ES2334919T3 - Elemento de refino. - Google Patents
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Abstract
Un elemento de refino destinado para refinadoras para el trabajado de material fibroso, en donde el elemento de refino (10) está formado en perfil con un patrón de estrías intermedias (12) y barras (11) que tienen superficies de trabajo superiores (13) y superficies laterales (14), caracterizado porque dichas barras (11) se extienden en forma de arco radialmente hacia fuera, hacia la periferia exterior del elemento de refino y las superficies de trabajo superiores (13) de las barras (11) están provistas de una pluralidad de estrías pequeñas (18) formadas en ángulos que cambian de 10-90º a lo largo de, y en relación con, la dirección longitudinal de las barras, de modo que las citadas estrías pequeñas (18) se extienden en esencia radialmente.
Description
Elemento de refino.
Este invento se refiere a refinadoras del tipo
de discos, las cuales son planas o cónicas, con discos de refino
opuestos que giran relativamente entre sí. Los discos de refino
están provistos de elementos de refino, los cuales forman entre
ellos un espacio de separación de refino para trabajar el material
fibroso. El material fibroso es, preferiblemente, lignocelulósico,
y la refinadora se usa para la fabricación de, por ejemplo, pasta
de celulosa de desecho, pasta de celulosa de fibra reciclada y
pastas de celulosa mecánicas, tales como la pasta de celulosa para
cartón, la pasta de celulosa termomecánica (TMP) y la pasta de
celulosa quimiotermomecánica, así como para el refino de baja
concentración de pastas de celulosa químicas. Tal refinadora de
discos es conocida, por ejemplo, del documento US-A
5.467.931.
Más concretamente, el invento se refiere a un
elemento de refino a ser usado en una refinadora de la clase antes
indicada.
Un elemento de refino se forma con un patrón de
barras y estrías intermedias. Las barras y las estrías están
formadas de diferentes modos, dependiendo de cuál sea el material
fibroso que se trabaje, y de cuál sea el grado en que se trabaja y,
por consiguiente, en el caso de material lignocelulósico, de qué
calidad de pasta de celulosa se desee. Las barras tienen una
superficie superior y superficies laterales, de tal modo que se
forman bordes longitudinales entre la superficie superior y las
respectivas superficies laterales. Las barras pueden ser, por
ejemplo, continuas o discontinuas, y estar dispuestas según diversos
patrones. El trabajado del material fibroso se lleva a cabo
sustancialmente mediante las barras de los elementos de refino. El
espacio de separación de refino está formado de modo que el
material fibroso, visto en dirección radial, pasará de dentro hacia
fuera. Más lejos hacia dentro en el espacio de separación de refino,
los elementos de refino están formados normalmente para producir
una primera desintegración del material y para hacer avanzar el
material hacia fuera en el espacio de separación de refino. También
tiene lugar un cierto desfibrado, es decir, una separación de las
fibras del material lignocelulósico, en la parte interior del
espacio de separación de refino, donde la distancia entre las
superficies de refino es la máxima. Después la distancia disminuye
hacia fuera, con objeto de conseguir el deseado trabajado o refino
del material fibroso.
En el refino de material fibroso de alta
concentración y, sobre todo, de altas aportaciones de energía, se
comprobó que era necesario formar la parte exterior del elemento de
refino con un patrón ligero de barras y estrías, con objeto de
mejorar con ello el acceso al material fibroso y producir un
trabajado efectivo. La anchura de barra puede ser de
1-2 mm, y la anchura de estría de
1,5-2 mm. Este trabajado genera al mismo tiempo una
gran cantidad de vapor de agua en el espacio de separación de
refino. Esto da lugar a una alta presión de vapor de agua en el
espacio de separación de refino. Esa alta presión de vapor de agua
tiene un efecto negativo en la capacidad y en la estabilidad
operacional de la refinadora. Esto implica también una restricción
de la posible aportación de energía. El vapor de agua desarrollado
será forzado, como resultado de ese patrón apretado, a salir por
fuera de las estrías y a perturbar el flujo de material a través del
espacio de separación de refino.
Un modo de resolver este problema sería mediante
el suministro de agua de dilución al espacio de separación de
refino, con objeto de condensar con ello el vapor de agua. Esto, sin
embargo, reduciría la concentración de material a un bajo nivel, y
deterioraría por consiguiente la calidad de la pasta de
celulosa.
En el trabajado o refino del material fibroso
con baja concentración, no tiene lugar desarrollo alguno de vapor
de agua, y el material es transportado parcialmente por el líquido
que fluye fuera del espacio de separación de refino. Aquí, un
patrón apretado de barras y estrías implica que el flujo a través
del espacio de separación de refino puede ser mucho más bajo.
El presente invento ofrece una solución para los
citados problemas. De acuerdo con una realización del invento, las
barras y las estrías tienen una anchura mayor, con objeto de
permitir el transporte del vapor de agua y, respectivamente, el
flujo de líquido fuera del espacio de separación de refino, al
tiempo que las superficies superiores de las barras están provistas
de una pluralidad de estrías más pequeñas oblicuamente o a través de
las barras, de modo que formen un ángulo de 10-90º,
convenientemente de 10-70º, con la dirección
longitudinal de las barras. Esas estrías más pequeñas son
convenientemente lineales, aunque posiblemente pueden estar
ligeramente curvadas. Las estrías más pequeñas son convenientemente
abiertas a ambas superficies laterales de las barras. Mediante este
diseño de las barras, el material fibroso será trabajado de un modo
efectivo, y al mismo tiempo el vapor de agua o el flujo de líquido
se recoge en las estrías entre las barras y es conducido fuera del
espacio de separación de refino, sin que perturbe el flujo del
material fibroso.
Las estrías más pequeñas, por ejemplo, pueden
ser situadas a lo largo de toda la longitud de las barras, o ser
interrumpidas por pequeñas partes sin estrías, contadas en la
dirección longitudinal de las barras.
Las barras anchas, de acuerdo con el invento, se
extienden en forma de arcos o curvadas sobre el elemento de refino,
y las estrías pequeñas son angulares en relación con la dirección
longitudinal de las barras.
Las cualidades que caracterizan el invento se
definen en las reivindicaciones que se acompañan.
\newpage
El invento se describe con más detalle en lo que
sigue, con referencia a las Figuras que se acompañan, en las que se
han ilustrado algunas realizaciones del invento.
La Fig. 1 representa el lado frontal del
elemento de refino, de acuerdo con la técnica anterior;
Las Figs. 2-4 representan la
superficie superior de las barras, con diferentes diseños;
La Fig. 5 es un corte por la línea
V-V de la Fig. 2.
En la Fig. 1 se ha representado un elemento de
refino 10, el cual está destinado a refinar material fibroso de
alta concentración. El elemento de refino 10 está provisto de un
patrón de barras 11 y estrías intermedias 12, en que las barras
tienen superficies superiores 13 y superficies laterales 14 con
bordes 15. El patrón está dividido en dos zonas, una zona interior
16 y una zona exterior 17, donde las barras y las estrías de la
zona interior están más dispersas entre sí que en la zona exterior.
Las barras de la zona interior están destinadas a producir una
primera desintegración del material y a hacer avanzar el material
hacia fuera, a la zona exterior. Las barras de la zona exterior
están situadas más apretadamente entre sí, lo cual implica más
bordes de barra para efectuar el trabajado y refino sustancial del
material. El patrón puede también comprender más zonas en las que
el patrón se haga usualmente más apretado de una zona a otra,
radialmente hacia fuera.
Debido a que las barras están provistas de
estrías 18 oblicuas más pequeñas, en las superficies superiores,
las barras, así como las estrías intermedias, pueden hacerse más
anchas, sin que la superficie superior de trabajado de las barras
pierda su eficacia. La mayor anchura de las estrías implica al mismo
tiempo que se facilita el flujo de vapor de agua y,
respectivamente, el flujo de líquido, en las estrías, y que se
reduce al mínimo la perturbación en el trabajado del material
fibroso. La anchura de barra puede ser de 3-30 mm,
y la anchura de estría de 2-15 mm, con una
profundidad de 5-15 mm. Las estrías más profundas
para el refino de baja concentración.
En la Fig. 2 se ha representado una realización
de las barras 11 en un elemento de refino de acuerdo con el
invento. A lo largo de las barras 11 hay situadas una pluralidad de
estrías 18 más pequeñas, las cuales están dispuestas ligeramente
anguladas con respecto a la dirección longitudinal de las barras, y
deberán estar abiertas a ambas superficies laterales 14. La
profundidad de las estrías más pequeñas deberá ser de uno o de
algunos milímetros, preferiblemente de 1-5 mm. Su
anchura deberá ser de 0,5-2 mm. La distancia entre
las estrías más pequeñas adyacentes deberá ser de
1-10 mm, y preferiblemente de 2-5
mm.
En la Fig. 3 las barras son de forma arqueada y
las estrías 18 más pequeñas en las superficies superiores de las
barras son siempre oblicuas con respecto a la dirección longitudinal
de las barras. Las estrías más pequeñas deberán tener una dirección
sustancialmente radial. En cuanto al diseño de las estrías más
pequeñas (18), son de aplicación las mismas dimensiones que para la
Fig. 2.
De acuerdo con la Fig. 4, las estrías 18 más
pequeñas son angulares en diferentes direcciones, preferiblemente
de tal modo que se crucen entre sí en las superficies superiores de
las barras 11. Como alternativa, pueden estar desplazadas en la
dirección longitudinal de las barras, de modo que no se crucen entre
sí. Estas realizaciones permiten que se pueda cambiar el sentido de
rotación del elemento de refino. En cuanto al diseño de las estrías
18 más pequeñas, son de aplicación las mismas dimensiones que para
la Fig. 2.
Se pueden colocar barras, con un diseño de
acuerdo con el invento, en cualquier zona del elemento de refino,
pero preferiblemente en una zona exterior en donde el trabajado y el
refino sean más intensivos, y la distancia entre los elementos de
refino opuestos sea la más corta, es decir, que el espacio de
separación de refino sea el más pequeño y el desarrollo de vapor de
agua el máximo.
En el trabajado de material fibroso con
elementos de refino de acuerdo con el invento, las superficies
superiores de las barras 11 y los bordes de las estrías 18 más
pequeñas trabajarán sobre el material. El desarrollo de vapor de
agua que surge de la alta concentración de material, y el flujo de
líquido que pasa a través del espacio de separación de refino para
una baja concentración del material, son conducidos fuera desde las
superficies superiores de las barras y pueden salir a través de las
estrías entre las barras, de modo que no se perturbe el trabajado
del material fibroso. Se puede conseguir con ello una alta capacidad
para una calidad de pasta de celulosa mantenida. Diseñando los
elementos de refino con barras anchas 11 de forma arqueada, con
estrías más pequeñas, sustancialmente radiales 18 en las
superficies superiores, se puede obtener una mayor capacidad. Al
mismo tiempo, se obtiene una más alta calidad de la pasta de
celulosa, por cuanto las estrías más pequeñas producen una
fibrilación efectiva del material fibroso.
El invento, por supuesto, no queda limitado a
las realizaciones ilustradas, sino que puede ser modificado sin
rebasar el alcance de las reivindicaciones, con referencia a la
descripción y a las Figuras.
Claims (2)
1. Un elemento de refino destinado para
refinadoras para el trabajado de material fibroso, en donde el
elemento de refino (10) está formado en perfil con un patrón de
estrías intermedias (12) y barras (11) que tienen superficies de
trabajo superiores (13) y superficies laterales (14),
caracterizado porque dichas barras (11) se extienden en
forma de arco radialmente hacia fuera, hacia la periferia exterior
del elemento de refino y las superficies de trabajo superiores (13)
de las barras (11) están provistas de una pluralidad de estrías
pequeñas (18) formadas en ángulos que cambian de
10-90º a lo largo de, y en relación con, la
dirección longitudinal de las barras, de modo que las citadas
estrías pequeñas (18) se extienden en esencia radialmente.
2. Un elemento de refino según la reivindicación
1, caracterizado porque todas las estrías (18) más pequeñas
son angulares en la misma dirección con respecto a las barras
(11).
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