CN1875146A - 筛选装置和用于筛选纸浆悬浮液的筛选筐 - Google Patents

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Abstract

一用于筛选纸浆悬浮液的筛选装置包括：一筛选筐(8)，一转子(26)，该转子用于沿着该筛选筐向预筛选悬浮液供给压强和吸力脉冲；以及一稀释液集管(28)，该稀释液集管用于输送稀释液从而避免悬浮液在操作过程中增厚。该稀释液集管形成一个管状通道(46)，该管状通道将所述筛选筐分成至少两个部分且绕着该筛选筐延伸，同时该稀释液集管设置有多个稀释液喷嘴。每个喷嘴形成一个通道(58)，该通道包含至少两个通道部分：向所述稀释液集管的通道开放的一入口通道部分(60)以及位于该入口通道部分下游的一出口通道部分(62)，所述入口通道部分要明显宽于所述出口通道部分。

Description

筛选装置和用于筛选纸浆悬浮液的筛选筐
本发明涉及一种用于筛选纸浆悬浮液的筛选装置，它包括：一壳体；一管状筛选筐，该筛选筐将该壳体内部分成一中心腔和一基本为环状的外部腔；一进料构件，该进料构件将所要筛选的悬浮液输送至中心腔外部腔；一合格料出料构件，该出料构件排放已通过所述筛选筐的悬浮液的经处理的合格部分；以及一废料出料构件，该废料出料构件排放所述悬浮液的经处理的废料部分。一转子被布置在所述壳体内，用于沿筛选筐在所要筛选的悬浮液中提供压力和吸力脉冲。该装置还包括一位于所述壳体内的稀释液集管，该集管输送稀释液从而阻止悬浮液在操作过程中增厚。该稀释液集管形成一管状通道，该通道将所述筛选筐分成至少两个部分且至少基本上绕着该筛选筐延伸。至少设置有一个稀释液输送管，该输送管从壳体外部向集管的通道输送稀释液。该集管还设置有有用于将稀释液从管状通道喷出的多个喷嘴。
本发明还涉及一适用于筛选装置的筛选筐。
这种形式为多级筛选装置的筛选装置在瑞典专利524527中有所揭示。这种多级装置的稀释液集管的管状通道有一固定的横截面积并且集管的诸喷嘴是相同的。
根据SE 524527的已有技术稀释液集管的这种设计的问题在于各喷嘴中的稀释液流率的变化会相当大，从而使沿管状通道位于较下游的喷嘴中的流率比位于较上游的喷嘴中的流率大。不同喷嘴中的流率变化会不利地导致输送给悬浮液的稀释液的分配不均匀。
在管状通道横截面积固定的已有技术集管的喷嘴中提供均匀流率的一个解决方案可以是将所有的喷嘴设计成不同的尺寸，以使位于较上游喷嘴的尺寸较宽，反之位于较下游喷嘴的尺寸较窄。然而，该方法的缺陷是在实际应用中很难给不同的喷嘴适当地定尺寸，尤其当具有大量喷嘴时。此外，即使精确地计算一系列喷嘴的尺寸，该系列也仅对给定的输送至稀释液集管的管状通道的主稀释液流有效。结果，对于超出或小于所述给定的主液流的其它主液流来说，经过喷嘴的稀释液的分配仍会不均匀。
在已有技术集管的喷嘴中提供均匀流率的另一种方法可为将管状通道设计成沿稀释液流方向呈锥形，以使在喷嘴入口处的稀释液静压力相等，这将导致喷嘴中的流率相同。然而，设计这样的稀释液集管是很复杂的，这是因为为了在不同的喷嘴处获得所需的相等的静压力状态，管状通道的锥度必须沿着通道变化。此外，该通道的正确的锥度取决于稀释液和管状通道壁面之间的摩擦。
本发明的第一个目的是改进根据SE 524527的筛选装置，以使该稀释液集管均匀地将稀释液分配给所要筛选的悬浮液。
本发明的第二个目的是提供一筛选筐，该筛选筐用于本发明中改进了的筛选装置，且用于更换现有商业运行的筛选装置中的筛选筐。
第一个目的是通过最初描述的一筛选装置类型实现的，该装置的特征在于，每个喷嘴包含至少两个通道部分，一个向该稀释液集管通道开放的入口通道部分和一个位于该入口通道部分下游的出口通道部分，入口通道部分要明显宽于出口通道部分。结果，该较宽的入口通道部分形成一容积，在该容积中通道内的主流流速大大减小，以至于当主流中的部分流体被分流进入入口通道部分时，主流的动压力在入口通道部分中被转变成基本上相等的静压力。这些静压力给较窄的出口通道部分供应流率基本相等的流体。
每个喷嘴的入口通道部分可有足够大的容积以容纳当稀释液由集管供应时产生于从管状通道分流进入喷嘴入口部分的稀释液流的涡流。结果是阻止了涡流在出口通道部分产生，这对于减小位于诸喷嘴排放侧的波动背压的冲击是有利的。如果一涡流产生于出口通道部分，则会使背压更易于将材料从喷嘴的排放侧回送至该稀释液集管的通道。作为另一种方案，每个喷嘴的入口通道部分可有足够大的容积从而避免当稀释液由稀释液集管供给时在出口通道部分的稀释液流中产生涡流，即没有位于入口通道部分产生涡流的辅助。
入口通道部分的容积应为出口通道部分容积的0.2到2倍。
根据本发明的一项实施方式，每个喷嘴的入口通道部分具有比出口通道部分的宽度大25％到100％的宽度，且每个喷嘴的入口通道部分的长度是入口通道部分宽度的5％到50％。
根据本发明的一项最简单的实施方式，诸喷嘴是相同的，并且稀释液集管的管状通道沿其长度方向具有固定的横截面积。每个喷嘴通道可以有一拉长的或是环形的横截面。
本发明的第二个目的是通过用于筛选悬浮液的筛选筐实现的，它包括：一管状罩壁，该管状罩壁设置有诸筛孔；以及一稀释液集管，该稀释液集管位于罩壁上，形成用于稀释液的一管状通道，稀释液至少基本上沿着罩壁延伸，该稀释液集管布有多个喷嘴。该筛选筐的特征在于，每个喷嘴形成一包含至少两个通道部分的通道：向该稀释液集管通道开放的一入口通道部分以及位于入口通道部分下游的一出口通道部分，入口通道部分要明显宽于出口通道部分。
本发明的筛选筐可被设计成类似于本发明中上述筛选装置的筛选筐。
下面将结合附图对本发明进行更加详细的描述，这些附图中：
图1是本发明的筛选装置的第一实施方式中的局部剖切立体图，
图2是本发明的第二实施方式中的局部剖切立体图，
图3是安装在图1所示装置中的筛选筐的立体图，
图4是图3所示筛选筐的截面立体图，
图5示出了通过形成传统的圆柱形通道的喷嘴的稀释液流型，以及
图6示出了通过根据本发明设计的喷嘴的稀释液流型。
图中所示相同的或相应的元件用相同的标号表示。
图1示出了根据本发明的一用于筛选纸浆悬浮液的筛选装置，它包括：壳体2；进料构件4，它可松开地连接于将所要筛选的悬浮液输送至壳体2的输送管6；一管状筛选筐8，它将壳体2的内部分成用于在中心腔的一个端部12处接收所要筛选的悬浮液的基本上是圆柱形的中心腔10，以及用来接收通过了筛选筐8的悬浮液的合格部分的独立的外部环状合格料腔14；合格料出料构件16，它可松开地连接于合格料出料管18，以从合格料腔14排出合格部分；以及废料出料构件20，它可松开地连接于一废料出料管22，以从中心腔10的另一端24排出所述悬浮液的废料部分。一转子26布置在中心腔10中以在悬浮液中沿筛选筐8提供压力和吸力脉冲。设置环状稀释液集管28用来在中心腔10的两端12和24之间向中心腔输送稀释液。
参照图3和4，筛选筐8包括筛孔采用狭缝形的圆柱形罩壁30。罩壁30设置有一上法兰32和一下法兰34，它们分别密封壳体上的一上凸肩36和壳体上的一下凸肩38。罩壁30被分成两个分离的圆柱形部分40和42，它们被环状稀释液集管28轴向地相互连接着。该稀释液集管28形成一管状稀释液通道46，该通道具有一矩形横截面且绕罩壁30延伸。稀释液集管28具有一稀释液进料口48和各种各样用于将稀释液从通道46喷射至筛选筐8的内部的喷嘴50。用于将稀释液从壳体2的外部输送至稀释液通道46的稀释液输送管51沿着合格料出料管18的外壁延伸并且被连接于稀释液集管28的进料口48(或者可以设置两个或更多的稀释液进料口，较佳的是两个开口)。
图5显示稀释液集管52中的典型稀释液流向，喷嘴形成通常是圆柱形的通道54。在图5的稀释液集管52中，稀释液从左向右流。如从图5可以清楚地看到的，从稀释液主流分流进入诸喷嘴的圆柱形通道54的部分稀释液流受到诸喷嘴较远的进口边缘56的干扰(如稀释液集管52中稀释液主流的流向所示)。该部分流体中的这些干扰或多或少引起穿过通道54的不均匀流动剖面，从而将在各个通道54中产生不同流率的部分流体。此外，在诸喷嘴最近的入口边缘57的部分流体中产生低压区(如稀释液集管52中稀释液主流的流向所示)。这些低压区可能引起不利因素，即由转子26产生、扫过罩壁30的瞬间背压会造成纤维进入最近的入口边缘的喷嘴通道54并在稀释液集管通道46内积聚。
图6显示在根据本发明的装置的稀释液集管28中稀释液的流向。每个喷嘴50形成一圆柱形通道58，该通道包含两个不同的圆柱形通道部分：向该稀释液集管28的通道46开放的入口通道60以及位于入口通道部分60下游的出口通道部分62。入口通道部分60比出口通道部分62宽，并且形成一容积，在该容积中，通道46中主流的流速大大减小，结果当主流的部分流体被分流进入各自的入口通道部分60时，主流的动压力在入口通道部分60中被转变成基本相等的静压力。这些静压力向较窄的出口通道部分62供应流率基本相等的部分流体。结果，在喷嘴通道58中部分流体的压力和流量分布是均匀的，这使得穿过通道58的流体受由旋转转子产生的瞬间背压的影响较小。
每个出口通道部分62可以有一环状横截面，其半径范围是2-20mm，较佳地是5-15mm。或者，每个出料通道部分62可采用狭缝形状，其宽度范围是2-20mm，较佳地是5-15mm。
以上描述的筛选筐8特别适用于更新老的筛选装置中的传统单级筛选筐。通过使用现有的合格料出料构件以连接稀释液输送管，就不需要重建老装置的壳体。
在操作中，将所要筛选的纤维悬浮液通过进料构件4输送至筛选筐8的上侧12。在筛选筐8中，沿罩壁30的部分40筛选悬浮液，以使一初级合格部分通过罩壁30的筛孔，同时在筛选筐8内处理初级废料部分。该初级废料部分由从诸喷嘴50喷出的受控的稀释液流稀释。沿罩壁30的部分42筛选被稀释了的初级废料部分，以使第二级合格部分通过罩壁30，同时第二级废料部分在筛选筐8中被处理，然后从筛选筐8经废料出料构件排出。初级和第二级合格部分相结合，且经合格料出料构件16排出。
响应被输送至筛选筐8的悬浮液浓度和流量以及被从筛选筐8排出的第二级废料浓度和流量来控制穿过诸喷嘴50的稀释液流量，以使进入罩壁30的部分42的初级废料部分的浓度变得基本上和被输送至筛选筐8的悬浮液的浓度相同。
图2显示本发明的一筛选装置，除了筛选筐和稀释液输送的设计不同以外，该装置和图1所示的实施方式类似。因此，图2的装置包括：一设置有两个稀释液进料管66和68的壳体64，以及一具有分别同管66和68相连的两个稀释液进料口72和74的筛选筐70。该实施方式适用于新的筛选构件。
作为对上述图1和图2中实施方式的替代，本发明还可用于这样类型的筛选装置，在该装置中，转子被安置于外部环状腔，而悬浮液可从外部环状腔通过筛选筐进料至中心腔。

Claims (22)

1.一种用于筛选纸浆悬浮液的筛选装置，它包括：一壳体(2；64)；一管状筛选筐(8；70)，该管状筛选筐将壳体的内部分成一中心腔(10)和一基本是环形的外部腔(14)；一进料构件(4)，该进料构件将所要筛选的悬浮液输送至所述中心腔或是所述外部腔；一合格料出料构件(16)，该合格料出料构件排出已通过筛选筐的悬浮液经处理的合格部分；一废料出料构件(20)，该废料出料构件排出悬浮液经处理的废料部分；一转子(26)，该转子布置在壳体内，沿筛选筐向所要筛选的悬浮液提供压力和吸力脉冲；一稀释液集管(28)，该稀释液集管位于壳体内，用于输送稀释液从而避免悬浮液在操作过程中增厚，稀释液集管形成一管状通道(46)，该管状通道将筛选筐分成至少两个部分(40，42)并至少基本上绕着筛选筐延伸，稀释液集管还有至少一个稀释液输送管(51；66，68)，用于从所述壳体外部向该管的通道输送稀释液，该稀释液集管设置有用于从管状通道喷射稀释液的多个喷嘴，其特征在于，每个喷嘴形成一个通道(58)，该通道包含至少两个通道部分：向所述稀释液集管的通道(46)开放的一入口通道部分(60)和位于入口通道部分下游的一出口通道部分(62)，入口通道部分要明显宽于所述出口通道部分。
2.如权利要求1所述的筛选装置，其特征在于，每个喷嘴(50)的入口通道部分(60)有足够大的容积以容纳当稀释液由稀释液集管(28)供给时从管状通道(46)分流进入喷嘴入口通道部分的稀释液流体中所产生的涡流。
3.如权利要求1或2所述的筛选装置，其特征在于，每个喷嘴的入口通道部分(60)有足够大的容积从而当稀释液由该稀释液集管(28)供给时避免在出口通道部分(62)中的稀释液流体中产生涡流。
4.如权利要求1所述的筛选装置，其特征在于，每个喷嘴的入口通道部分(60)的容积是出口通道部分(62)容积的0.2到2倍。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的筛选装置，其特征在于，每个喷嘴的入口通道部分(60)的宽度比出口通道部分(62)宽25％到100％。
6.如权利要求5所述的筛选装置，其特征在于，每个喷嘴的入口通道部分(60)的长度是入口通道部分(62)宽度的5％到50％。
7.如权利要求1-6中的任意一项所述的筛选装置，其特征在于，诸喷嘴(50)是相同的。
8.如权利要求1-7中的任意一项所述的筛选装置，其特征在于，管状通道(46)沿其长度方向上有固定的横截面积。
9.如权利要求1-8中的任意一项所述的筛选装置，其特征在于，每个喷嘴通道(58)有一环形横截面。
10.如权利要求1-8中的任意一项所述的筛选装置，其特征在于，每个喷嘴通道(58)有一拉长的横截面。
11.如权利要求1-10中的任意一项所述的筛选装置，其特征在于，将每个喷嘴(50)布置成使喷射出的稀释液至少基本上是与管状通道(46)相垂直的。
12.一种用于筛选纸浆悬浮液的筛选筐(8；70)，它包括：一其中分布有诸筛孔的管状罩壁(30)以及一位于所述罩壁上的稀释液集管(28)，该稀释液集管形成用于至少基本上沿着该罩壁延伸的稀释液的一管状通道(46)，该稀释液集管形成有多个喷嘴(50)，其特征在于，每个喷嘴形成一个通道(58)，该通道包含至少两个通道部分：向所述稀释液集管的通道(46)开放的一入口通道部分(60)和位于入口通道部分下游的一出口通道部分(62)，入口通道部分明显宽于所述出口通道部分。
13.如权利要求12所述的筛选筐，其特征在于，每个喷嘴(50)的入口通道部分(60)有足够大的容积以容纳当稀释液由稀释液集管供给时从管状通道分流进入喷嘴入口通道部分的稀释液流体中所产生的涡流。
14.如权利要求12或13所述的筛选筐，其特征在于，每个喷嘴的入口通道部分(60)有足够大的容积从而当稀释液由该稀释液集管供给时避免在出口通道部分(62)中的稀释液流体中产生涡流
15.如权利要求14所述的筛选筐，其特征在于，入口通道部分(60)的容积是出口通道部分(62)容积的0.2到2倍。
16.如权利要求12-15中的任意一项所述的筛选筐，其特征在于，每个喷嘴的入口通道部分(60)具有比出口通道部分(62)宽25％到100％的宽度。
17.如权利要求16所述的筛选筐，其特征在于，每个喷嘴的入口通道部分(60)的长度是入口通道部分(62)宽度的5％到50％。
18.如权利要求12-17中的任意一项所述的筛选筐，其特征在于，诸喷嘴(50)是相同的。
19.如权利要求12-18中的任意一项所述的筛选筐，其特征在于，管状通道(46)沿其长度方向上有固定的横截面积。
20.如权利要求12-19中的任意一项所述的筛选筐，其特征在于，每个喷嘴通道(58)有一环形横截面。
21.如权利要求12-19中的任意一项所述的筛选筐，其特征在于，每个喷嘴通道(58)有一拉长的横截面。
22.如权利要求12-21中的任意一项所述的筛选筐，其特征在于，将每个喷嘴(50)布置成使喷射出的稀释液至少基本上是与管状通道(46)相垂直的。
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