ES2600521T3 - Screen basket with diagonal grooves for the top separator of a digester - Google Patents
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Abstract
Una cesta de pantalla (36) para un separador superior (14) para un vaso (10) de tratamiento de material celulósico, caracterizado porque la cesta de pantalla (36) comprende: una placa formada en un cilindro y que tiene una unión (51) vertical que conecta bordes opuestos de la placa, y unas filas (50) de ranuras (48, 70) que se extienden a través de la placa, donde cada ranura (48, 70) tiene un borde (72) de esquina de entrada adyacente a una superficie interior (62) de la placa, donde dicho borde (72) de esquina de entrada es al menos uno de entre curvado, redondeado, biselado, en pendiente o inclinado, y cada ranura (48, 70) es oblicua con relación a un eje vertical de la cesta de pantalla (36).A screen basket (36) for an upper separator (14) for a cellulosic material treatment vessel (10), characterized in that the screen basket (36) comprises: a plate formed in a cylinder and having a joint (51 ) vertical connecting opposite edges of the plate, and rows (50) of grooves (48, 70) extending through the plate, where each groove (48, 70) has an entry corner edge (72) adjacent to an inner surface (62) of the plate, wherein said entrance corner edge (72) is at least one of curved, rounded, bevelled, sloped or inclined, and each groove (48, 70) is oblique with relation to a vertical axis of the screen basket (36).
Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Cesta de pantalla con ranuras diagonales para el separador superior de un digestor Antecedentes de la invencionScreen basket with diagonal grooves for the upper separator of a digester Background of the invention
La presente solicitud esta generalmente dirigida a la produccion de pulpa, y esta mas espedficamente dirigida a los separadores superiores para sistemas de digestion de pulpa, incluyendo digestores, vasos de impregnacion u otros vasos de tratamiento usados en el procesado de material celulosico tal como la produccion de pulpa.The present application is generally directed to pulp production, and is more specifically directed to the upper separators for pulp digestion systems, including digesters, impregnation vessels or other treatment vessels used in the processing of cellulosic material such as production of pulp.
En los vasos de tratamiento, tales como vasos de digestion y vasos de impregnacion, se tratan astillas de madera y otros materiales celulosicos fibrosos. Dichos vasos de tratamiento pueden ser continuos o por tandas y contienen una seccion cercana a la parte superior del vaso donde se usa vapor caliente (tal como vapor de agua) u otro material gaseoso caliente para calentar el material celulosico o astillas de madera que entran en el vaso, a los que se hace referencia normalmente como vasos (digestores) de fase vapor o pueden ser vasos llenados hidraulicamente donde se usa el lfquido para calentar el material celulosico, a los que comunmente se hace referencia como vasos (digestores) hidraulicos. En esta solicitud, el termino “astillas de madera” hace referencia a cualquier material fibroso celulosico y no esta limitado a material basado en “madera" real. Se usa tfpicamente un vaso de impregnacion para infundir lfquidos y sustancias qrnmicas en las fibras de las astillas de madera. Un vaso de digestion separa qmmicamente las fibras de las astillas y el material mediante la extraccion de lignina. Las astillas despues de la extraccion de lignina son denominadas como pulpa. En esta solicitud, los vasos de impregnacion y digestion son ambos vasos de tratamiento y cualquiera de ellos, o ambos, puede usar el separador superior descrito.In the treatment vessels, such as digestion vessels and impregnation vessels, wood chips and other fibrous cellulosic materials are treated. Said treatment vessels may be continuous or in batches and contain a section near the top of the vessel where hot steam (such as water vapor) or other hot gaseous material is used to heat the cellulosic material or wood chips entering the vessel, which are usually referred to as vapor phase digesters or can be hydraulically filled vessels where the liquid is used to heat the cellulosic material, which is commonly referred to as hydraulic vessels (digesters). In this application, the term "wood chips" refers to any cellulosic fibrous material and is not limited to material based on real "wood." An impregnation vessel is typically used to infuse liquid and chemical substances into the fibers of the chips. of wood A digestion vessel chemically separates the fibers of the chips and the material by extracting lignin.The chips after the extraction of lignin are referred to as pulp In this application, the impregnation and digestion vessels are both vessels of treatment and either of them, or both, can use the upper separator described.
Las astillas de madera se tratan en un vaso de digestion con calor, lfquido y sustancias qrnmicas para convertir las astillas en pulpa. Un vaso de digestion continuo tfpicamente es un cilindro vertical con una entrada superior para recibir las astillas segun un flujo continuo. Las astillas fluyen lentamente a traves del vaso de digestion, de entre 100 a 300 pies de altura (30 a 100 metros) segun una direccion generalmente hacia abajo. El vaso de digestion puede ser un vaso en fase vapor o hidraulico.The wood chips are treated in a digestion vessel with heat, liquid and chemical substances to convert the chips into pulp. A continuous digestion vessel is typically a vertical cylinder with an upper inlet to receive the chips according to a continuous flow. Splinters flow slowly through the digestion vessel, between 100 to 300 feet high (30 to 100 meters) according to a generally downward direction. The digestion vessel can be a steam or hydraulic phase vessel.
Las astillas de madera son transportadas tfpicamente, por ejemplo, bombeadas o a traves de otros medios de transferencia a presion, a un vaso de tratamiento en forma de suspension acuosa a traves de unos conductos, por ejemplo, tubenas, que alimentan las astillas de madera a la parte superior del vaso de tratamiento. El contenido lfquido de la suspension acuosa utilizada para transportar las astillas tiende a ser sustancialmente mayor que el contenido de lfquido necesario o deseado del vaso de tratamiento. El lfquido se extrae cuando la suspension acuosa entra en el vaso de tratamiento. El lfquido extrafdo puede volver a introducirse en las astillas de madera que se estan transportando al vaso de tratamiento. Despues de la extraccion de una porcion de lfquido, la suspension acuosa de astillas de madera y una cantidad reducida de lfquido se descargan desde el separador superior y se mueven hacia abajo a traves del vaso de tratamiento.Wood chips are typically transported, for example, pumped or through other means of pressure transfer, to a treatment vessel in the form of an aqueous suspension through ducts, for example, tubenas, which feed the wood chips to the upper part of the treatment vessel. The liquid content of the aqueous suspension used to transport the chips tends to be substantially greater than the necessary or desired liquid content of the treatment vessel. The liquid is removed when the aqueous suspension enters the treatment vessel. Extracted liquid can be reintroduced into the wood chips that are being transported to the treatment vessel. After extracting a portion of liquid, the aqueous suspension of wood chips and a reduced amount of liquid are discharged from the upper separator and moved down through the treatment vessel.
Una cesta de pantalla convencional para un separador superior esta formada por barras paralelas separadas por huecos estrechos. Los separadores superiores convencionales se describen en el documento US-B2-6.325.889 que describe una cesta de pantalla de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 y un separador superior de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 10; asf como el documento US-B2-7.105.076; US-B2-7.309.401 y US- B2-7.658.818. Las barras se extienden verticalmente y forman una disposicion circular de barras, donde el drculo es una seccion transversal horizontal. Las barras se mantienen juntas mediante uno o mas cables horizontales, anillos metalicos horizontales o barras de soporte.A conventional screen basket for an upper separator is formed by parallel bars separated by narrow gaps. Conventional upper separators are described in US-B2-6,325,889 which describes a screen basket according to the preamble of claim 1 and an upper separator according to the preamble of claim 10; as well as document US-B2-7.105.076; US-B2-7,309,401 and US-B2-7,658,818. The bars extend vertically and form a circular arrangement of bars, where the circle is a horizontal cross section. The bars are held together by one or more horizontal cables, horizontal metal rings or support bars.
Los huecos entre las barras de un separador superior convencional tienden a quedar bloqueados por las fibras y otros restos, tales como piedras. Cuando los huecos entre las barras se bloquean, el volumen de lfquido extrafdo de la suspension acuosa se reduce y afecta adversamente al funcionamiento general del vaso de tratamiento. Estos efectos adversos pueden incluir una cantidad reducida de lfquido extrafdo por el separador superior, una disponibilidad reducida de energfa calonfica para su extraccion del lfquido extrafdo por el separador superior, una mayor necesidad de lfquido suministrado externamente para transportar las astillas de madera al vaso de tratamiento, y un tratamiento no optimo de las astillas de madera en el vaso de tratamiento. Existe desde hace tiempo la necesidad de una cesta de pantalla para un separador superior que tenga una tendencia reducida a que las ranuras de la cesta de pantalla se bloqueen u obstruyan.The gaps between the bars of a conventional upper separator tend to be blocked by fibers and other debris, such as stones. When the gaps between the bars are blocked, the volume of liquid extracted from the aqueous suspension is reduced and adversely affects the overall operation of the treatment vessel. These adverse effects may include a reduced amount of liquid extracted by the upper separator, a reduced availability of caloric energy for its extraction of the liquid extracted by the upper separator, a greater need for liquid supplied externally to transport the wood chips to the treatment vessel , and a non-optimal treatment of wood chips in the treatment vessel. There has long been a need for a screen basket for a top separator that has a reduced tendency for the slots in the screen basket to be blocked or obstructed.
Breve descripcion de la invencionBrief Description of the Invention
Se ha desarrollado una novedosa cesta de pantalla que comprende una placa de pantalla solida, enrollada para formar una cesta, donde la placa tiene aberturas en la placa de ranuras oblicuas que tienen bordes de entrada curvados o biselados para minimizar las astillas que quedan enganchadas a los bordes y para desviar las astillas hacia la masa de madera. Los bordes de ranuras de entrada curvados o biselados son adyacentes a la superficie interior de la placa de pantalla y estan orientados hacia el flujo de pulpa o astillas de madera. Notese que los bordes de ranura de entrada, aunque frecuentemente son descritos simplemente como “curvados o biselados” a lo largo de la presente invencion, pueden de hecho ser al menos uno de entre curvados, redondeados, en pendiente, biselados,A novel screen basket has been developed comprising a solid screen plate, rolled to form a basket, where the plate has openings in the plate of oblique grooves that have curved or beveled inlet edges to minimize splinters that are hooked to the edges and to deflect the splinters towards the wood mass. The edges of curved or beveled entry slots are adjacent to the inner surface of the screen plate and are oriented towards the flow of wood pulp or chips. Note that the entry groove edges, although often simply described as "curved or bevelled" throughout the present invention, may in fact be at least one of curved, rounded, sloping, bevelled,
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o inclinados. Por ejemplo, las entradas pueden tener un radio de curvatura generoso igual a un tercio hasta dos tercios del grosor de la placa. Las entradas curvadas o biseladas pueden estar solo en la superficie lateral inferior de una ranura o en las superficies laterales superior e inferior de la ranura. Una entrada curvada o biselada solo en la superficie del lado inferior es adecuada para un digestor continuo en el que el flujo de pulpa o astillas de madera es generalmente descendente y las astillas tienden a chocar contra el borde de entrada de los lados inferiores de las ranuras. Las entradas curvadas o biseladas en ambas superficies laterales superior e inferior de las ranuras son adecuadas tanto para digestores continuos como por tandas. Ademas, la superficie lateral inferior de la ranura puede tener una seccion transversal horizontal o estar inclinada hacia arriba desde la superficie interior de la placa hacia la superficie exterior. Dicha superficie de ranura inferior horizontal o inclinada hacia arriba tiende a desviar las astillas en la ranura hacia fuera de la ranura y hacia el interior del flujo de pulpa.or inclined. For example, the entries can have a generous radius of curvature equal to one third to two thirds of the plate thickness. Curved or bevelled entries may be only on the lower side surface of a groove or on the upper and lower side surfaces of the groove. A curved or bevelled entry only on the surface of the lower side is suitable for a continuous digester in which the flow of wood pulp or splinters is generally descending and the splinters tend to collide with the entry edge of the lower sides of the grooves . The curved or bevelled entries on both upper and lower side surfaces of the grooves are suitable for both continuous digesters and batch runs. In addition, the lower side surface of the groove may have a horizontal cross section or be inclined upwardly from the inner surface of the plate to the outer surface. Said bottom groove surface horizontal or inclined upward tends to deflect the chips in the groove out of the groove and into the pulp flow.
La presente invencion proporciona una cesta de pantalla para un separador superior que incluye las caractensticas de la reivindicacion 1, definiendose caractensticas opcionales preferidas en las reivindicaciones dependientes. El borde de esquina de entrada curvado puede tener un radio de curvatura en el rango de un tercio a dos tercios de un grosor de la placa. El borde de esquina curvado o biselado puede estar solo en uno de entre un borde inferior o un borde superior de cada ranura.The present invention provides a screen basket for an upper separator that includes the features of claim 1, with optional features being defined in the dependent claims. The curved entrance corner edge may have a radius of curvature in the range of one third to two thirds of a plate thickness. The curved or beveled corner edge may be only in one of between a lower edge or an upper edge of each groove.
Las ranuras pueden estar cada una desplazada a lo largo de un eje desde la superficie interior hasta una superficie exterior de la placa segun un angulo de entre 5 grados a 45 grados, o 5 grados hasta 30 grados, o 5 grados hasta 15 grados, o cualquier variante. Las ranuras pueden ser oblicuas con respecto del eje vertical segun un angulo de 1 grado hasta 75 grados, o 30 grados hasta 60 grados, o preferiblemente 40 grados hasta 50 grados o 45 grados. Las filas de ranuras pueden ser uniformes en altura y orientacion de las ranuras o las ranuras de cada fila pueden ser uniformes en forma y dimensiones, mientras que las dimensiones de las ranuras difieren de fila a fila.The slots can each be displaced along an axis from the inner surface to an outer surface of the plate according to an angle between 5 degrees to 45 degrees, or 5 degrees to 30 degrees, or 5 degrees to 15 degrees, or any variant The grooves can be oblique with respect to the vertical axis according to an angle of 1 degree up to 75 degrees, or 30 degrees up to 60 degrees, or preferably 40 degrees up to 50 degrees or 45 degrees. The rows of grooves can be uniform in height and orientation of the grooves or the grooves of each row can be uniform in shape and dimensions, while the groove dimensions differ from row to row.
La presente invencion tambien proporciona un procedimiento para extraer un lfquido de un separador superior de un vaso de tratamiento, comprendiendo el procedimiento los pasos descritos en la reivindicacion 9.The present invention also provides a method for extracting a liquid from an upper separator of a treatment vessel, the method comprising the steps described in claim 9.
La presente invencion tambien proporciona un separador superior para su uso en un vaso de tratamiento que comprende las caractensticas de la reivindicacion 10.The present invention also provides a superior separator for use in a treatment vessel comprising the features of claim 10.
Breve descripcion de los dibujosBrief description of the drawings
La FIGURA 1 es una vista frontal de un digestor continuo convencional que se muestra esquematicamente y con un corte parcial.FIGURE 1 is a front view of a conventional continuous digester shown schematically and with a partial cut.
La FIGURA 2 es una vista frontal de un separador superior convencional que se muestra en seccion transversal del digestor mostrado esquematicamente en la Figura 1.FIGURE 2 is a front view of a conventional top separator shown in cross section of the digester shown schematically in Figure 1.
La FIGURA 3 es una vista frontal de una cesta de pantalla novedosa para el separador superior que muestra la cesta de pantalla en seccion transversal.FIGURE 3 is a front view of a novel screen basket for the upper separator showing the screen basket in cross section.
Las FIGURAS 4, 5 y 6 muestran la superficie interior de una porcion de la cesta de pantalla novedosa, la porcion de la cesta en seccion transversal, y la superficie exterior de la porcion de la cesta de pantalla, respectivamente.FIGURES 4, 5 and 6 show the inner surface of a portion of the novel screen basket, the portion of the basket in cross section, and the outer surface of the portion of the screen basket, respectively.
La FIGURA 7 muestra una seccion transversal de una ranura en la cesta de pantalla novedosa.FIGURE 7 shows a cross section of a slot in the novel screen basket.
La FIGURA 8 muestra una seccion transversal de una ranura alternativa para la cesta de pantalla novedosa.FIGURE 8 shows a cross section of an alternative slot for the novel screen basket.
Descripcion detallada de la invencionDetailed description of the invention
La FIGURA 1 es una vista lateral de un vaso de digestion 10 vertical continuo para procesar astillas de madera hasta convertirlas en pulpa. Aunque se muestra un digestor vertical continuo, la cesta de pantalla y las ranuras de pantalla que se describen en este documento son aplicables a otros tipos de digestores, impregnacion u otros vasos de tratamiento. El digestor que se muestra en la FIGURA 1 es tfpicamente denominado como un digestor en fase vapor. Un experto en la materia entendera que un separador superior (como se describe en esta invencion) es y puede usarse tanto en vasos de tratamiento en fase vapor y en fase hidraulica, vasos de tratamiento tales como vasos de impregnacion o digestores o incluso en sistemas en los que el separador esta situado fuera del vaso de tratamiento, tal como se describe en el documento US-B2-5.413.677. El vaso de digestion 10 puede comprender una pared 12 cilmdrica que forma tfpicamente una columna de, por ejemplo, 100 pies (30 metros) de altura. La parte superior e inferior del vaso de digestion estan cerradas. Un separador superior 14 puede estar montado en el cierre superior 16 del vaso. Una salida de descarga 18 puede estar montada al cierre inferior 20.FIGURE 1 is a side view of a continuous vertical digestion vessel 10 for processing wood chips to become pulp. Although a continuous vertical digester is shown, the screen basket and screen slots described in this document are applicable to other types of digesters, impregnation or other treatment vessels. The digester shown in FIGURE 1 is typically referred to as a vapor phase digester. One skilled in the art will understand that an upper separator (as described in this invention) is and can be used both in steam and hydraulic phase treatment vessels, treatment vessels such as impregnation vessels or digesters or even in systems in which those that the separator is located outside the treatment vessel, as described in US-B2-5,413,677. The digestion vessel 10 may comprise a cylindrical wall 12 that typically forms a column, for example, 100 feet (30 meters) high. The top and bottom of the digestion vessel are closed. An upper separator 14 may be mounted on the upper closure 16 of the vessel. A discharge outlet 18 may be mounted to the lower closure 20.
Las astillas de madera 21 entran en el vaso de digestion como una suspension acuosa a traves del separador superior 14. La suspension acuosa esta formada por astillas de madera y lfquido tal como sustancias qrnmicas de cocinado y agua (al se hara referencia muchas veces como licor). La suspension acuosa fluye hacia el separador superior a traves de un conducto 22, que puede estar acoplado a bombas, alimentadores a alta presion, unThe wood chips 21 enter the digestion vessel as an aqueous suspension through the upper separator 14. The aqueous suspension is formed by wood chips and liquid such as chemical cooking substances and water (referred to as liquor many times ). The aqueous suspension flows to the upper separator through a conduit 22, which can be coupled to pumps, high pressure feeders, a
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contenedor de suministro de astillas o un vaso de pre-tratamiento. La suspension acuosa que fluye hacia la entrada del separador superior 14 tiene una relacion licor a astilla que es alta con relacion a la relacion deseada de licor a astillas para el proceso preformado en el vaso de digestion. El separador superior extrae licor de la suspension acuosa que entra en el vaso de tratamiento. El licor extrafdo fluye a traves de un conducto de salida 24 y puede ser anadido al conducto de entrada 22 que alimenta la suspension acuosa al separador superior.Splinter supply container or a pre-treatment glass. The aqueous suspension flowing to the entrance of the upper separator 14 has a splinter-to-liquor ratio that is high relative to the desired splinter-to-liquor ratio for the preformed process in the digestion vessel. The upper separator extracts liquor from the aqueous suspension that enters the treatment vessel. The extracted liquor flows through an outlet conduit 24 and can be added to the inlet conduit 22 that feeds the aqueous suspension to the upper separator.
Se anaden astillas de madera 21 continuamente a un vaso de tratamiento continuo mientras que las astillas que ya estan en el vaso de tratamiento son procesadas y la pulpa 26 es descargada desde la parte inferior del vaso. Pueden anadirse energfa calonfica y presion al vaso, por ejemplo inyectando vapor 28 en la parte superior del vaso. A medida que las astillas y las sustancias qrnmicas de cocinado se desplazan hacia abajo a traves del vaso de tratamiento, el calor, la presion y las reacciones qrnmicas dentro del vaso disuelven o rompen las fibras de union de lignina de las astillas. La extraccion de la lignina libera las fibras de las uniones internas de las astillas y convierte las astillas en pulpa.Wood chips 21 are added continuously to a continuous treatment vessel while the chips already in the treatment vessel are processed and the pulp 26 is discharged from the bottom of the vessel. Calonific energy and pressure can be added to the vessel, for example by injecting steam 28 into the upper part of the vessel. As the chips and the chemical cooking substances move down through the treatment vessel, heat, pressure and chemical reactions within the vessel dissolve or break the lignin binding fibers of the chips. Lignin extraction releases the fibers from the internal joints of the chips and turns the chips into pulp.
Las astillas pueden formar una pila (la lmea de puntos 23 representa la parte superior de la pila) en el vaso que esta al menos parcialmente inmersa en el lfquido de sustancias qrnmicas de cocinado, al que se hace referencia generalmente como licor de cocinado (vease la lmea de puntos 25 que representa la superfine del lfquido). En un vaso 10 de fase vapor, una region llena de vapor puede encontrarse en la porcion superior del vaso que esta por encima de la pila de astillas y la superficie del licor de cocinado. En un vaso hidraulico, el licor puede llenar el vaso de manera que no hay ningun area llena de vapor en el vaso.The chips can form a stack (dotted line 23 represents the top of the stack) in the vessel that is at least partially immersed in the liquid of cooking chemicals, which is generally referred to as cooking liquor (see the dotted line 25 representing the liquid superfine). In a steam phase glass 10, a region full of steam can be found in the upper portion of the vessel that is above the pile of chips and the surface of the cooking liquor. In a hydraulic glass, the liquor can fill the glass so that there is no steam-filled area in the glass.
Las unidades de pantalla 18 pueden estar en una o mas elevaciones en el vaso de digestion 10. Las unidades de pantalla estan formadas convencionalmente por placas de pantalla 30 segun una matriz anular y montada a la pared del vaso. Cada placa de pantalla es rfpicamente una placa metalica rectangular que tiene un ligero arco para conformarse a la curvatura del vaso cilmdrico. Las ranuras en las placas de pantalla pueden ser verticales u oblicuas. El licor de cocinado es extrafdo de las astillas de madera en el vaso a traves de las ranuras de las placas de pantalla. La pulpa 26 fibrosa y el licor de cocinado gastado restante se descargan como pulpa a traves de la salida 18 en la parte inferior 20 del vaso de digestion.The display units 18 may be at one or more elevations in the digestion vessel 10. The display units are conventionally formed by display plates 30 according to an annular matrix and mounted to the vessel wall. Each screen plate is typically a rectangular metal plate that has a slight arc to conform to the curvature of the cylindrical vessel. The slots in the screen plates can be vertical or oblique. The cooking liquor is extracted from the wood chips in the glass through the grooves of the screen plates. The fibrous pulp 26 and the remaining spent cooking liquor are discharged as pulp through outlet 18 at the bottom 20 of the digestion vessel.
Las astillas de madera entran en la parte inferior o superior del separador superior 14 dependiendo de si el separador esta invertido. Puede utilizarse un separador superior invertido, como el que se muestra en las Figuras 1 y 2, en un vaso de digestion de fase vapor. A medida que la suspension acuosa de astillas entra en el separador superior, un transportador de tornillo 32 desplaza las astillas a traves del separador. El transportador de tornillo puede ser accionado por una disposicion de motor-reductor 34 acoplado a un arbol 35 vertical (Fig. 2) para el transportador de tornillo. Una cesta de pantalla 36 forma una pared cilmdrica alrededor de los bordes exteriores del transportador de tornillo. La cesta de pantalla tiene ranuras que permiten que el lfquido de la suspension acuosa fluya hacia el interior de una camara anular 38 y fluya hacia el interior del conducto de salida 24 del licor. A medida que las astillas de madera se mueven a traves del separador, las astillas son descargadas (vease las flechas 40) desde el separador superior y fluyen hacia abajo hacia la pila de astillas 23 en el vaso 10.The wood chips enter the lower or upper part of the upper separator 14 depending on whether the separator is inverted. An inverted upper separator, such as that shown in Figures 1 and 2, can be used in a vapor phase digestion vessel. As the aqueous sliver suspension enters the upper separator, a screw conveyor 32 moves the splinters through the separator. The screw conveyor can be driven by a motor-reducer arrangement 34 coupled to a vertical shaft 35 (Fig. 2) for the screw conveyor. A screen basket 36 forms a cylindrical wall around the outer edges of the screw conveyor. The screen basket has slots that allow the liquid in the aqueous suspension to flow into an annular chamber 38 and flow into the outlet conduit 24 of the liquor. As the wood chips move through the separator, the chips are discharged (see arrows 40) from the top separator and flow down towards the pile of chips 23 in the vessel 10.
La FIGURA 2 es un diagrama esquematico del separador superior 14 que muestra la cesta de pantalla 36 en seccion transversal. La cesta de pantalla 36 incluye una cubierta cilmdrica. Una estructura de soporte de la cesta puede incluir una carcasa 42 cilmdrica que se monta al cierre superior 16 del vaso de digestion y soporta la cesta de pantalla. La carcasa 42 puede tambien definir la camara 38 para el licor extrafdo a traves de la cesta de pantalla.FIGURE 2 is a schematic diagram of the upper separator 14 showing the screen basket 36 in cross section. The screen basket 36 includes a cylindrical cover. A basket support structure may include a cylindrical housing 42 that is mounted to the upper closure 16 of the digestion vessel and supports the screen basket. The housing 42 can also define the chamber 38 for the liquor extracted through the screen basket.
La cesta de pantalla tiene una pared interior cilmdrica que es adyacente a los bordes 44 exteriores del transportador de tornillo. El hueco 46 entre los bordes 44 del transportador de tornillo y la pared de la cesta de pantalla estrecho, tal como menos de treinta milesimas de 2,54 cm (una pulgada). Debido al estrecho hueco 46 y a la rotacion del tornillo, los bordes del tornillo se desplazan a traves de la superficie de la pared interior de la cesta de pantalla. La cesta de pantalla puede tener una rigidez estructural y estar hecha segun tolerancias estrictas para asegurar que el hueco 46 permanece constante cuando los bordes 44 del transportador se desplazan a lo largo de la superficie interior de la cesta de pantalla.The screen basket has a cylindrical inner wall that is adjacent to the outer edges 44 of the screw conveyor. The gap 46 between the edges 44 of the screw conveyor and the wall of the narrow screen basket, such as less than thirty thousandths of 2.54 cm (one inch). Due to the narrow gap 46 and the rotation of the screw, the edges of the screw move through the surface of the inner wall of the screen basket. The screen basket may have a structural rigidity and be made according to strict tolerances to ensure that the gap 46 remains constant when the edges 44 of the conveyor travel along the inner surface of the screen basket.
La FIGURA 3 es una vista lateral de un ejemplo de cesta de pantalla 36 que es una placa metalica formada en una cubierta cilmdrica. La cesta de pantalla puede tener un diametro de 91,44 cm hasta 243,84 cm (36 a 96 pulgadas) y una longitud vertical de 121,92 cm hasta 304,80 cm (48 a 120 pulgadas). Estas dimensiones son ejemplares.FIGURE 3 is a side view of an example screen basket 36 which is a metal plate formed in a cylindrical cover. The display basket can have a diameter of 91.44 cm to 243.84 cm (36 to 96 inches) and a vertical length of 121.92 cm to 304.80 cm (48 to 120 inches). These dimensions are exemplary.
Unas ranuras 48 se extienden a traves de la placa de la cesta de pantalla y estan dimensionadas para permitir el paso del licor y bloquear las fibras y las astillas de madera. Las ranuras son oblicuas con respecto de las orientaciones vertical y horizontal. Las ranuras estan dispuestas en filas 50 que pueden ser filas horizontales que se extienden completamente alrededor del cilindro de la cesta de pantalla.Slots 48 extend through the screen basket plate and are sized to allow liquor to pass and block fibers and wood chips. The grooves are oblique with respect to the vertical and horizontal orientations. The slots are arranged in rows 50 which can be horizontal rows that extend completely around the cylinder of the display basket.
La cesta de pantalla 36 puede estar formada de una placa metalica enrollada para formar un cilindro, donde los bordes de la placa estan soldados a lo largo de una union 51 vertical. En lugar de un material metalico, la cesta de pantalla puede estar formada por otro material adecuado para su uso en un vaso de tratamiento que aloja rfpicamente un ambiente que tiene sustancias qrnmicas acidas y alcalinas. Debido al estrecho diametro de la cestaThe screen basket 36 may be formed of a rolled metal plate to form a cylinder, where the edges of the plate are welded along a vertical joint 51. Instead of a metallic material, the display basket may be formed by another material suitable for use in a treatment vessel that typically houses an environment that has acidic and alkaline chemical substances. Due to the narrow diameter of the basket
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de pantalla y la proximidad del transportador de tornillo, el grosor de la placa que forma la cesta de pantalla tendera a ser mas grueso que el grosor de las placas de pantalla 30 que se utilizan en otros lugares del vaso de tratamiento tales como las pantallas de extraccion dentro de un vaso de digestion como el mostrado en la Figura 1. El grosor relativamente mayor y la unica soldadura vertical de la cesta de pantalla ayudan a minimizar el dano en la superficie interior de la cesta de pantalla debido a la accion mecanica continua del dispositivo de tornillo de transportador.of screen and the proximity of the screw conveyor, the thickness of the plate that forms the screen basket will tend to be thicker than the thickness of the screen plates 30 that are used in other places of the treatment vessel such as the screens of extraction into a digestion vessel as shown in Figure 1. The relatively greater thickness and the only vertical welding of the screen basket help minimize damage to the inner surface of the screen basket due to the continuous mechanical action of the screw conveyor device.
La cesta de pantalla difiere en varios aspectos de una placa de pantalla 30 convencional montada a la pared lateral de un vaso de digestion debido a que la cesta de pantalla de esta invencion (que se usa por ejemplo en el separador superior de un vaso de tratamiento) requiere una rigidez estructural sustancial en vista del estrecho hueco 46 y la proximidad de los bordes del transportador de tornillo. Ademas, la cesta de pantalla puede estar formada a partir de una unica placa metalica enrollada para formar un cilindro, mientras que para formar la unidad de pantalla se ensambla una placa de pantalla 30 con otras placas. Cada placa 30 debe tener un arco relativamente pequeno que se conforma a la pared del vaso. Debido a las pequenas tolerancias del hueco entre el dispositivo de tornillo de transportador y la superficie de cesta de pantalla, la cesta de pantalla puede formarse como una pieza de precision que tiene unas tolerancias de mecanizado estrechas.The screen basket differs in several aspects from a conventional screen plate 30 mounted to the side wall of a digestion vessel because the screen basket of this invention (which is used for example in the upper separator of a treatment vessel ) requires substantial structural rigidity in view of the narrow gap 46 and the proximity of the edges of the screw conveyor. In addition, the screen basket can be formed from a single rolled metal plate to form a cylinder, while to form the screen unit a screen plate 30 is assembled with other plates. Each plate 30 must have a relatively small arch that conforms to the vessel wall. Due to the small gap tolerances between the conveyor screw device and the screen basket surface, the screen basket can be formed as a precision piece that has narrow machining tolerances.
Las ranuras 48 pueden estar dispuestas en filas 50 en la cesta de pantalla. Cada ranura puede tener, por ejemplo, una longitud de 8 mm hasta 36 mm (tres (3) hasta catorce (14) pulgadas). La altura vertical de cada fila 50 puede ser de 5 mm hasta 25 mm (2 a 10 pulgadas). El numero de ranuras en cada fila depende de la circunferencia de la cesta de pantalla. El numero de ranuras de cada fila y las dimensiones, por ejemplo, altura vertical, cada fila puede ser uniforme en la cesta de pantalla o variar de fila a fila. Dentro de cualquier fila 50, los tamanos de las ranuras (anchura de ranura, angulo de alivio y angulo diagonal relativo a la horizontal) pueden permanecer constantes de ranura a ranura. El tamano de ranura (anchura de ranura, angulo de alivio y angulo diagonal relativo a la horizontal) pueden variar de fila a fila. El numero de filas puede depender del area abierta deseada en la cesta de pantalla para permitir el flujo deseado de licor extrafdo de la suspension acuosa de astillas en el separador superior.The slots 48 may be arranged in rows 50 in the display basket. Each slot can have, for example, a length of 8 mm to 36 mm (three (3) to fourteen (14) inches). The vertical height of each row 50 can be from 5 mm to 25 mm (2 to 10 inches). The number of slots in each row depends on the circumference of the screen basket. The number of slots in each row and the dimensions, for example, vertical height, each row can be uniform in the display basket or vary from row to row. Within any row 50, the sizes of the grooves (groove width, relief angle and diagonal angle relative to the horizontal) can remain constant from groove to groove. The groove size (groove width, relief angle and diagonal angle relative to the horizontal) may vary from row to row. The number of rows may depend on the desired open area in the display basket to allow the desired flow of liquor extracted from the aqueous sliver suspension in the upper separator.
Para ayudar a soportar la cesta de pantalla, pueden fijarse filas de anillos horizontales 52, costillas u otros elementos de rigidizacion a la cesta en la region anular solida horizontal entre las filas de ranuras en la cesta. Unos rebordes 54, 56 de la parte superior e inferior de la cesta de pantalla proporcionan soportes para montar la cesta de pantalla a la carcasa 42 y el cierre superior del digestor o vaso de tratamiento. Los rebordes pueden ser anillos metalicos que sujetan la parte superior e inferior de la placa de pantalla en una forma cilmdrica.To help support the screen basket, rows of horizontal rings 52, ribs or other stiffening elements can be attached to the basket in the horizontal solid annular region between the rows of grooves in the basket. Flanges 54, 56 of the upper and lower part of the screen basket provide supports for mounting the screen basket to the housing 42 and the upper closure of the digester or treatment vessel. The flanges may be metal rings that hold the top and bottom of the screen plate in a cylindrical shape.
Las FIGURAS 4 a 7 muestran la cesta de pantalla en detalle. La Figura 4 muestra una superficie exterior 60 de una porcion de la cesta de pantalla. La Figura 5 es una vista en seccion transversal de la cesta de pantalla tomada a lo largo de las lmeas 5-5 que se muestran en la Figura 3. La Figura 6 muestra una superficie interior 62 de la cesta de pantalla. La Figura 7 es una vista de seccion transversal de la cesta de pantalla tomada a lo largo de las lmeas 7-7 de la Figura 4.FIGURES 4 to 7 show the screen basket in detail. Figure 4 shows an outer surface 60 of a portion of the screen basket. Figure 5 is a cross-sectional view of the screen basket taken along lines 5-5 shown in Figure 3. Figure 6 shows an interior surface 62 of the screen basket. Figure 7 is a cross-sectional view of the screen basket taken along lines 7-7 of Figure 4.
Las ranuras 48 de las filas 50 de ranuras de la cesta de pantalla estan configuradas para minimizar las obstrucciones de material celulosico en las pantallas. Cada ranura puede tener una anchura (boca) de 3 a 9 mm y una longitud de 25 a 100 mm. Las ranuras pueden ser anchas en la superficie exterior 60 de la cesta de pantalla y estrechas en la superficie interior 62. Las ranuras pueden estrecharse desde las superficies interior a exterior de la cesta segun un angulo de alivio 63 de 5° hasta 45°, o 5° hasta 30°, o 5° hasta 15°, o cualquier variante del mismo. Ademas, las ranuras pueden estar desplazadas de modo que la abertura 64 de cada ranura esta desplazada axialmente con relacion a la salida 66. El desplazamiento puede estar generalmente alineado con el movimiento de deslizamiento de los bordes del transportador de tornillo. Este desplazamiento se selecciona para mejorar el efecto de bombear el licor a traves de las ranuras debido al movimiento de deslizamiento del transportador de tornillo. El desplazamiento puede orientar el eje de la ranura segun un angulo, por ejemplo, de 10 a 25 grados, o 15 grados. El desplazamiento es opuesto a la direccion de deslizamiento de los bordes del transportador de tornillo. El desplazamiento reduce la tendencia de las fibras que entran en las ranuras haciendo apuntar el eje de la ranura en direccion opuesta a la direccion del flujo de astillas a traves del separador superior. Similarmente, las ranuras 48 pueden estar orientadas segun un angulo 68 de 45 grados o en un rango de 40 a 50 grados o cero (vertical) a 75 grados. El angulo de las ranuras puede disponerse para que las ranuras sean oblicuas segun la direccion opuesta a la rotacion del transportador de tornillo.Slots 48 of rows 50 of slots in the screen basket are configured to minimize blockages of cellulosic material on the screens. Each slot can have a width (mouth) of 3 to 9 mm and a length of 25 to 100 mm. The grooves can be wide on the outer surface 60 of the screen basket and narrow on the inner surface 62. The grooves can be narrowed from the inner to the outer surfaces of the basket according to a relief angle 63 of 5 ° to 45 °, or 5th to 30th, or 5th to 15th, or any variant thereof. In addition, the grooves may be displaced so that the opening 64 of each groove is axially offset relative to the outlet 66. The displacement may generally be aligned with the sliding movement of the edges of the screw conveyor. This displacement is selected to improve the effect of pumping the liquor through the slots due to the sliding movement of the screw conveyor. The offset can orient the axis of the groove according to an angle, for example, from 10 to 25 degrees, or 15 degrees. The displacement is opposite to the direction of sliding of the edges of the screw conveyor. The displacement reduces the tendency of the fibers entering the grooves by pointing the axis of the groove in the opposite direction to the direction of the flow of chips through the upper separator. Similarly, the slots 48 may be oriented according to an angle 68 of 45 degrees or in a range of 40 to 50 degrees or zero (vertical) at 75 degrees. The angle of the grooves can be arranged so that the grooves are oblique according to the direction opposite to the rotation of the screw conveyor.
La FIGURA 8 muestra en seccion transversal otro ejemplo de ranura 70 en una cesta de pantalla para un separador superior, donde la ranura tiene un borde 72 en la abertura de entrada 74 que es al menos uno de entre curvado, redondeado, biselado, en pendiente o inclinado. La ranura se extiende a traves de la placa 76 de la cesta de pantalla. El grosor (T) de la placa puede ser de 9 a 10 mm, de 8 a 11 mm, o de 7 a 12 mm. La garganta (x), que es la porcion mas estrecha de la ranura, puede tener una anchura de 3 mm hasta 8 mm, tal como 6 mm.FIGURE 8 shows in cross section another example of groove 70 in a screen basket for an upper separator, where the groove has an edge 72 in the inlet opening 74 which is at least one of curved, rounded, bevelled, sloped or inclined The slot extends through the plate 76 of the display basket. The thickness (T) of the plate can be 9 to 10 mm, 8 to 11 mm, or 7 to 12 mm. The throat (x), which is the narrowest portion of the groove, can have a width of 3 mm to 8 mm, such as 6 mm.
La ranura puede expandirse desde la abertura de entrada 74 a la abertura de salida 90 segun un angulo de alivio (p) de 15 a 45 grados, tal como 30 grados. El eje (vease la flecha de flujo 80) de la ranura puede estar desplazado en una direccion opuesta al movimiento (ver la flecha 82) de los bordes del transportador de tornillo. El desplazamiento puede ser de acuerdo con un angulo tal como 30 grados formado por el angulo (w) de una de las ranuras laterales y una mitad del angulo de alivio de la ranura.The groove can be expanded from the inlet opening 74 to the outlet opening 90 according to a relief angle (p) of 15 to 45 degrees, such as 30 degrees. The shaft (see flow arrow 80) of the groove may be offset in a direction opposite to the movement (see arrow 82) of the screw conveyor edges. The displacement can be in accordance with an angle such as 30 degrees formed by the angle (w) of one of the lateral grooves and one half of the relief angle of the groove.
Los bordes superior e inferior de las ranuras pueden estar curvados, por ejemplo segun un radio de curvatura uniforme, o biselados. Evitar angulos vivos en las ranuras reduce la tendencia de que las fibras se corten o enganchen a los bordes de las ranuras. Los bordes de las ranuras en la abertura 74 pueden ser curvados, 5 redondeados, biselados, en pendiente o inclinados. Por ejemplo, las aberturas 74 pueden tener un radio de curvatura generoso igual a un tercio hasta dos tercios del grosor de la placa.The upper and lower edges of the grooves may be curved, for example according to a uniform radius of curvature, or bevelled. Avoiding live angles in the grooves reduces the tendency for the fibers to be cut or hooked to the groove edges. The edges of the grooves in the opening 74 may be curved, rounded, beveled, sloped or inclined. For example, the openings 74 may have a generous radius of curvature equal to one third to two thirds of the plate thickness.
El borde 72 curvado o biselado puede estar solo en el lado de una ranura orientada en la direccion de movimiento 82 de los bordes del transportador de tornillo. Para un separador superior que tiene una entrada superior, las ranuras 10 pueden tener un borde curvado o biselado en el borde inferior de la abertura de ranura. Para un separador superior invertido, el borde curvado o biselado puede estar en el borde superior de las aberturas de ranura. El borde 72 curvado o biselado es menos susceptible de enganchar fibras (material celulosico) en la suspension acuosa que fluye a traves del separador superior. La entrada curvada o biselada en la ranura tiende a desviar el material celulosico hacia el flujo y lo aleja de la ranura. La curvatura de la entrada de ranura puede estar definida por un radio 15 de curvatura. El radio puede ser, por ejemplo, un tercio a dos tercios del grosor de la placa.The curved or beveled edge 72 may only be on the side of a groove oriented in the direction of movement 82 of the edges of the screw conveyor. For an upper separator having an upper inlet, the slots 10 may have a curved or beveled edge at the lower edge of the slot opening. For an inverted upper separator, the curved or bevelled edge may be at the upper edge of the slot openings. The curved or beveled edge 72 is less likely to engage fibers (cellulosic material) in the aqueous suspension that flows through the upper separator. The curved or bevelled entry into the groove tends to deflect the cellulosic material towards the flow and moves it away from the groove. The curvature of the groove inlet may be defined by a radius of curvature 15. The radius can be, for example, one third to two thirds of the thickness of the plate.
Aunque la invencion se ha descrito con relacion a lo que actualmente se considera el modo de realizacion preferida mas practico, se debe entender que la invencion no esta limitada al modo de realizacion descrito sino que, por el contrario, se pretende que cubra varias modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas dentro del alcance de 20 las reivindicaciones adjuntas.Although the invention has been described in relation to what is currently considered the most practical preferred embodiment, it should be understood that the invention is not limited to the described embodiment but rather, is intended to cover various modifications and equivalent provisions included within the scope of the appended claims.
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