CN1378612A - 造纸纸浆组分混合的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种造纸中纸浆组分的混合方法,依据此方法,待混合的纸浆组分沿着内外相互套接的管子被送往混合点(S)。纸浆组分流被一内管末端所造成的湍流所混合(2;2a－2c),该管端的截面为波浪状。此湍流被结构件(4a～4c)在混合点导向并增强效应,该结构件位于外管的内表面上。另外,本发明涉及依该方法进行纸浆组分混合的装置。
Description
本发明涉及造纸中纸浆组分的一种混合方法，根据此法，第一纸浆组分沿着外管被送至混合点，而其他纸浆组分则沿着装在外管内的至少一条内管送往混合点，几种所述纸浆组分流即于混合点合而为一。
进而本发明涉及造纸纸浆组分的一种混合装置，此装置有将第一纸浆组分送往混合点的一个外管，以及至少一条安装在外管中的内管，内管至少以其外端与外管大体上平行安装。在此装置中，第二种纸浆组分被安排从内管送往混合点，并使得送来的纸浆组分被安排于混合点合而为一。
造纸的不同流程有几个点，需要将不同的流体混合物、所需纸浆及其他物质进行相互混合。例如，对于纤维浆，要在将其送往造纸机高位箱之前，先加入纤维悬浮液或者稀释水将其增稠和稀释。所需添加料，诸如颜料、保持剂与填充剂也可以混合到主流股中。流体可以用不同的管式混合器，或者利用机械混合器于槽内进行混合。为了在管内进行混合，使用锥形头以及诸如T形与Y形接头之类的不同管接头。此外，添加料也可以在半径方向对着主流股将其喷射过去混入流体流中。但是已知的解决方法存在一个问题，那就是混合不能令人满意，以致在以下各节段的流程中出现种种问题。例如，因混合不良，而引起稀释或增稠过程中纤维流的不均匀，容易导致质量问题。
本发明的目的是为纸浆组分在管中的混合提供一种新颖的改进的解决方法。
本发明提出的方法，其特征在于：运用具有波浪状截面的内管端于混合点处在要混合的纸浆组分流中产生湍流，并且利用结构件对这样形成的湍流进行导向，该结构件紧靠着内管端，并位于外管的内表面(1)上，结构件的最大截面在流向上位于内管的最远端之后。
再者，本发明提出之装置，其特征在于：内管的外端具有波浪状截面，借以在要混合的流股中造成湍流；在于与混合点相联系，这里于外管的内表面上设有成形件，供为所产生的湍流导向；以及在于成形件于流向上位于内管最远端之后。
本发明的基本构想在于将纸浆组分沿着相互套装的管子送往混合点。为了进行混合，将内管的截面制成波浪状，从而在纸浆组分流中形成湍流。湍流的混合效应被设在外管内表面上的结构件以及混合点加强，该结构件对所产生的湍流进行导向和加强。再者，本发明的优选实施例的基本构想在于，结构件的截面在流股方向上，于外管半径和周缘方向上是变化的。所述截面由线性前缘变为圆的扇形，再回到线性后缘。
本发明的优点是，欲混合的纸浆组分能够远较从前更有效更可靠地相互混合，从而可以避免生产流程后续阶段因混合而出现的原来的问题。这就可以自然而然地改进流程的效率，生产出具有均匀一致质量的产品。不仅如此，由于混合良好，允许使用更小量添加剂组分混合到主流股中去，原因是现在已不需要过量添加组分来抵偿不良混合。本发明的结构件可强化具有波浪状截面内管端所造成的湍流，因而达到对纸浆组分的更有效混合。除此而外通过利用结构件可以减低喷射效应。由于结构件是这样构成的，即其截面积起于零而又止于零，纤维或其他组分不会粘到其上面，其易于保持清洁。内管具有合适的波浪形状以及合适的尺寸；而结构件又适当地确定尺寸，并且相对于内管端定位恰当，二者结合起来，便可制做出能够在每一具体情况下取得最好的可能效果的混合器。
本发明由附图加以详细说明，具体如下：
图1为本发明的装置之截面透视示意图；
图2也是透视图，表示从略微不同角度看去的相应装置；
图3a-3c示意性表示前二图上装置的截面；
图4为本发明的装置之另一种应用示意性截面图。
图1系本发明的一种装置之简图。该装置包括一外管1，该外管的一侧在图上剖开，以表示管子结构。一内管2安放在外管之内，大致上与外管平行。管1与2最好同心安装。图中表示的第1流股V1在外管内流动，而另一流股V2在内管中流动。在管中流动的纸浆组分系流体与适当干燥固体之混合物，例如纤维与水或者仅是流体，例如稀释水。通常例如由纤维纸浆构成之主流股，沿着内外管所限定的环形通道被输送。相应地，需混合到主流股中的侧流股沿着由内管所限定的通道被输送，例如，该一侧流股由稀释水或某种添加物组成。显然，各流股也可以用相反的方式安排。流股V1与V2于图中用S表示之混合点互相混合。通过流股中所产生的湍流来实现混合。为此，内管2端的截面形状为波浪形。例如，波浪状指的是正弦波、齿形波、矩形波以及适合此目的之其他波浪形状，依靠其将流股打漩。此外，内管在波浪状端之前可设一流态化器3。此种流态化器进一步强化混合作用，尤其当流动物质的一致性高时(活塞流(plug flow))图1所示流态化器在流股方向有一收缩形件，该收缩件迅速增大，引起流量与压力的变化。此类流态化器的结构与操作原理为本技术领域的人士所知晓，故不在此细述。
根据本发明的构想，结构件4a-4c安设在外管内，位于紧接内管端的部分，该结构件的目的是影响由内管端2波浪形截面形状造成之湍流，从而进一步加强纸浆组分的混合。这种结构件安装在外管的内周，其数量和尺寸视需要而定。最好安装3个结构件，它们分布在管1的周边上，相互距离相等，并在管的纵轴方向距内管等距。结构件的优选截面从图3a可见。从流股方向视去，结构件面积位于首个零，因为它的前缘在周边方向上是线性曲面；而当在流股方向前进时，则该面积在半径方向上增大为呈圆的扇形之截面。与此同时，当它在管1半径方向增大时，从流股方向向前，结构件便在周边方向上开始缩小。这样，结构件的后缘再次呈线性，这从图3b可清楚看出。这种结构件也可以用如此一种方式安装，即在半径方向上锐缘指向前方，也就是说此方式与图示恰好相反。在两种情形下，结构件具有代表性的是，它作为线性曲面始，其面积实质上为零，又以线性曲面终结。这样的结构件易于保持清洁，因为纤维和流股中的其他物质不会轻易地粘上。另外，这样的结构件能够将流股相互灵活地推向前，从而影响纸浆组分的混合。虽然各图表示结构件的前缘位于内管端，但也完全可以这样安排结构件与内管端，即它们交错部分通路，而且其方式是，在流股方向上，结构件的最大截面位于内管端之后。这样，作为湍流的结果，在结构件开始导向各流股之前，各流股便有时间得以充分地混合。相应地，结构件可以在流股方向上，距内管端预定的距离上进行安装。
图3c表示第二种结构件5a至5c，它们在流股方向上被安装在内管端之前，并位于外管1内表面上。这样的成形件也造成湍流，并强化混合。这样的结构件可如图所示为金字塔式的，或者也可以使用混合点后采用的结构件式样。
本发明的装置，其混合特性可通过三个途径加以调整，一是改变结构件相对内管波浪形端的位置，二是改变结构件的尺寸和/或形状，三是将恰当数量的不同结构件组合在一起。此外，在某些情况下，结构件的安装，在外管纵轴线方向上距离内管端可以略有不同，在周边上的距离可不匀。结构件也可为可调式的，举例来说，这种做法可以调整结构件相对管子和相互位置。至于其形状与尺寸，结构件可以这样构成，即能以不同方式调整它们。
图4表示在外管方向上有几个内管的方案，在此例中设有3条内管2a至2c。视需要，也可设更多内管。每根内管端的截面均为波浪状。在半径方向上增大而在周边方向上缩小的结构件，与混合点相配合安装。也可以在混合点之前使用第二结构件。
再者，在某些情况下，结构件可以用来帮助支持外管中的内管。
各图及相关说明仅供解说本发明的构想。本发明的细节在 范围内可能有所不同。
Claims (11)
1.一种在造纸中混合纸浆组分的方法，根据这种方法，第一纸浆组分沿着外管(1)送往混合点(S)，其他纸浆组分则沿着安装在外管内的至少一条内管(2；2a至2c)送往混合点，从而所述纸浆组分流股(V1、至V4)在混合点(S)相会合，其特征在于：在混合点(S)上，使要通过具有波浪状截面的内管端(2’)混合的纸浆组分流股(V1至V4)内产生湍流；通过位于紧靠内管端(2’)且安装在外管(1)的内表面上的独立结构件(4a至4c)对所产生的湍流进行导向，结构件的最大截面出现在内管在流向上的最远端之后。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：在将流股输向混合点(S)之前，使纸浆组分流股(V1至V4)中的至少一条流态化。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在外管内安装几条内管，从而将几条独立的流股输向混合点(S)。
4.一种造纸中混合纸浆组分的装置，该装置包括一个外管(1)，用于将第一纸浆组分输向混合点(S)，至少一条安装在外管内的内管(2；2a至2c)，从而内管与外管至少在内管外端处基本上平行设置，第二纸浆组分被安排输送至混合点，使得被输送的纸浆组分流股(V1至V4)在混合点(S)相会合，其特征在于：内管的外端(2’)具有波浪状截面，从而它在混合的流股(V1至V4)中产生湍流；对于混合点(S)，结构件(4a至4c)被设置在外管(1)的内表面上，用于对所产生的湍流进行导向；以及，在流股方向上，结构件的最大截面位于内管最远端之后。
5.按照权利要求4所述的装置，其特征在于：在流股方向上，结构件(4a至4c)的面积起始为零，然后在外管半径或周边方向上增大，直到在半径或周边方向上重新缩小到零，从而结构件的前后缘为线性的，而在两者之间的部分，结构件面积具有一个圆的扇形形状。
6.按照权利要求5所述的装置，其特征在于：结构件(4a至4c)的前缘在外管(1)周边的方向上为线性曲面，而结构件的后缘在外管半径方向上为线性曲面。
7.按照权利要求5所述的装置，其特征在于：结构件(4a至4c)的前缘在外管(1)的半径方向上是线性曲面，而结构件的后缘则在外管的周边方向上是线性曲面。
8.按照权利要求4至7中的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：所述装置包括第二结构件(5a至5c)，该结构件位于外管(1)的内表面上且在混合点(S)之前。
9.按照权利要求4至8中的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：所述内管(2；2a至2c)包括在波浪状端(2’)之前的一个流态化器(3)。
10.按照权利要求4至9中的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：所述结构件的位置是可调的。
11.按照权利要求4至10中的任何一项权利要求所述的装置，其特征在于：结构件的形状是可调的。
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