至旋转轴线B的径向距离增加而在向前方向上成角度或弯曲。

如前所述，支柱140的前掠形状可以降低污染物和纤维捕获在支柱140的向前边缘146上的可能性，这可以使支柱的厚度能够减小。现在参考图9A，图中示意性地描绘了沿图7中的参考线9-9截取的支柱140一个实施例的截面。在各实施例中，支柱140可以具有厚度T_S，该厚度可以小于1.5英寸(38mm)，诸如从0.25英寸(6.4mm)到小于1.5英寸(38mm)，或者从0.5英寸(12.7mm)到1.25英寸(约32mm)。本文公开的支柱140的前掠设计(在前扫设计)可以在确定支柱140的厚度以平衡阻力和串接方面提供更大的灵活性。

在各实施例中，支柱140的向前边缘146包括从支柱140的顶表面152延伸至支柱140的底表面154的前表面150。前表面150的截面形状可以是任何形状，并且本公开并不受限于前表面150的截面形状。图9A和9B中描述的以下实施例是为了说明厚度、前表面150的曲率半径、和串接之间的关系。在各实施例中，如图9A所示，前表面150可以具有半球形形状，该半球形形状具有曲率半径ξ，该曲率半径小于约0.75英寸(19mm)、小于或等于0.5英寸(12.7mm)，小于或等于0.4英寸(10.2mm)，小于或等于0.3英寸(7.6mm)，或者甚至小于或等于0.25英寸(6.35mm)，诸如从0.1英寸到0.75英寸。前表面150的曲率半径ξ是指在竖直平面(例如，图9A中与Z轴平行并且竖直地将支柱140平分的平面)上的圆H的半径，该圆具有与前表面150的半球形轮廓全等(重合)的弧。向后边缘148在图9A中示出为具有呈渐缩形。然而，可以理解，向后边缘148可以具有任何合适的形状，包括半球形或其他形状。向后边缘148的轮廓对串接没有影响。

现在参考图9B，在各实施例中，支柱140的向前边缘146的前表面150可以具有非半球形形状。在各实施例中，向前边缘146的前表面150可以具有不对称的形状，诸如但不限于具有两个或多个带有不同曲率半径的部段。支柱140的前表面150的非对称形状可进一步有助于减少固体污染物和纤维从支柱140的向前边缘146的积累。对于前表面150的诸如半球形的对称形状，在捕获于前边缘146上的固体污染物和纤维上的力是平衡的，这可以趋于保持捕获于前边缘146上的固体污染物和纤维。相反，前表面150的不对称形状会导致作用在捕获于前边缘146上的固体污染物和纤维上的力不平衡。特别地，前表面150的不对称形状可以改变支柱140的向前边缘146周围的流动路径，使得在支柱140的顶表面152上方引导的流体速度与在支柱140的底表面154下方引导的流体速度不同。支柱140的上方和下方的流体速度的差会导致由于流体流而施加在固体污染物和纤维上的力在支柱140的一侧上更大，这会操作成将固体污染物和纤维拉离支柱140的向前边缘146。

参考图9B，前表面150可以具有第一部段156和第二段158。第一部段156可以具有对应于与第一部段156全等(重合)的圆H1的半径的第一曲率半径。第二部段158可以具有对应于与第二部段158全等(重合)的圆H2的半径的第二曲率半径，其中第二曲率半径不同于第一曲率半径。还设想了支柱140的向前边缘146的前表面150的其他轮廓形状。

前掠支柱140产生将材料向内朝向毂部110输送的流线。因此，在运行期间，前掠支柱140使从压力筛筒10的内表面14脱落的或者在支柱140周围的总体流场中的固体污染物和纤维朝向支柱140的向内端142和毂部110向内移动，而不是收集在支柱140在向外端144处的向前边缘146上或者在翼型120的前缘122上。在各实施例中，一些固体污染物和纤维仍可能被捕获在点P1处的楔形穴部中，在点P1处支柱140的向内端142联接到毂部110或支柱环160的毂部部分162。污染物和纤维在支柱140的向内端142附近的积累是较小问题，因为支柱140的向内端142处的积累不会干扰翼型120抵靠压力筛筒10的内表面14产生压力脉冲的操作。此外，由于积累更靠近转子100的旋转轴线B，支柱140的向内端142的线速度小于支柱140的向外端144的线速度。向内端142处的降低的线速度减少污染物和纤维的沉积物对于转子100的阻力的影响。然而，支柱140的向内端142处的这些沉积物仍会在阻力和使转子100旋转所需的功率上具有一定的影响，尽管这种影响较为有限。

现在参考图10-13，在各实施例中，本文公开的转子100可以包括位于各支柱140的每个支柱的向内端142处的释放区域170，在该处向内端142联接到毂部110或支柱环160的毂部部分162。释放区域170可以设置在支柱140的向前边缘146处，使得释放区域170在支柱140的向内端142联接到毂部110或支柱环160的毂部部分162的区域处形成支柱140的向前边缘146的至少一部分。释放区域170可形成支柱140的向前边缘146的小于50％、小于或等于30％、小于或等于20％、小于或等于15％、小于或等于10％，甚至小于或等于5％，诸如形成支柱140的向前边缘146的1％到50％。

释放区域170的厚度T_R可以大于支柱140的厚度T_S。释放区域170的厚度T_R可以足以增加支柱140的向前边缘146的前表面150、支柱环160的毂部部分162或两者在支柱140的向内端142联接到毂部110或支柱环160的点处的曲率半径ξ。在各实施例中，释放区域170可以具有厚度T_R，使得支柱140的向前边缘146的前表面150的曲率半径ξ在向内端142处大于或等于0.75英寸(19.1mm)、大于或等于1.0英寸(25.4mm)、大于或等于1.25英寸(31.8mm)、甚至大于或等于1.5英寸(38.1mm)，诸如约0.75英寸至6英寸。

释放区域170的厚度T_R大于支柱140的厚度T_S。在各实施例中，释放区域170的厚度T_R可以是支柱140厚度T_S的至少1.25倍、至少1.5倍、至少1.75倍、至少2倍、至少2.25倍，或甚至至少3倍，诸如为支柱140的厚度T_S的约1.25倍至10倍。在各实施例中，释放区域170的厚度T_R可以大于或等于约35mm、大于或等于约37mm、或者甚至大于或等于约40mm。在各实施例中，支柱140的厚度TS可随与转子100的旋转轴线B的径向距离的减小而增加，从靠近支柱142的向外端144的最小厚度增加到支柱140的向内端142处的释放区域170的厚度T_R。释放区域170的厚度T_R可以是靠近支柱140的向外端144的最小厚度的至少1.25倍、至少1.5倍、至少1.75倍、至少2倍、至少2.25倍，或甚至至少3倍。

释放区域170的较大的厚度提供支柱140的向内端142的较大的曲率半径ξ。释放区域170的较大的曲率半径ξ可使沿支柱140的向前边缘146在从向外端144到向内端142的径向向内方向上穿过的污染物和纤维从支柱140的向内端142脱开。通过释放区域170从支柱140释放的固体污染物可以朝向压力筛筒10的剔除出口移动，在该处它们可以从压力筛选装置去除。由释放区域170释放的任何可接受的纤维可以回到浆料或悬浮物中，用于重新引入到压力筛筒10。

再次参考图8，在各实施例中，支柱140的向前边缘146可以在靠近支柱140的向外端144的位置前掠(在前扫)，但可以在靠近支柱140的向内端142在向前方向上弯曲返回。在这些实施例中，释放区域170可以定位在向前边缘146的拐点处。该拐点是向前边缘146上的点，在该点处沿向前边缘146在向内方向或向外方向上移动会导致关于转子100的旋转方向从拐点向前移动。该拐点产生穴部，在该穴部处固体污染物和纤维会捕获在支柱140的向前边缘146上。在向前边缘146的拐点处设置释放区域170可以有助于释放从支柱140的向前边缘146向内流动的任何纤维或污染物。

如前所述，包括具有前掠支柱140的转子100的压力筛筒10可用于处理纸浆和造纸工业中的纤维素或其他纤维的固体悬浮物，如本文所述。然而，压力筛筒10和转子100可以不限于在纸浆和造纸工业中使用。例如，压力筛筒10和具有前掠支柱140的本公开的转子100可用于筛选固体悬浮物和/或浆料，以去除采矿和钻井应用、食品制备和加工操作、水处理过程、涂层操作和其他行业中的过大的固体污染物。

再次参考图1，在各实施例中，从浆料或固体悬浮物中去除过大的固体污染物的方法可包括使浆料或固体悬浮物与包括转子100的压力筛筒10接触。压力筛筒10可以具有本文先前描述的压力筛筒10的任何特征。特别地，压力筛筒10可以包括筒壁12，筒壁具有内表面14、外表面16，以及从内表面14到外表面16延伸穿过筒壁12的多个开口。固体悬浮物或固体浆料与压力筛筒10的接触使固体悬浮物或固体浆料的至少一部分穿过筒壁12中的开口。该方法还可包括使设置在压力筛筒10内的转子100旋转。转子100可以具有本文先前描述的转子100的任何特征。在各实施例中，转子100包括筒形的毂部110、从毂部110径向向外间隔开的多个翼型120，以及将多个翼型120联接到毂部110的多个支柱140。多个翼型120中的每一个都与筒壁12的内表面14径向间隔开。支柱140是前掠支柱，具有弯曲的向前边缘146，以使得向前边缘146的向外端144关于转子100的旋转方向102设置在向前边缘146的向内端142的前方。转子100的旋转使多个翼型120中的每个翼型产生压力脉冲，压力脉冲使缠结到(垫状附着到)压力筛筒10的内表面14的固体污染物和纤维脱落。前掠支柱140产生流体流线，流体流线将固体污染物和纤维向内朝向毂部110移动，并且防止固体污染物和纤维收集在支柱140的向前边缘146上、翼型120的前缘122上或两者上。该方法还可包括从压力筛筒10的多个开口收集可接受的固体悬浮物。该方法还可包括收集从压力筛筒的剔除出口剔除的固体污染物。

示例

本公开的实施例将通过以下示例进一步阐明，这些示例不应解释为对目前描述的公开和/或要求的实施例的限制。

示例1

在示例1中，使用AnsysR19.2工程仿真软件对具有前掠支柱的转子在流体内的旋转来建模。现在参考图14和图15，建模的转子100以侧视图(图14)和俯视图(图15)示意性地描绘。建模的转子100包括九个翼型120，定向成与竖直方向成角度，并且两端处略微弯曲。每个翼型120通过三个支柱环160附接到毂部110，支柱环具有从支柱环160径向向外延伸到翼型120的支柱140。支柱140是前掠的(在前扫的)，使得向前边缘146的向外端144相对于支柱140的向前边缘146的其余部分是前掠的。图16图形地展现了具有前掠支柱140的建模的转子100的旋转的建模。如图16所示，转子100的旋转和前掠支柱140穿过液体的运动产生沿着支柱140的向前边缘146的流线190，流线在向内侧方向、径向向内朝向毂部110引导流体和材料。

比较示例2：带有标准转子的压力筛筒运行

在比较示例2中，操作具有标准转子的压力筛筒来筛选纸浆。压力筛筒具有槽，槽宽约为0.21mm。比较示例2的标准转子具有6个翼型，并且6个翼型中的每一个翼型通过在毂部和翼型的内表面之间径向延伸的3个支柱联接到毂部。支柱是在毂部和翼型内表面之间径向延伸的筒形杆，与图5中描绘的现有技术类似。包括筒形杆的支柱的外径约为30mm。引入到比较示例2的压力筛筒的纸浆浆料的标称供给浓度为2.8％。

运行压力筛筒和标准转子一段长的时间来筛选纸浆浆料。在运行期间，记录了剔除率、增稠系数、驱动速度和功率消耗。增稠系数是通过测量从剔除出口离开的剔除浆料的稠度和进入筛部的供给浆料的稠度来确定的。增稠系数是剔除浆料的稠度与供给浆料的稠度之比。运行期间的平均功率消耗在下文的表1中提供。

在压力筛(选)筒运行之后，压力筛筒停止并且筒排空，以检查标准转子。经检查，标准转子没有出现串接(即纸纤维积累在靠近翼型的支柱的前缘上)。因此，包括外径为30mm的筒形杆的标准转子的前缘具有足够的弧度以防止串接。

示例3：带有具有前掠支柱的转子的压力筛筒运行

在示例3中，比较示例2的压力筛筒中的标准转子由本公开的具有前掠支柱的转子取代。随后运行具有带有前掠支柱的示例3的转子的压力筛筒来筛选纸浆。示例3的转子类似于图3中描绘的转子100。示例3的转子具有以一定角度倾斜的7个翼型。各翼型中的每个翼型通过三个厚度为12mm的前掠支柱联接到毂部。引入到比较示例2的压力筛筒的纸浆浆料的标称供给浓度为2.8％。

压力筛筒和带有前掠支柱的示例3的转子运行一段长的时间来筛选纸浆浆料。在运行期间，记录了生产率(速率)、剔除率、增稠系数、驱动速度和功率消耗。生产率维持与比较示例2相同。示例3的剔除率和增稠系数与对比示例2的值相当。示例3的平均功率消耗在下文的表1中提供。在压力筛筒运行之后，压力筛筒停止并且筛筒排空，以检查示例3的转子的串接。经检查，具有前掠支柱的示例3的转子没有出现串接。

表1

	比较示例2	示例3	改善百分比
				转子类型	标准	前掠	--
叶片数量	6	7	--
				功率	77	59	23.4％
观察到的串接	无	无	--

比较示例2的标准转子和带有前掠支柱的示例3的转子两者都减少了串接(例如，纤维在相邻于翼型的支柱的前缘上积累)。示例3的转子具有一个附加的翼型。本领域的普通技术人员会认为，示例3的转子的附加翼型和附加的3个支柱需要更多的功率。然而，意外发现的是，即使带有额外的翼型，示例3的转子所需的平均功率也比运行标准转子所需的功率小了超过23％。因此，包括前掠支柱的的示例3的转子在消除了串接问题的同时还能以与对比示例2的标准转子相比的更低的功率运行。

虽然本文已经描述了用于压力筛筒10的转子100的各种实施例以及用于使用转子100和压力筛筒10的方法，但应当理解的是，可以设想这些实施例和技术中的每一个都可以单独使用，或与一个或多个实施例和技术结合使用。对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下，可以对本文所述的实施例进行各种修改和变型。由此，如果这种修改和变型落入所附权利要求书及其等同物的范围内，则本说明书旨在覆盖本文所描述的各种实施例的修改和变型。

Claims (20)

1.一种用于从固体浆料筛出污染物的压力筛筒的转子，所述转子包括筒形毂部、从所述筒形毂部径向向外间隔开的多个翼型，以及将所述多个翼型联接到所述筒形毂部的多个支柱，其中所述多个支柱中的每个支柱都是具有向前边缘的前掠支柱。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，对于所述多个支柱中的每个支柱，所述支柱的所述向前边缘的向外端关于所述转子的旋转轴线设置成在所述向前边缘的至少50％、至少75％、甚至至少90％的前方。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的转子，其特征在于，对于所述多个支柱中的每个支柱，所述支柱的所述向前边缘的向外端关于所述转子的旋转轴线设置成在所述支柱的所述向前边缘的向内端的前方。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的转子，其特征在于：

P_IN是所述多个支柱中的每个支柱在向内端处的所述向前边缘上的点；

P_OUT是所述多个支柱中的每个支柱在向外端处的所述向前边缘上的点；

R_IN是所述转子的旋转轴线与所述P_IN之间的径向距离；

R_OUT是所述转子的旋转轴线与所述P_OUT之间的径向距离；

P是在所述向前边缘上在所述P_IN和所述P_OUT之间的点；

R是以所述转子的旋转轴线为中心并且经过所述P的圆的半径；

当所述P设置在所述向前边缘上并且所述R大于或等于(R_IN+((R_OUT-R_IN)/2))的位置处时，所述P_OUT关于所述转子的旋转方向设置在所述P的前方。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的转子，其特征在于，所述多个支柱中的每个支柱的向前边缘的形状在垂直于所述转子的旋转轴线的平面上是平直的。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的转子，其特征在于，每个所述支柱的至少50％所述向前边缘的形状在垂直于所述转子的旋转轴线的平面上是平直的。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的转子，其特征在于，所述多个支柱中的每个支柱的向前边缘的形状在垂直于所述转子的旋转轴线的平面上是弯曲的。

8.根据权利要求7所述的转子，其特征在于，所述多个支柱中的每个支柱的向前边缘的曲率半径随着与所述转子的旋转轴线的径向距离增加而增大。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的转子，其特征在于，所述多个支柱中的每个支柱的向前边缘的形状在垂直于所述转子的旋转轴线的平面上具有凹曲率。

10.根据权利要求9所述的转子，其特征在于，所述多个支柱中的每个支柱的至少25％所述向前边缘具有凹曲率。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的转子，其特征在于，所述多个支柱中的每个支柱的前表面在竖直平面中具有不对称形状。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的转子，其特征在于，所述转子还包括定位在所述多个支柱的向内端处的释放区域，其中每个所述释放区域设置在所述多个支柱中的每个支柱的向前边缘处，使得所述释放区域构成所述每个支柱的向前边缘的至少一部分。

13.根据权利要求12所述的转子，其特征在于，所述释放区域在轴向方向上测量的厚度大于或等于所述多个支柱中的每个支柱在轴向方向测量的厚度的1.25倍。

14.根据权利要求12或13中任何一项所述的转子，其特征在于，所述支柱的每个支柱的向前边缘的前表面在所述释放区域处的曲率半径大于或等于0.75英寸。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的转子，其特征在于，所述多个支柱中的每个支柱的向外端的厚度小于或等于1.5英寸。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的转子，其特征在于，所述多个翼型中的每个翼型是螺旋的，并且每个所述翼型的前缘与平行于所述转子的旋转轴线并与所述翼型的前缘相交的直线之间的锐角大于0度，并且小于或等于40度。

17.用于从固体浆料或悬浮物去除污染物的压力筛选系统，所述压力筛选系统包括压力筛筒，所述压力筛筒具有多个开口、设置在所述压力筛筒内的根据权利要求1-16中任一项所述的转子，以及操作性地联接到所述转子的驱动马达，其中所述驱动马达构造成使所述转子相对于所述压力筛筒旋转。

18.根据权利要求17所述的压力筛选系统，其特征在于，所述压力筛筒可操作成将固体污染物从固体悬浮物或固体浆料分离。

19.一种用于从固体悬浮物或固体浆料去除固体污染物的方法，所述方法包括将所述固体悬浮物或所述固体浆料引入根据权利要求17或18中任一权利要求所述的压力筛选系统，使所述转子相对于所述压力筛筒旋转，以及从所述压力筛筒的多个开口收集可接受的固体悬浮物，其中：

所述固体悬浮物或所述固体浆料与所述压力筛筒的接触使所述固体悬浮物或所述固体浆料的至少一部分穿过所述多个开口；

所述转子的旋转使所述多个翼型产生压力脉冲，所述压力脉冲使缠结到所述压力筛筒的内表面的固体污染物和纤维脱落；以及

所述前掠支柱产生流场，所述流场将固体污染物和纤维向内移动并且防止固体污染物和纤维收集在所述多个支柱的向前边缘和所述多个翼型的前缘上。

20.一种用于从固体悬浮物或固体浆料去除固体污染物的方法，所述方法包括：

使所述固体悬浮物或所述固体浆料与压力筛筒接触，所述压力筛筒包括筒壁，所述筒壁具有内表面、外表面和从所述内表面至所述外表面延伸通过所述筒壁的多个开口，其中，所述固体悬浮物或所述固体浆料与所述压力筛筒的接触使所述固体悬浮物或所述固体浆料的至少一部分穿过所述多个开口；

使所述压力筛筒内的转子旋转，其中：

所述转子包括筒形的毂部、从所述毂部径向向外间隔开的多个翼型，以及将所述多个翼型联接到所述毂部的多个支柱；

所述多个翼型中的每个翼型都与所述筒壁的内表面径向间隔开；

所述多个支柱中的每个支柱都是具有向前边缘的前掠支柱；

所述转子的旋转使所述多个翼型产生压力脉冲，所述压力脉冲使缠结到到所述压力筛筒的内表面的固体污染物和纤维脱落；以及

所述前掠支柱产生流场(经由流线可视化)，所述流场将固体污染物和纤维向内移动并且防止固体污染物和纤维收集在所述多个支柱的向前边缘和所述多个翼型的前缘上；以及

从所述筛筒的多个开口收集可接受的固体悬浮物。