RO114987B1 - Dispozitiv de reglare a presiunii intr-o masa vascoasa in stare de curgere si instalatie care il contine - Google Patents

Description

Prezenta invenție se referă la un dispozitiv de reglare a presiunii, într-o masă vâscoasă în curgere, precum și la instalația de obținere a corpurilor celulozice de formare, care conține acest dispozitiv. Prezenta invenție se referă, în special, la un dispozitiv de reglare a presiunii unei soluții de celuloză, cu viscozitate foarte ridicată, aflată în stare de curgere, așa cum ar fi, de exemplu, o soluție formabilă de cululoză întrun aminoxid terțiar, care este transportată de către un agregat de obținere a soluției, către o matriță de formare.

Pentru a obține, în mod continuu și cu calitate constant bună, fibre, folii sau alte obiecte formate, pornind de la o materie primă, cum ar fi o soluție polimerică sau un material termoplasic, nu este necesar numai să se modifice caracteristicile chimico-fizice ale materiei prime, ci și, ca la nivelul matriței, respectiv, la duza de filare sau la capul de extrudere a foliei, să existe în permanență aceleași condiții. în acest sens o mare importanță o are uniformitatea presiunii de filare. în regim normal de lucru, al unei instalații industriale această condiție este îndeplinită: dacă totuși în anumite situații materia primă este deviată înainte de a ajunge la matrița de formare, de exemplu la respălarea unui filtru sau pentru oricare alt scop, presiunea de filare scade în mod corespunzător. în acest caz, prin dispozitive adecvate, trebuie să se aibă grijă ca materia primă deviată să fie compensată pentru a nu lăsa presiunea să scadă. Un astfel de dispozitiv este cunoscut, de exemplu, din AT-B 397 043 care este prezentat în continuare.

Pe de altă parte, poate apărea situația ca, de exemplu, pentru o schimbare a matriței de formare, alimentarea cu materie primă la nivelul matriței să fie complet întreruptă. 0 astfel de întrerupere nu are voie să influențeze obținerea materiei prime, deoarece la oprirea și repornirea procesului de obținere există pericolul să nu se poată asigura o calitate constantă a materiei prime. Pentru a nu întrerupe prepararea continuă a materiei prime este, de aceea, necesar să se prevadă un tip de rezervor care să poată prelua materia primă care se obține în acel anumit interval de timp, în care nu se poate prelucra materia primă de către matrița de formare. Un astfel de dispozitiv este cunoscut din

WO 94/02408 descris în continuare în detaliu.

□in GB-A- 841 403, este cunoscut un dispozitiv cu care se alimentează intermitent un material vâscos, de exemplu, margarină. Acest dispozitiv posedă un spațiu rezervor cilindric, în care se deplasează un piston care furnizează margarina în porțiuni. Margarina este împinsă în spațiul rezervor în direcția către latura frontală a pistonului, deviată și alimentată intermitent în direcție opusă. Nu se menționează dacă acest dispozitiv este adecvat și pentru alimentarea continuă de material foarte vâscos.

Din DE-A-3.416.899 este cunoscută o mașină de decorat cu care se distribuie o masă de ciocolată pe biscuiți. între duzele de stropire pe de o parte și o pompă pentru masa de ciocolată pe de altă parte, este interpus un cilindru cu un piston asupra căruia acționează un cilindru cu aer comprimat. Prin aceasta se permite masei de ciocolată să iasă din duză, în mod uniform, independent de oscilațiile de presiune determinate de pompă.

în unele cazuri, la dispozitivul de reglare a intensității debitului de masă și pentru compensarea oscilațiilor de presiune într-o masă de înaltă viscozitate, aflată în stare de curgere se mai impun și alte cerințe: el nu are voie să prezinte spații moarte în care să

RO 114987 Bl se poată aduna materie primă. Acest lucru este valabil, în special, atunci când proprietățile materiei prime se modifică în timp. Soluții polimerice vâscoase sau mase termoplastice ale unuia sau mai multor polimeri trebuie prelucrate, de regulă, la temperaturi ridicate. în acest caz este posibil ca polimerul, la temperatură ridicată, să nu fie suficient de stabil și să fie supus unor reacții de descompunere. Aceste reacții de 50 descompunere pot printre altele să decurgă chiar exploziv și constituie, de aceea, un factor de periclitare a siguranței. Această problematică este descrisă în continuare în detalii pe exemplul soluțiilor de celuloză în aminoxizi terțiari. Pentru o descriere generală a obținerii soluțiilor de celuloză în aminoxizi terțiari apoși se face referire la US 4 196 282. în cele ce urmează, pentru “aminoxid terțiar” se utilizează “NMMO (N-metil- 55 morfolin-N-oxid).

Dacă celuloza se dizolvă în NMMO, are loc o descompunere parțială a catenei polimere celulozice. Această descompunere parțială influențează negativ siguranța de filare și anumite proprietăți ale produselor finale, cum ar fi, de exemplu, rezistența fibrelor, alungirea și rezistența la buclă. eo

Este cunoscut faptul că soluțiile de celuloză, ca urmare a descompunerii aminoxidului utilizat se decolorează din ce în ce mai mult în timp. Monohidrantul de NMMO se prezintă de exemplu în condiții normale sub formă de corp solid cristalin alb, care se topește la 72°C. La încălzirea monohidrantului de la temperatura de 120-130°C, începe o puternică decolorare. începând cu 175°C, se declanșează o reacție exotermă 65 de deshidratare completă a topiturii și degajare puternică de gaze, în condiții de explozie, atingându-se temperaturi mult peste 250°C. Este cunoscut că fierul metalic și cuprul precum și, în special, sărurile acestora reduc considerabil temperaturile de descompunere a NMMO, concomitent cu creșterea vitezei de descompunere.

La problemele menționate mai sus, se adaugă încă una: instabilitatea termică a 7o soluțiilor de NMMO - celuloză în sine. Prin aceasta, trebuie să se înțeleagă că în soluții la temperaturile ridicate ale prelucrării (circa 110-120°C], se declanșează procese de descompunere necontrolabile care, în urma degajării de gaze pot duce la contrapresiuni, arderi și chiar explozii.

Despre natura termic instabilă a soluțiilor, deci a amestecului de extrudare se 75 cunoaște puțin în literatură. în special, în prezența ionilor metalici în anumite cazuri se pot declanșa reacții de descompunere în masa de filare. Ionii metalici însă din soluție, datorită construcției metalice a părților componente ale instalației care sunt confecționate din oțel nobil, nu trebuie excluși niciodată.

Până în prezent, în literatură, nu s-au descris nici un fel de măsuri care să so stabilizeze atât celuloza și NMMO în mod satisfăcător, cât și să reducă atât de evident instabilitatea termică a soluției de celuloză-NMMO, încât să fie împiedicată descompunerea explozivă în condițiile de proces. Este evident că exact instabilitatea termică a maselor încălzite de filare este problematică, deoarece aceste mase de filare reprezintă un factor de risc la siguranță în părțile instalației, care au volum mai mare 85 cum ar fi, de exemplu, vase tampon, amestecătoare, reactoare cu agitatoare sau altele asemenea.

Pentru a elimina pericolul de explozie în stadiul de obținere a soluției și diminua încărcarea termică a soluției, din EP-A-0.356.419 este cunoscută prepararea soluției într-un aparat de tratament în strat subțire, în loc de reactor cu agitator sau altă 90 instalație asemănătoare. Pe parcursul acestui procedeu suspensia de celuloză în NMMO

RO 114987 Bl care poate să prezinte un conținut de apă de până la 40% este răspândită sub formă de peliculă într-un aparat de tratament în strat subțire și transportată și prin aceasta se produce temperatură ridicată și presiune scăzută pentru a extrage apa, până când celuloza trece în soluție. Aceasta facilitează, prin modalități ieftine, o încălzire rapidă a suspensiei la temperaturile necesare pentru prepararea soluției și totodată o pregătire rapidă a soluției astfel încât să poată fi împiedicate descompunerea aminoxidului terțiar și degradarea celulozei. în afară de aceasta, factorul de risc la siguranță este mult mai mic comparativ cu obținerea soluției în reactor cu agitare întrucât nu se încălzește o cantitate mare de solvent, ci numai cantități comparabil reduse.

Procedeul descris în EP-A-0.356.419 diminuează astfel prin măsuri tehnice factorul de risc în timpul obținerii soluției de celuloză. Rămâne însă posibilitatea degradării celulozei și NMMO și a reacțiilor exoterme, recomprimării etc, la prepararea soluțiilor finale, adică în acele părți ale instalațiilor care sunt conectate între aparatul de tratament în strat subțire și matriță. Astfel de părți ale instalației sunt de exemplu vase tampon, rezervoare, care sunt de exemplu amplasate între un dispozitiv de filtrare cu respălare și matriță, pentru a elimina pe cât posibil discontinuitățile în fluxul masei de filare către mașina de filare la schimbarea filtrelor sau la respălare.

Așa cum s-a amintit mai sus, din AT-B-397.043 este cunoscută o instalație de acest tip de filtrare cu respălare conectată cu un rezervor. Această instalație s-a realizat pentru material sintetic termoplastic și este prevăzută cu o carcasă în care sunt dispuse două corpuri suport pentru filtre deplasabile între o poziție de lucru (regim) și o poziție de respălare. în poziția de respălare sita (filtrul] pentru respălat se află în legătură prin intermediul laturii sale de evacuare cu latura de evacuare a celuilalt filtru aflat în regim de lucru. La canalul comun de evacuare, care duce la mașina de filare este prevăzut un spațiu rezervor cilindric îngust, în formă de Tîn care este introdus un piston. înainte de începutul respălării pistonul este tras încet înapoi, materialul plastic din canalul de scurgere fiind ramificat încet. Această deviere-ramificare a materialului plastic trebuie să decurgă atât, încât să nu apară nici o scădere semnificativă a presiunii la mașina de filare. Când rezervorul este umplut cu topitură, corpul suport pentru filtru, care conține filtrul de respălat, este trecut în poziția de respălare realizată prin avansul pistonului, astfel încât presiunea în mașina de filare este menținută cel puțin aproximativ constantă.

Această instalație cunoscută prezintă dezavantajul că o apariție bruscă a scăderii de presiune în canalele de evacuare poate fi compensată imediat numai atunci când în spațiul de rezervă se găsește în permanență o anumită cantitate de material plastic ca rezervă, care, la nevoie, este trimisă imediat de piston în canalul de evacuare. Acest material de rezervă rămâne timp de câteva ore în spațiul cilindric de rezervă și este supus în acest interval de timp unor reacții diferite de degradare care au loc în celuloză și în NMMO. Aceste produse de degradare impurifică masa de filare. în afară de aceasta materialul de rezervă se află pe parcursul șederii sale în spațiul cilindric de rezervă în contact cu o suprafață metalică relativ mare de contact, deoarece raportul lungime/lățime al spațiului de rezervă este mare. Prin aceasta se favorizează o îmbogățire în ioni metalici la suprafața de contact în soluția de celuloză. Acești ioni metalici pot duce la o transformare termică, a reacțiilor de descompunere, până la descompunere explozivă.

WO 94/02408 se referă la un procedeu de alimentare a unui mediu lichid, vâscos într-un rezervor a cărui capacitate de încărcare este reglabilă. Acest rezervor

RO 114987 Bl este dezavantajos pentru soluțiile formabile de celuloză și aminoxizi terțiari din două motive. Pe de o parte, într-un procedeu continuu de obținere a corpurilor celulozice trebuie să se evite ca materia primă, respectiv soluția termic instabilă de celuloză să fie 14o depozitată într-un rezervor. Așa cum s-a arătat mai sus, celuloza și aminoxidul terțiar sunt supuse, în timpul staționării soluției de celuloză, unei degradări ale cărei produse influențează calitatea corpurilor de formare. Pe de altă parte, în rezervorul propus, datorită construcției sale complexe nu se realizează o curgere uniformă a soluției cu viscozitate ridicată. Ca urmare, se formează un profil de curgere cu porțiuni în care o 145 parte din soluția de celuloză curge mai rapid decât în alte părți.

Dacă rezervorul descris în WO 94/02408 este utilizat pentru soluții de celuloză cu viscozitate ridicată, atunci acest profil de curgere este atât de puternic reliefat încât soluția de celuloză în unele locuri curge numai foarte încet sau chiar deloc. Acest lucru este dezavantajos deoarece nu se mărește numai timpul de staționare al soluției instabile 150 termic, ci și deoarece soluția de celuloză se adună în anumite locuri, așa numite puncte moarte, se îmbogățește cu ioni metalici datorită constactului cu suprafețele metalice, prin aceasta crescând pericolul unor reacții violente de descompunere.

Un dispozitiv de reglare a presiunii în celuloză de înaltă viscozitate aflată în stare de curgere ar trebui să fie astfel construit în mod ideal încât soluția, la trecerea prin 155 dispozitiv să fie transportată uniform în continuare sub forma unui dop și să nu i se confere prin aceasta nici un profil de curgere.

Problema pe care trebuie să o rezolve prezenta invenție o constituie, astfel, realizarea unui dispozitiv de reglare a presiunii într-o masă în stare de curgere, care să îndeplinească următoarele condiții: îeo

- să reacționeze îmediat la scăderea presiunii prin compresare cu materie primă; această materie primă nu are voie să fie derivată din fluxul principal;

- să nu prezinte pe cât posibil spațiu mort în care să se poată colecta materie primă;

- trebuie să aibă o construcție simplă și să fie ușor de manevrat; ies

- să fie conceput încât timpul de staționare a materiei prime în dispozitiv să fie pe cât posibil scurt, aceasta înseamnă să fie evitat un profil de curgere, conform căruia o parte din masa vâscoasă este transportată considerabil mai lent;

- să fie astfel conceput încât materia primă să ajungă în contact cu cât mai puțină suprafață metalică. 170

Dispozitivul conform invenției de reglare a presiunii într-o masă vâscoasă în stare de curgere, prevăzut cu o admisie, prin care masa curge în dispozitiv, un element de ghidare care posedă capacitate de preluare a masei care curge, din admisie, un piston care prezintă o deschidere și este dispus deplasabil în elementul de ghidare, capacitatea de preluare a elementului de ghidare fiind modificată cu deplasarea pistonului, un spațiu 175 de preluare, fixat la deschidere de piston și care este racordat la admisie, astfel încât masa în stare de curgere de la admisie ajunge în elementul de ghidare prin spațiul de preluare și prin deschiderea a pistonului, o evacuare în care se deschide elementul de ghidare și cu care se evacuează masa în stare de curgere din dispozitiv, cu mențiunea că admisia, elementul de ghidare și spațiul de preluare au formă tubulară, rezolvă iso problema propusă prin aceea că spațiul de preluare se deplasează telescopic peste admisie la mișcarea pistonului.

RO 114987 Bl formă preferată de realizare a dispozitivului conform invenției constă în aceea că pistonul este racordat la un amestecător static dispus deplasabil în elementul de ghidare și care se deplasează împreună cu pistonul.

Elementul de ghidare prezintă, în mod avantajos, o cameră de presiune în care într-o deschidere se poate alimenta un fluid, de exemplu, un gaz sau un ulei hidraulic care se află sub presiune și care poate deplasa pistonul.

Masa vâscoasă în stare de curgere din dispozitivul conform invenției este o soluție formabilă de celuloză în aminoxid terțiar apos.

Invenția se mai referă la o instalație de preparare a soluțiilor formabile de celuloză în aminoxizi terțiari apoși care conține un dispozitiv de reglare a presiunii într-o masă vâscoasă în stare de curgere caracterizată prin combinația unui aparat de tratare în strat subțire în care, prin utilizarea tehnicii în strat subțire, la temperatură ridicată și la presiune redusă dintr-o suspensie de celuloză într-un aminoxid terțiar apos se avaporă apă, până când ia naștere o soluție de celuloză care este evacuată din aparatul de tratare în strat subțire cu dispozitivul de reglare a presiunii care este racordat fie direct, fie indirect, prin conducte la aparatul de tratare în strat subțire.

Invenția se referă și la o instalație de obținere a corpurilor celulozice de formare, care cuprinde un amestecător în care din celuloză fărâmițată și o soluție apoasă a unui aminoxid terțiar se formează o suspensie; un aparat de tratare în strat subțire racordat la amestecător prin intermediul unor conducte o matriță de formare racordată prin conducte cu dispozitivul conform invenției, de reglare a presiunii, într-o masă vâscoasă în stare de curgere.

Invenția prezintă următoarele avantaje:

- prin utilizarea dispozitivului conform invenției, pot fi evitate perturbațiile întregului proces de preparare și prelucrare care sunt determinate de oscilațiile de presiune din soluția de celuloză în stare de curgere;

- dispozitivul conform invenției oferă, în comparație cu rezervoarele și vasele tampon ale instalației, timpi de staționare considerabili mai reduși ai soluției vâscoase de scurgere;

- dispozitivul conform invenției poate fi adaptat în mod simplu la capacitățile și cantitățile de transport diferite ale unei instalații în care este introdus;

- dispozitivul conform invenției se poate utiliza deosebit de avantajos în combinație cu un aparat de tratare în strat subțire.

Se dau, în continuare, două exemple concrete de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1 ...3 care reprezintă:

- fig. 1, prezentarea schematică a unei instalații de obținere a unei soluții formabile de celuloză;

- fig.2, secțiune transversală prin dispozitivul conform invenției;

- fig.2a, detaliu al mantalei de admisie;

- fig.2b, detaliu al etanțării soluției de celuloză față de camera de presiune, la dispozitivul conform invenției;

- fig.3a, detaliu al etanșării soluției de celuloză față de camera de presiune, în varianta de realizare a dispozitivului conform invenției;

- fig.3, secțiune transversală prin dispozitivul conform invenției într-o variantă de realizare.

RO 114987 Bl

Exemplul 1. Fig.1 prezintă schematic construcția unei forme de realizare a instalației conform invenției de obținere a unei soluții formabile de celuloză în NMMO apos care este filată în fibre. Se atrage atenția că părțile separate (detaliile) instalației nu sunt 230 redate la aceeași scară în figură din motive de claritate. în fig. 1,1 este un amestecător, de exemplu, un amestecător conic, în care se introduce celuloză fărâmițată și o soluție apoasă de NMMO. în amestecătorul conic 1 se amestecă celuloza și soluția apoasă de NMMO până la obținerea unei suspensii. Brațul de amestecare al amestecătorului conic și acționarea brațului de amestecare este reprezentată printr-o linie în zig-zag, respectiv 235 notat cu litera M. Suspensia obținută conține între 9 și 13% masice celuloză, între 65 și 63% masice NMMO și restul apă.

Suspensia este evacuată prin intermediul unei pompe 2 și introdusă într-un filmtruder 3 în care se extrage apă, prin intermediul tehnicii în strat subțire, aplicând vid și la temperatură ridicată până când celuloza trece în soluție. Această modalitate de 24c obținere a soluției de celuloză este cunoscută din EP-A-0 356 419.

Aparatele de tratament în strat subțire sunt cunoscute din stadiul tehnicii și sunt construite printre altele de Firma Buss AG, Elveția cu marca Filmtruder.

Cel mai mic filmtruder aflat pe piața comercială are o suprafață de transmitere a căldurii de 0,5 m² ceea ce corespunde unui diametru masic între 64 și 72 kg/h. 245 Aceasta corespunde unei evacuări (preluări) de masă de filare de 128-144 Kg/m² h. La acest filmtruder trebuie calculat un hold-up de circa 2I, ceea ce corespunde la cca 2% din debitul masic și care s-a dovedit volumul către care se tinde o compensare a presiunii în dispozitivul conform invenției în combinație cu filmtruderul.

Debitul prin aparatul de tratare în strat subțire, exprimat în procente 25c corespunde așa-numitului Hold-up (Secțiunea de curgere a zonei de film pe lungimea aparatului) al aparatului de tratare în strat subțire.

în continuare s-a constatat că volumul către care se tinde, de compensare a presiunii la dispozitivul conform invenției trebuie să corespundă unei compensări de presiune de circa 2-6% din debitul masei de filare, ceea ce corespunde volumului hold-up 255 al filmtruderului, adică secțiunii de curgere a zonei de film. Ca număr mare la utilizarea unui filmtruder de mare dimensiune cu suprafața de încălzire de 40 m² (conceput prin adaptarea dispozitivul conform invenției pe experiența descrierii EP-A-0356419), debitul masic specific de 128-144 kg/m²h fiind multiplicat cu suprafața de încălzire de exemplu de 40m², ceea ce are ca urmare un debit masic de 5120-5760 kg/h prin acest 260 filmtruder.

Volumul către care se tinde pentru acest filmtruder de mare capacitate, pentru dispozitivul conform invenției trebuie să comporte ca urmare între 100 și 300 I, ceea ce corespunde volumului hold-up al filmtruderului.

Prin stabilirea previzibilă de către specialist a raportului lungime/diametru al 2 65 dispozitivului conform invenției volumul necesar de compensare a presiunii se poate determina constructiv și la dimensiunile finale.

Este evident, pentru specialist, că părțile separate ale instalației trebuie să fie în concordanță unele cu altele pentru regimul de funcționare continuă. Aparatul de tratare în strat subțire, utilizat la obținerea soluției trebuie realizat corespunzător 270 cantității de suspensie de prelucrat în raport cu suprafața sa de încălzire.

Prin intermediul unei pompe 4, soluția preparată de celuloză este evacuată din filmtruder.

RO 114987 Bl

Cu numărul de referință 6 este desemnată, în general, o parte a instalației prevăzută facultativ și care poate da naștere la oscilații de presiune. Aceasta poate fi, de exemplu, un dispozitiv de alimentare a aditivilor, care urmare a creșterii de volum a soluției de celuloză în stare de curgere duce la o creștere a presiunii în pompa de filare 5a. Poate fi însă și un dispozitiv cu care, la intervale anumite poate fi deviată în alte scopuri o parte din soluția de celuloză care curge către duza de filare 5. Acesta este cazul de exemplu la un filtru de respălare, dispus și în mod uzual înaintea matriței de formare sau la comutare la două filtre-lumânare pentru topiturii de polimer acționate paralel când, de exemplu, o unitate de filtrare este demontată în scopul curățirii și cealaltă este comutată pentru menținerea fluxului.(Astfel de filtre de respălare sunt cunoscute din EP-A-0572369 și din EP-A-0250695].

Cu numărul de referință 7 este desemnată o formă de realizare a dispozitivului conform invenției care în cazul de față este prinsă printr-o flanșă la partea 6 a instalației. Dacă soluția de celuloză 6 este deviată în detaliul 6 al instalației, atunci, cu ajutorul dispozitivului 7 conform invenției, această masă deviată de soluție de celuloză poate fi compensată, ceea ce împiedică scăderea presiunii în duza de filare 5. Procesul de filare nu trebuie astfel întrerupt și poate fi continuat practic cu aceeași presiune, ceea ce nu determină nici o discontinuitate la filare. Dacă, pe de altă parte, din orice alt motiv duza de filare 5 se schimbă, ceea ce determină oprirea fluxului de soluție de celuloză către duza de filare 7, atunci dispozitivul 7 conform invenției poate prelua acea cantitate de soluție de celuloză care în intervalul de timp în care este întrerupt fluxul de soluție de celuloză, este evacuată de filmtruderul 3. Acționarea filmtruderului nu trebuie întreruptă, ceea ce nu produce discontinuități ale calității soluției de celuloză.

Construcția exactă a dispozitivului 7, conform invenției, și modul de funcționare sunt prezentate în detaliu în fig.2. Acesta constă în principiu din patru elemente: cele două flanșe oarbe 8 și 10, tubul de ghidare cilindric 9 și pistonul 11 care este dispus deplasabil în tubul de ghidare. Cursa maximă și direcția de deplasare a pistonului 11 sunt notate cu litera H respectiv cu o săgeată dublă. în fig.2, pistonul 11 este desenat în poziția sa exterioară dreaptă. Această poziție este desemnată în cele ce urmează ca poziție minimă, deoarece în acest caz numai un minimum de soluție de celuloză își găsește loc în dispozitivul conform invenției. Dacă pistonul 11 este deplasat către stânga cu cursa H el se găsește în poziția maximă, deoarece în acest caz un maxim de soluție de celuloză este conținut în dispozitivul conform invenției. Această poziție maximă a pistonului 11 este ilustrată hașurat în fig. 2.

Pistonul 11 prezintă o manta de admisie 11a care este răsfrântă peste un tub de admisie 8a care este fixat de flanșa coarbă 8 și care la deplasarea pistonului 11 în direcția poziției maximale în sens crescător, este deplasată telescopic peste tubul de admisie 8a. Pistonul 11 este condus astfel în mișcarea sa nu numai de peretele cilindric 9a al tubului de ghidare 9, dar și tubul de admisie 8a al flanșei oarbe 8.

Funcționarea dispozitivului este după cum urmează: soluția de celuloză curge, de exemplu, din detaliul de instalație 6 reprezentat în fig. 1 prin tubul de admisie 8a care posedă la capăt o lărgime conică prin mantaua de admisie 11a și părăsește dispozitivul conform invenției prin tubul de evacuare 1Oa, care este fixat de flanșa oarbă și duce

RO 114987 Bl

320 direct la duza de filare (nereprezentată) Dacă la o schimbare a duzei de filare evacuarea de soluție de celuloză din tubul de evacuare 10a trebuie oprită, atunci presiunea soluției de celuloză care curge în continuare în mod continuu prin tubul de admisie 8a către dispozitivul conform invenției, ar crește. Această creștere de presiune se compensează însă, întrucât pistonul 11 este deplasat către stânga în direcția poziției maximale corespunzător cantității de soluție de celuloză care curge. Prin această măsură se asigură spațiu liber, pentru soluția de celuloză care curge în timpul schimbării duzei de filare către dispozitivul conform invenției. în momentul în care noua duză de filare este gata de lucru, tubul de evacuare 10a este din nou deschis și concomitent se oprește deplasarea pistonului 11, regimul de lucru al filării este reluat întrucât soluția de celuloză este evacuată din nou continuu de către tubul de evacuare 10 către duza de filare.

Soluția de celuoză preluată de la dispozitivul conform invenției în tubul de ghidare 9 în timpul regimului de staționare al filării poate fi evacuată suplimentar în duza de filare prin deplasarea în direcția poziției minimale, ceea ce are loc în mod corespunzător într-un interval mai lung de timp pentru a nu crește considerabil presiunea și contitatea extrasă din duza de filare.

Dacă, pe de altă parte, dintr-un oarecare motiv fluxul de soluție de celuloză în tubul de admisie 8a este diminuat, atunci se preia întâi o rezervă de soluție de celuloză în dispozitivul conform invenției prin deplasarea pistonului 11 în poziția sa maximală, crescându-se prin aceasta spațiu pentru această rezervă de soluție de celuloză. Dacă admisia de soluție de celuloză către tubul de admisie 8a este diminuată, deoarece, de exemplu, soluția de celuloză este deviată pentru alte scopuri (de exemplu pentru respălarea unui filtru), se poate împiedica o scădere a presiunii determinată de aceasta, în soluția de celuloză către duza de filare prin deplasarea pistonului 11 cu viteză corespunzătoare în direcția poziției minimale, ceea ce are ca urmare faptul că soluția de celuloză este transportată în stare întărită prin tubul de evacuare 10a către duza de filare.

într-o stare de funcționare în care, cu dispozitivul conform invenției, se va acționa în sus sau în jos asupra oscilațiilor presiunii, pistonul 11 se află de preferință, într-o poziție între poziția minimală și cea maximală. în această poziție o scădere bruscă a presiunii în tubul de admisie 8a poate fi compensată imediat prin deplasarea pistonului 11 în direcția poziției minimale. Important este însă că acea cantitate de soluție de celuloză necesară pentru compensarea scăderii de presiune să nu provină dintr-un spațiu mort de depozitate, așa cum este descris în AT-B-397043, ci dintr-un spațiu parcurs în permanență de soluție, în care soluția de celuloză, este tot timpul reînnoită și ca urmare nu îmbătrânește.

□ creștere bruscă de presiune, care poate apărea în tubul de evacuare 10a, poate fi înlăturată imediat prin deplasarea rapidă a pistonului în direcția poziției maximale.

în cele ce urmează, sunt descrise amănunțit caracteristici constructive particulare ale dispozitivului conform invenției.

Deplasarea pistonului 11 este acționată, prin intermediul unui gaz inert sau unui ulei hidraulic, care este alimentat în camera de presiune 9c, prin orificiul pentru gaz 9b al tubului de ghidare 9. Dacă pistonul 11 trebuie deplasat în direcția poziției minimale,

325

330

335

340

345

350

355

360

RO 114987 Bl presiunea gazului în camera de presiune 9c poate fi mai mare decât acea presiune care există în soluția de celuloză. Invers, pistonul 11 poate fi deplasat în direcția poziției maximale când presiunea gazului scade sub presiunea soluției de celuloză, presiunea gazului se reglează în trepte, prin aceasta deplasându-se în trepte și pistonul 11.0 reglare a presiunii gazului se poate face în mod cunoscut, de exemplu cu un rezervor de amortizare pentru gaz și nu este reprezentată în fig.2.

Etanșarea camerei de presiune 9c față de soluția de celuloză în mantaua de admisie 11a este reprezentată la scara mărită în fig.2a în detaliu și constă dintr-un nivel de etanșare 8d, care este ajustat în tubul de admisie 8a și un segment de radare 8e cu rolul de a nu se impurifica inelul de etanșare 8d. în spatele segmentului de radare 8e este un inel de ghidare 8h fixat în tubul de admisie 8a. Etanșarea soluției de celuloză, față de camera de presiune 9c, este, de asemenea, evidentă din fig.2a și constă dintr-un inel de etanșare 8b cu secțiune în formă de U, care împiedică evacuarea soluției de celuloză către camera de presiune 9c. Imediat în spatele inelului de etanșare 8b, se află un inel de ghidare 8c pentru ghidarea spațiului de preluare 11a de la tubul de admisie 8a. Spațiul 8f între inelele de ghidare 8c și 8h precum și între mantaua de admisie 11a și tubul de admisie 8a este prevăzut pentru scopuri de spălare și gresare și este alimentat prin canalul de gresare 8g cu lubrifiant. Lubrifiantul este evacuat prin canalul 8i (vezi fig.2). Etanșarea soluției de celuloză față de camera de presiune 9c la pistonul 11 este reprezentată la scară mărită în fig.2b și are loc de asemenea prin intermediul unui inel de etanșare 11b cu secțiune în formă de U. în spatele acestuia, este fixat un inel de ghidare 11c. Etanșarea camerei de presiune 9c față de soluția de celuloză nu este prezentată în fig.2b și este descrisă corespunzător analog situației prezentate în fig.2a [inel de etanșare 8d, segment de radare 8e și inel de ghidare 8h). Pentru etanșarea camerei de presiune 9c și a soluției de celuloză față de mediul înconjurător sunt prevăzute în flanșele oarbe 8 și 10 garnituri O. Poziția pistonului 11 în interiorul dispozitivului conform invenției poate fi determinată de exemplu prin intermediul unui înregistrator transsonar de cursă 8j (fig.2a) tip BALLUF BTL (producător Fa. Balluf, Germania), care este fixat în flanșa oarbă: indicatorul de poziție 8k este fixat printr-un inel 8I de spațiul de preluare 11a și recunoaște orice poziție a apratului de preluare 11a între poziția minimală și poziția maximală a pistonului 11. Semnalul furnizat de înregistratorul transsonar de cursă 8j poate fi utilizat multilateral ca semnal de comandă. Ambele flanșe oarbe 8a și 10 și tubul de ghidare 9 prezintă mantale de încălzire 8m, 1Ob, respectiv 9d prin care pot fi încălzite indirect din afară. Fixarea rigidă a flanșelor oarbe 8 și 10 de tubul de ghidare 9 se realizează în mod cunoscut prin intermediul șuruburilor care sunt trecute prin găurile 8n, 10c respectiv 9e.

Exemplul 2. 0 formă preferată de realizare a dispozitivului conform invenției este prezentată în fig.3, în secțiune în care detalii ale dispozitivului care apar în fig.2, 2a și 2b sunt notate cu aceleași cifre de referință.

Forma de realizare ilustrată în fig.3 se deosebește de cea din fig.2, printr-un alt (al doilea) tub de ghidare 12, care este poziționat între flanșa oarbă 10 și elementul de ghidare 9 din fig.2 și printr-un amestecător static 11b care este sudat pe circumferința pistonului 11 și se deplasează cu pistonul 11. Acest amestecător static este un tub în care sunt prevăzute echipamente care influențează astfel curgerea soluției

RO 114987 Bl de celuloză încât ea nu prezintă în esența nici un profil, adică curge sub forma unui tub. Astfel de elemente de amestecare statică sunt cunoscute și sunt fabricate de exemplu de firma Sulzer Chemtech, Elveția. în figură, echipamentele sunt simbolizate prin intermediul a două cruciulițe. 4io

Amestecul static 11b pătrunde complet în cel de-al doilea tub de ghidare 12 la poziția minimală a pistonului 11 ilustrată în fig.3, și se închide coplanar în această poziție cu flanșa oarbă 10. Etanșarea soluției de celuloză față de camera de presiune 9c la lagărul frontal al amestecătorului static este în principiu analogă etanșării la pistonul 11 prezentată în fig.2b, adică cu un inel de etanșare în secțiune în formă de U 415 la care se racordează un inel de ghidare (ambele nereprezentate).

Etanșarea camerei de presiune 9c la soluția de celuloză este efectuată pe circumferința exterioară a amestecului static 11b prin intermediul inelului de etanșare 11c, și este prezentată la scară mărită în fig.3a. și aici imediat în spatele inelului de etanșare 11c este fixat un segment de radare 11d pentru protejarea inelului de 420 etanșare 11c contra murdăririi. Prin intermediul inelului de ghidare 11e dispus în spate, amestecătorul static 11b este introdus în al doilea tub de ghidare 12. Spațiul 11f este prevăzut pentru scopuri de lubrifiere, admisia și evacuarea lubrifiantului având loc prin deschiderile 12b respectiv 12c.

Prin mantaua de încălzire 12a, amestecătorul static poate fi încălzit indirect din 425 afară.

S-a constatat că montarea unui amestecător static în dispozitivul conform invenției este avantajoasă în special la preluarea de soluții termic instabile de celuloză pentru obținerea unui curgeri tampon (dop) bune cu timp redus de staționare. Avantajos este în continuare să se utilizeze un amestecător static ale cărui echipamente 430 să poată fi prevăzute cu mediu de încălzire/mediu de răcire, prin care soluția de celuloză care curge poate fi încălzită/răcită suplimentar.

Claims (6)

Revendicări 435

1. Dispozitiv de reglare a presiunii într-o masă vâscoasă, în stare de curgere, prevăzut cu o admisie (8a), prin care masa curge în dispozitiv, un element de ghidare (9, 12) care posedă capacitate de preluare a masei care curge, din admisia (8a), un piston (11) care prezintă o deschidere (11d) și este dispus deplasabil în elementul de ghidare (9, 12), capacitatea de preluare a elementului de ghidare (9, 12) fiind 440 modificată cu deplasarea pistonului (11), un spațiu de preluare (11a), fixat la deschiderea (11d) de pistonul (11) și care este racordat la admisia (8a), astfel încât masa în stare de curgere de la admisia (8a) ajunge în elementul de ghidare (9,12) prin spațiul de preluare (11a) și prin deschiderea (11d) a pistonului (11), o evacuare (10a) în care se deschide elementul de ghidare (9, 12) și cu care se evacuează masa în stare 445 de curgere din dispozitiv, cu mențiunea că admisia (8a), elementul de ghidare (9, 12) și spațiul de preluare (11a) au formă tubulară, caracterizat prin aceea că spațiul de preluare (11a) se deplasează telescopic peste admisia (8a) la mișcarea pistonului (11).

RO 114987 Bl

2. Dispozitiv conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că pistonul (11)este racordat la un amestecător static (11b) care este dispus deplasabil în elementul de ghidare (12) și care se deplasează împreună cu pistonul (11).

3. Dispozitiv conform uneia din revendicările 1 sau 2, caracterizat prin aceea că elementul de ghidare (9) prezintă o cameră de presiune (9c), în care printr-o deschidere (9b) poate fi alimentat un fluid aflat sub presiune și care poate deplasa pistonul (11).

4. Dispozitiv conform uneia din revendicările 1 la 3, caracterizat prin aceea că masa vâscoasă în stare de curgere este o soluție formabilă de celuloză în aminoxid terțiar apos.

5. Instalație de obținere a soluțiilor formabile de celuloză în aminoxizi terțiari apoși, conținând un dispozitiv de reglare a presiunii într-o masă vâscoasă, în stare de curgere, ca la revendicările 1-4, caracterizată prin aceea că combinația unui aparat de tratare în strat subțire (3), în care utilizând tehnica în strat subțire, dintr-o suspensie de celuloză într-un aminoxid terțiar apos, se evaporă apă la temperatură ridicată și presiune redusă până când ia naștere o soluție de celuloză care este evacuată din aparatul de tratare în strat subțire (3), cu dispozitivul (7) de reglare a presiunii într-o masă vâscoasă în stare de curgere, care este racordat fie direct, fie indirect, prin conducte, la aparatul de tratare în strat subțire (3).

6. Instalație de obținere a corpurilor celulozice de formare, care conține instalația de obținere a soluțiilor formabile de celuloză conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că aceasta cuprinde un amestecător (1), în care din celuloză fărâmițată și o soluție apoasă a unui aminoxid terțiar se formează o suspensie, un aparat de tratare în strat subțire (3), care este racordat la amestecătorul (1) prin conducte, o matriță de formare (5), care este racordată prin conducte la dispozitivul (7) de reglare a presiunii, într-o masă vâscoasă în stare de curgere.