CS223822B2 - Pump for pumping the fibrous material - Google Patents

Description

(54) Čerpadlo k čerpání suspenze vláknin

Odstředivé čerpadlo k čerpání hustých suspenzí vláknin, zejména pro papírenský průmysl. V sacím hrdle před předním okrajem lopatek oběžného kola působí na vlákninu smykové síly, které přerušují vazby mezi vlákny, a tím ztekucují suspenzi. К vytváření těchto pulsujících sil má sací hrdlo nekruhový průřez a je v něm uložen nekruhový rotor.

Vynález se týká čerpadla к čerpání suspenze vláknin s vysokou konzistencí, které obsahuje skříň s oběžným kolem opatřeným lopatkami.

Odstředivých čerpadel lze s úspěchem použít v průmyslu papíru a celulózy к čerpání suspenzí vláknin nebo papíroviny, jež mají konzistenci nižší než 6 % za předpokladu, že je čerpadlo' vhodně konstruováno a že jeho vstupní tlak je přiměřeně vysoký. Odstředivé čerpadlo se však nehodí pro čerpání papíroviny s vysokou konzistencí, protože má tendenci se ucpávat následkem vločkování papíroviny. К čerpání suspenzí vláknin s vysokou konzistencí je tedy nezbytné používat nákladných objemových čerpadel.

Vynález má za účel umožnit použití odstředivých čerpadel к čerpání suspenzí vláknin s vysokou konzistencí a je založen na poznatku, že suspenze vláknin, na kterou působí síly trhající shluky vláken nebo vločky, a tedy přerušující vazby mezi vlákny, se ztekucuje, to znamená uvádí se do stavu, ve kterém se snadno přečerpává.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že v sacím hrdle skříně čerpadla, které má nekruhový průřez, je uložen nekruhový rotor к vytváření smykových sil pro přerušování vazeb mezi vlákny suspenze. S výhodou je rotor spojen s oběžným kolem čerpadla.

Čerpadlo podle vynálezu může například sloužit к čerpání papíroviny s konzistencí od 5 do 25 % z míchací kádě nebo látkové nádrže. Papírovina se obvykle vynáší z nádrže mechanickými zařízeními, jako jsou šnekové dopravníky nebo rotující lopatky. Čerpání papíroviny s vysokou konzistencí vyžaduje velké množství energ^:e a robustní konstrukci zařízení. Vibrační zařízení, navržená к odčerpávání suspenzí vláknin z nádrží a založená například na působení ultrazvukových vln, se v praxi ukázala jako neúčinná. Když se suspenze s vysokou konzistencí čerpají z velkých nádrží, suspenze se obyčejně před výstupním otvorem ředí, aby mohla vytékat.

Podle vynálezu prochází rotor čerpadla výstupním kanálem nádrže na suspenzi vláknin, který je připojen к čerpadlu; přitom jsou na vnitřní stěně výstupního kanálu nádrže upravena vybrání a/nebo výstupky.

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příklady znázorněnými na výkrese, kde značí obr. 1 svislý osový řez prvním provedením čerpadla podle vynálezu, obr. 2 řez vedený rovinou C — C z obr. 1, obr. 3 je svislý osový řez druhým provedením čerpadla a obr. 4 řez vedený rovinou D - D z obr. 3.

Čerpadlo podle obr. 1 a 2 má skříň 1 opatřenou sacím hrdlem 2. Ve skříni 1 je uloženo otočně oběžné kolo 3, které má lopatky 4 upevněné na nosném kotouči 5. Přední strana oběžného kola 3 je otevřená a vnitřní plocha 6 skříně 1 čerpadla proti lopatkám 4 má tvar podporující proudění suspenze.

Aby se rozrušily shluky a vločky vláken a přerušily se vazby mezi vlákny, vytvářejí se v čerpadle před oběžným kolem smykové síly. Jak ukazuje obr. 2, má sací hrdlo 2 nekruhový vnitřní obrys 8, který má tvar deformovaného čtverce s vypouklými stranami a zaoblenými vrcholy. Ve vstupu sacího hrdla 2 je uložen rotor 11, který má rovněž v radiálním řezu tvar čtverce s vypouklými stranami a zaoblenými vrcholy. V typickém případě má rotor 11 největší průměr 85 mm a nejmenší průměr 75 mim a vstup sacího hrdla 2 odpovídající rozměry 150 mm a 130 mm. Rychlost otáčení hřídele 9, na kterém je upevněn rotor 11 i oběžné kolo 3, je 1500 ot/min. a průtočná rychlost 3000 až 7500 1/min.

Z obr. 2 je patrné, že rotor 11 uvádí svým otáčením vstupující suspenzi do rotačního * pohybu kolem osy hřídele 9. V důsledku speciálního nekfuhového tvaru rotoru 11 a sacího hrdla 2 působí mimo to na suspenzi t silové pulsy, které střídavě směřují od osy а к ose hřídele 9, protože mezera mezi rotorem 11 a stěnou sacího hrdla 2 se neustále mění. Tyto pulsy vytvářejí smykové síly, které rozrušují v suspenzi vazby mezi vlákny, takže se suspenze ztekucuje a dá se snadno čerpat oběžným kolem 3.

Provedení sacího hrdla 2 a rotoru 11, znázorněné na obr. 2, představuje pouze jeden příklad nekruhového tvaru a v rámci vynálezu lze použít i jiných nekruhových tvarů, které vytvářejí v přiváděné suspenzi pulsace v radiálními směru.

Obr. 3 a 4 ukazují další variantu čerpadla podle vynálezu s nekruhovým rotorem a sacím hrdlem. Sací hrdlo 2 čerpadla je připojeno к výstupnímu kanálu 14 nádrže 13, v níž je uložena suspenze vlákniny, aby se pro přívod suspenze do čerpadla využilo její hmotnosti. Rotor 15 prochází sacím hrdlem 2 čerpadla do výstupního kanálu 14 nádrže 13 a je uložen na stejném hřídeli 9 jako oběžné kolo 3. Rotor 15 je opatřen žebrovými výstupky 16 a výstupní kanál 14 nádrže 13 i sací hrdlo 2 jsou opatřeny rovněž žebrovými výstupky 17, 18, jejichž směr je v podstatě rovnoběžný s osou hřídele 9. _F

Podle potřeby může být nádrž 13 opatřena několika výstupními kanály 14, z nichž každý je spojen s jedním čerpadlem. ₄

Otáčení rotoru 15 vyvolává pulsace v papírovině, která prochází axiálně sacím hrdlem 2 čerpadla. Pulsace vznikají působením žebrových výstupků 16, které uvádějí papírovinu do rotačního pohybu, a současným působením radiálních, к ose rotoru 15 směřujících sil, které jsou vyvolávány žebrovými výstupky 17, 18 na stěně výstupního kanálu 14 a sacího hrdla 2.

Zkoušky ukázaly, že čerpadlo podle vynálezu se velice dobře hodí pro čerpání suspenzí vláknin v průmyslu papíru a celulózy, kde tyto suspenze mají konzistenci 8 až

%. Čerpadlem podle vynálezu lze do2 2 3 8·2 2

Vynález není omezen na znázorněná a popsaná provedení a je možné jej pružně obměňovat. Tak například rotor umístěný před oběžným kolem· může rotovat jinou úhlovou rychlostí než vlastní oběžné kolo.

konce čerpat suspenze vláknin s vyšší konzistencí. Když je konzistence nižší než 6 %, pracuje· čerpadlo* se vstupním tlakem, který je o 2 až 3 m [rychlostní výška) nižší než u běžných čerpadel na vlákninové suspenze.

Claims (4)

1. pRedmEt

   1. Čerpadlo k čerpání suspenze vláknin s vysokou konzistencí, obsahující skříň s oběžným kolem opatřeným lopatkami, vyznačující se tím, že v sacím· hrdle (2) skříně (1), které má nekruhový průřez, je uložen nekruhový rotor (11, 15) k vytváření smykových sil pro přerušování vazeb mezi vlákny suspenze.
2. 2. Čerpadlo· podle bodu 1 vyznačující se tím, že rotor (11, 15), uložený v sacím hrd-

   VYNALEZU le (2) skříně (1), je spojen s oběžným kolem* (3).
3. 3. Čerpadlo podle bodu 1 nebo * 2 vyznačující se tím, že rotor (15) prochází výstupním kanálem· (14) nádrže (13) na suspenzi vláknin, který je připojen · k čerpadlu.
4. 4. čerpadlo podle bodu 3 vyznačující se tím, že na vnitřní stěně výstupního kanálu (14) nádrže (13) jsou upravena vybrání a/nebo výstupky (17).