RU2081958C1

RU2081958C1 - Pressure box of papermaking machine

Info

Publication number: RU2081958C1
Application number: RU92016004A
Authority: RU
Inventors: Юрий Александрович Тихонов; Отто Алексеевич Терентьев; Георгий Григорьевич Шервашидзе
Original assignee: Юрий Александрович Тихонов; Отто Алексеевич Терентьев; Георгий Григорьевич Шервашидзе
Priority date: 1992-12-24
Filing date: 1992-12-24
Publication date: 1997-06-20

Abstract

FIELD: pulp-and-paper industry, in particular, equipment for delivery of fibrous pulp onto grid of papermaking machine. SUBSTANCE: pressure box has collector with speeding up branch pipes for supplying pulp to dispersing section of housing. Wall is mounted in housing to provide for collision of pulp mass flowing from speeding up branch pipes. At least one intermediate channel is connected with channel for directing pulp onto grid. Collision wall is formed of separate planks, each positioned at outlet of respective speeding up branch pipe and having section profile narrowing in the direction of flowing pulp. Intermediate channel is made in the form of diffuser. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 5 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к устройствам для напуска волокнистой массы на сетку бумагоделательной машины и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при получении бумаги и картона. The invention relates to a device for the inlet of pulp onto the mesh of a paper machine and can be used in the pulp and paper industry for the production of paper and cardboard.

Известен напорный ящик, содержащий корпус с коллектором для подвода массы к разгонным патрубкам, соединенным с первой диспергирующей секцией, которая соединена посредством одного или нескольких промежуточных каналов со второй диспергирующей секцией, соединенной с напускным каналом и компенсирующей камерой. Механизм регулировки профиля напускного канала (SU, а.с. N 1721156, кл. D 21 F 1/02, 1992). Known head box containing a housing with a collector for supplying mass to the booster nozzles connected to the first dispersing section, which is connected through one or more intermediate channels to the second dispersing section, connected to the inlet channel and the compensating chamber. The mechanism for adjusting the inlet channel profile (SU, a.s. N 1721156, class D 21 F 1/02, 1992).

При работе напорного ящика масса поступает из коллектора через разгонные патрубки в первую по ходу движения диспергирующую секцию, где, соударяясь с поверхностью секции, расположенной напротив разгонных патрубков, разворачивается навстречу поступающему из разгонных патрубков потоку массы, в результате чего происходит интенсивная турбулизация потока, вследствие чего поток диспергируется на волокна и мелкие флокулы. Затем масса вновь ускоряется в промежуточных каналах, диспергируется вторично аналогичным образом во второй диспергирующей камере и разделяется на два потока, один из которых поступает в компенсирующую камеру, а другой на сетку бумагоделательной машины. During the operation of the headbox, the mass flows from the collector through the accelerating nozzles to the first dispersing section along the direction of movement, where, colliding with the surface of the section opposite the accelerating nozzles, it unfolds towards the mass flow coming from the accelerating nozzles, as a result of which intensive flow turbulence occurs, as a result of which the stream is dispersed into fibers and small flocs. Then the mass is again accelerated in the intermediate channels, dispersed a second time in the same way in the second dispersing chamber and is divided into two streams, one of which enters the compensating chamber, and the other on the grid of the paper machine.

Недостаток данного устройства заключается в невысоком качестве формуемого полотна вследствие неудовлетворительной степени диспергации потока массы в диспергирующих секциях. The disadvantage of this device is the low quality of the molded web due to the unsatisfactory degree of dispersion of the mass flow in the dispersing sections.

Это объясняется следующим. При набегании потока массы, выходящего из разгонных патрубков на поверхность диспергирующей секции, расположенной на против разгонных патрубков, объемы массы разворачиваются не навстречу друг другу, а под некоторым углом (фиг. 1), который имеет достаточно большую величину. Например, в диспергирующей секции напорного ящика Formflow (SU патент N 856393, кл. D 21 F 1/02, 1973) угол α 90^o. В резуъьтате этого объемы массы скользят относительно друг друга, недостаточно интенсивно соударяясь между собой, что определяет невысокую интенсивность турбулентности и в результате невысокую степень диспергации потока массы. В результате этого во вторую секцию поступает масса с достаточно крупными флокулами, вследствие чего они не успевают диспергироваться на волокна, и на сетку машины поступает масса с невысокой степенью диспергации.This is explained by the following. When the flow of mass escaping from the accelerating nozzles runs onto the surface of the dispersing section located on the opposite of the accelerating nozzles, the mass volumes do not turn towards each other, but at a certain angle (Fig. 1), which is quite large. For example, in the dispersing section of a Formflow headbox (SU patent N 856393, CL D 21 F 1/02, 1973), the angle α 90 ^o . As a result of this, the mass volumes glide relative to each other, not intensively colliding with each other, which determines a low intensity of turbulence and, as a result, a low degree of dispersion of the mass flow. As a result of this, a mass with sufficiently large flocs enters the second section, as a result of which they do not have time to disperse onto the fibers, and a mass with a low degree of dispersion enters the grid of the machine.

Известен напорный ящик бумагоделательной машины (GB, заявка N 1228385, кл. D 21 F 1/02, 1971), принятый в качестве ближайшего аналога, содержащий коллектор с разгонными патрубками подвода массы с диспергирующей секции корпуса, в которой смонтирована перегородка для соударения струй массы, выходящих из разгонных патрубков, и, по меньшей мере, один промежуточный канал, соединенный с каналом напуска диспергированной массы на сетку, имеющим механизм регулирования его высоты. Известное решение принято в качестве ближайшего аналога. В известном напорном ящике струи из разгонных патрубков ударяются о перегородку, генерируя турбулентность, но затем рассеиваются по объему взрывной камеры, фактически не сталкиваясь между собой. При этом потоки на выходе из взрывной камеры сдвигаются, а при слиянии потоков турбулентность не генерируется. Во взрывной камере образуются застойные зоны, ухудшающие диспергацию массы. Known headbox of a paper machine (GB, application N 1228385, class D 21 F 1/02, 1971), adopted as the closest analogue, containing a manifold with accelerating nozzles for supplying mass from the dispersing section of the housing, in which a partition is mounted for impact mass jets emerging from the booster pipes, and at least one intermediate channel connected to the channel for the inlet of the dispersed mass onto the grid having a mechanism for adjusting its height. The known decision was made as the closest analogue. In the well-known headbox, jets from the booster tubes hit the baffle, generating turbulence, but then disperse throughout the volume of the blast chamber without actually colliding with each other. In this case, the flows at the exit of the explosive chamber are shifted, and turbulence is not generated when the flows merge. In the explosive chamber, stagnant zones are formed that worsen the dispersion of the mass.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка. Достигается это тем, что перегородка диспергирующей секции состоит из отдельных планок, каждая из которых расположена у выхода соответствующего разгонного патрубка и имеет профиль поперечного сечения, сужающийся в направлении движения массы. Промежуточный канал выполнен в форме конфузора. The objective of the invention is to remedy this drawback. This is achieved by the fact that the partition of the dispersing section consists of separate strips, each of which is located at the outlet of the corresponding booster pipe and has a cross-section profile that tapers in the direction of mass movement. The intermediate channel is made in the form of a confuser.

На фиг. 1 изображен общий вид напорного ящика; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 фрагмент напорного ящика с выполнением промежуточного канала в форме конфузора и перегородок с уменьшение площади поперечного сечения; на фиг. 5 -разрез А-А на фиг. 4. In FIG. 1 shows a general view of the headbox; in FIG. 2, section AA in FIG. one; in FIG. 3 section BB in FIG. one; in FIG. 4 fragment of the headbox with the implementation of the intermediate channel in the form of a confuser and partitions with a decrease in cross-sectional area; in FIG. 5 is a section AA in FIG. 4.

Напорный ящик содержит корпус 1 с коллектором 2 для подвода массы к разгонным патрубкам 3, соединенным с первой диспергирующей секцией 4, которая соединена посредством одного или нескольких промежуточных каналов 5 или со второй диспергирующей секцией 6 (при необходимости вторичной диспергации), соединенный с напускным каналом 7, и компенсирующей камерой 8, или непосредственно с каналом 7, а так же содержит механизма регулировки профиля напускного канала 9. Первая диспергирующая секция 4 снабжена перегородкой, выполненной из отдельных планок 10, установленных напротив разгонных патрубков 3 так, что разгонные патрубки 3 и промежуточные каналы 5 расположены по разным сторонам планок 10. При этом промежуточный канал 5 может быть выполнен в форме конфузора, а планки 10 с уменьшением площади поперечного сечения по ходу движения массы. The headbox contains a housing 1 with a collector 2 for supplying mass to the booster pipes 3 connected to the first dispersing section 4, which is connected via one or more intermediate channels 5 or to the second dispersing section 6 (if necessary, secondary dispersion), connected to the inlet channel 7 , and a compensating chamber 8, or directly with the channel 7, and also contains a mechanism for adjusting the profile of the inlet channel 9. The first dispersing section 4 is equipped with a partition made of separate strips 1 0 installed opposite the booster pipes 3 so that the booster pipes 3 and intermediate channels 5 are located on opposite sides of the strips 10. In this case, the intermediate channel 5 can be made in the form of a confuser, and the strips 10 with a decrease in cross-sectional area in the direction of movement of the mass.

Напорный ящик работает следующим образом. Масса из коллектора 2 распределяется по разгонным патрубкам 3, где приобретает высокую скорость и поступает в первую диспергирующую секцию 4. Высокоскоростные струи массы ударяются о планки 10, разворачиваются в боковых направлениях навстречу одна другой и соударяются между собой с высокой скоростью по всему объему потока, ограниченного планками 10 и патрубками 3 (фиг. 4). В результате двух соударений, следующих непосредственно одно за другим, в этом малом объеме генерируются интенсивные турбулентные вихри малого масштаба, энергия которых устанавливается вследствие того, что объемы массы сталкиваются во встречных потоках, векторы которых направлены на встречу один другому. Турбулентные вихри диспергируют на мелкие флокулы и волокна поток массы, который поступает в промежуточные каналы 5, где ускоряется и поступает во вторую диспергирующую секцию 6, где масса дополнительно турбулизируется, в результате чего мелкие флокулы диспергируются, или непосредственно в напускной канал 7. Headbox works as follows. The mass from the collector 2 is distributed over the accelerating nozzles 3, where it acquires high speed and enters the first dispersing section 4. High-speed mass jets hit the strips 10, rotate in the lateral directions towards one another and collide with each other at high speed over the entire volume of the flow limited strips 10 and nozzles 3 (Fig. 4). As a result of two collisions, immediately following one after another, intense small turbulent eddies are generated in this small volume, the energy of which is established due to the fact that the mass volumes collide in oncoming flows whose vectors are directed towards each other. Turbulent vortices disperse into the small flocs and fibers a mass stream that enters the intermediate channels 5, where it is accelerated and enters the second dispersing section 6, where the mass is additionally turbulized, as a result of which the small flocs are dispersed, or directly into the inlet channel 7.

Процесс диспергации в секции 6 интенсифицируется в результате того, что турбулентные вихри, образованные в секции 4, сохраняют часть своей энергии при прохождении через промежуточные каналы 5 и вносят эту энергию в процесс турбулизации массы в секции 6. При течении массы в едином промежуточном канале 5, который выполнен в форме конфузора, степень сохранения энергии высока, поскольку, во-первых, энергосодержащие вихри не дробятся на более мелкие в промежуточных каналах, а, во-вторых, он не успевают распадаться вследствие того, что поток в конфузоре ускоряется и время прохождения промежуточного канала 5 сокращается. Сохранению энергии турбулентных вихрей после турбулизации потока на планках 10 способствует также исполнение их с уменьшением площади сечения по ходу движения массы (фиг. 5). При этом предотвращается образование отрывных застойных зон на тыльной стороне планок, где поток массы имеет малую скорость течения и происходит распад энергосодержащих вихрей. The dispersion process in section 6 is intensified as a result of the fact that the turbulent vortices formed in section 4 retain part of their energy when passing through the intermediate channels 5 and contribute this energy to the process of turbulization of the mass in section 6. When the mass flows in a single intermediate channel 5, which is made in the form of a confuser, the degree of energy conservation is high, because, firstly, the energy-containing vortices do not break into smaller ones in the intermediate channels, and, secondly, they do not have time to disintegrate due to the fact that the flow in the conf dawn and accelerates the passage of the intermediate passage 5 is reduced. The energy conservation of turbulent vortices after turbulence of the flow on the strips 10 is also facilitated by their execution with a decrease in the cross-sectional area along the mass flow (Fig. 5). This prevents the formation of tear-off stagnant zones on the back of the slats, where the mass flow has a low flow velocity and the decay of energy-containing vortices occurs.

Образованная таким образом турбулентная зона в секции 6 диспергирует поток массы на волокна, основная часть которого поступает на формующую сетку через напускной канал 7, а другая часть в компенсирующую камеру 8, где сглаживаются пульсации давления, образованные в диспергирующих секциях. The turbulent zone thus formed in section 6 disperses the mass flow onto the fibers, the main part of which flows to the forming mesh through the inlet channel 7, and the other part into the compensation chamber 8, where the pressure pulsations formed in the dispersing sections are smoothed out.

Пример
Формуют картон из волокнистой массы с концентрацией 3,3% состоящей из древесной массы в количестве 23% и сульфатной беленой целлюлозы в количестве 77% на лабораторной установке. В таблице приведены физико-механические характеристики технического фильтровального картона массой 270 г/м², полученного с помощью устройства прототипа и предлагаемого устройства.Example
Cardboard is formed from pulp with a concentration of 3.3% consisting of wood pulp in an amount of 23% and sulphate bleached pulp in an amount of 77% in a laboratory setup. The table shows the physico-mechanical characteristics of technical filter paper weighing 270 g / m ² obtained using the prototype device and the proposed device.

Claims

1. The headbox of the paper machine, containing a collector with accelerating nozzles for supplying mass to the dispersing section of the housing, in which a partition is mounted for impacting the mass jets leaving the accelerating nozzles, and at least one intermediate channel connected to the channel for letting dispersed mass onto the mesh, having a mechanism for adjusting its height, characterized in that the partition of the dispersing section consists of separate strips, each of which is located at the outlet of the corresponding accelerating patr BSA and has a cross-sectional profile tapering in the direction of motion of the mass.

2. The box under item 1, characterized in that the intermediate channel is made in the form of a confuser.